八鋼1750熱軋層流冷卻優(yōu)化

郭勇

【摘 要】針對八鋼熱軋廠層流冷卻的具體情況，對控冷過程中存在的頭尾溫度精度差、層別切換時溫度精度差、厚規(guī)格溫度精度差等問題進行了分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化方案，對提高控冷精度有一定的意義。

【關(guān)鍵詞】層流冷卻；卷取溫度；建張

層流冷卻段是整個熱軋生產(chǎn)線的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其卷取溫度的控制精度對板帶的金相組織影響很大，是決定成品板帶加工性能、力學(xué)性能、物理性能的重要工藝參數(shù)之一。提高卷取溫度控制精度一直是熱連軋領(lǐng)域關(guān)注的重要問題。

層流冷卻的工作原理是從高位水箱流出來的冷卻水，經(jīng)大量虹吸管，在無壓力的情況下流向帶鋼，使帶鋼表面覆蓋一層處于層流狀態(tài)下流動的冷卻水。冷卻水不反濺并緊貼在帶鋼表面按一定方向做運動，利用熱交換原理使帶鋼冷卻至卷取溫度。沿輸出輥道每隔一段距離設(shè)置一定數(shù)量的側(cè)噴頭，將滯留在帶鋼表面的水沖掉，使冷卻水不斷更新，從而帶走大量的熱來達到冷卻的目的。

層冷控制的目的就是通過冷卻水段長度的動態(tài)調(diào)節(jié)，將不同工況（溫度、厚度、速度）的帶鋼從較高的終軋溫度迅速冷卻到卷取目標溫度（冷卻量200℃ ～ 300℃），使帶鋼具有良好的組織性能和力學(xué)性能。但是由于帶鋼材質(zhì)、厚度、溫度、速度、水流狀態(tài)、檢測情況等因素的影響，卷取溫度的精度一直不高。下面就八鋼熱軋廠的實際情況，對其層流冷卻中存在的問題進行分析和探討。

1.頭尾溫度精度差

層流冷卻裝置分布在輥道的上下方，帶鋼任一點通過層流的時間隨帶鋼速度的變化而不同，對現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)測量分析，發(fā)現(xiàn)造成帶鋼頭尾溫度波動大的主要原因是由于其速度影響造成，帶鋼在層冷區(qū)域的速度主要由三個部分組成，首先帶鋼在未進入卷取機建立張力前由F6軋機速度加后滑系數(shù)確定，在建張后由卷取速度確定，在F6拋鋼后由卷取夾送輥建立反向張力，帶鋼速度通過夾送輥速度檢測確定，并且此過程中伴隨著帶鋼的加速和尾部減速制動，因此對不同位置點不同速度情況下的水閥開啟進行變化以確保其不同的帶鋼頭尾的溫度難度很大。

根據(jù)速度切換點對帶鋼進行不同方式的控制，因此對三段采用不同的控制參數(shù)是提高精度的較好思路，將帶鋼的自學(xué)習(xí)進行了分段控制，將帶鋼建張前、帶鋼本體、軋機拋鋼后三部分進行分段控制，分別進行不同控制策略和自學(xué)習(xí)，從而減小速度切換對溫度控制的影響。

2.層別切換時溫度精度差

針對層別切換時溫度精度差的情況，經(jīng)數(shù)據(jù)分析主要是較長時間（換季）不軋的鋼、長時間停車（如大修、中修等）后開軋的前幾塊、冬季短時間停車（如設(shè)備小故障、換輥等）后開軋的前兩塊均易出現(xiàn)溫度精度差的問題。這種情況的主要原因是由于水溫的波動造成，當換季后或長時間停車時，或冬季短時間停車時，層冷的水溫會有較大差異，雖然模型中使用水箱實測溫度進行計算，但是相應(yīng)的自學(xué)習(xí)系數(shù)是按前期學(xué)習(xí)得來的，所以會出現(xiàn)一定的差異，需通過一段時間的自學(xué)習(xí)才能恢復(fù)，針對這一問題，可以通過保證系統(tǒng)水溫和提前開水循環(huán)的方式，盡可能減少不同季節(jié)情況下的水溫差異，從而通過不同季節(jié)的空氣溫度差來達到補償?shù)哪康?，從而達到提高溫度精度的目的。

3.厚規(guī)格帶鋼溫度精度差

在軋制厚規(guī)格（9mm以上）帶鋼有時會出現(xiàn)中間測溫點檢測不到溫度，精調(diào)段所有水閥全部關(guān)閉不再進行調(diào)節(jié)，從而造成卷取溫度過高的現(xiàn)象。其主要原因是厚規(guī)格帶鋼的上下表面冷卻不均造成C翹或邊浪現(xiàn)象，將水帶到中間測溫點下，影響檢測和控制。

針對這一問題，對上下水閥的水量進行了調(diào)節(jié)，并將每一段間側(cè)噴吹掃裝置的角度進行了調(diào)整，確保能將水基本吹掃干凈，在中間高溫儀前增加了頂噴吹掃裝置，確保帶來的少量的水不能到達測溫點，不對檢測造成影響。

參考文獻：

[1]蔡曉輝，張殿華，朱紅艷，王國棟 . 層流冷卻中卷取溫度精度的優(yōu)化 .東北大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）2002.4.

[2]袁建光，黃傳清. 熱軋帶鋼卷取溫度控制及改進 . 軋鋼1999.4.