[发明专利]低成本热轧带钢分段冷却控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种低成本热轧带钢分段冷却控制方法，属于热轧带钢层流冷却技术领域。

背景技术：

复合材料的设计理念促成了双相钢、复相钢等热轧产品的诞生，其在连续的铁素体基体中分布有硬质的马氏体第二相，这类钢具有高的初始加工硬化速率，高的延性，低的屈强比，高的抗拉强度和高的烘烤硬化性等特点，正发展成为现代汽车用钢的重要组成部分。日本的新日铁等利用热轧后强制冷却的优势，开发了低温卷取热轧生产工艺。该工艺是在热轧阶段采用控制轧制，在冷却过程中使铁素体从奥氏体中析出，然后在输出辊道上采用快速冷却，将热钢带迅速冷却到Ms温度以下进行卷取，最终获得F+M。卷取温度一般低于300℃，避免贝氏体的形成，同时避免铁素体的时效和马氏体的自回火。按照低温卷取型热轧带钢的生产方法，在实际生产中，自动控制冷却系统可采用分段冷却方式进行控制。分段冷却是指将冷却控制区分为前段和后段两个区域，轧后带钢进入控制冷却区域前段冷却，达到一定的层冷中间温度，然后空冷一段时间，再进入控冷区后段进行水冷至目标卷取温度的一种控制工艺，即通过前段密集冷却+中间空冷+后段密集冷却的分段冷却方式，控制成品带钢铁素体与马氏体的体积分数，达到相变强化的性能要求。

分段冷却的工艺参数控制复杂，可在热模拟试验中较好实现。但在工业化大生产中，由于带钢是动态生产，复杂工艺参数的控制难度较大，如果能够实现这些工艺参数的稳定控制技术，就能够获得需要的成品组织及性能，满足不同低成本带钢的生产及开发需要。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种低成本热轧带钢分段冷却控制方法，该方法实现层流分段冷却工艺各参数的稳定控制，满足低成本热轧带钢的生产及开发需要。

上述的目的通过以下技术方案实现：

低成本热轧带钢分段冷却控制方法，该方法包括如下步骤：

（1）将生产过程中满足的控制参数输入热轧计算机控制系统；

（2）以终轧目标温度+30℃为设定目标温度，利用模型虚拟计算功能，计算各规格组距带钢可以达到的最大穿带速度，最终确定各规格组距的速度分配表，固化在模型文件中；

（3）在步骤（2）速度配置的基础上，机架间冷却水F3-4、F4-5、F5-6、F6-7投用自动控制功能，精轧出口测温仪检测到实际终轧温度，反馈计算启动，实时计算、调整4组机架间冷却水的流量，保证终轧温度控制在以目标值为轴的有限波动范围内。

所述的低成本热轧带钢分段冷却控制方法，所述的机架间冷却水F3-4、F4-5、F5-6、F6-7投用自动控制的方法是：F3-4段冷却控制方法为：根据精轧出口温度与层冷中间目标温度的差值，预计算第一段冷却集管开启数量，精轧第一个机架有钢信号启动后，反方向开启所需的集管数，精轧出口测温仪检测到实际终轧温度后，冷却模型进行前馈计算，实时调整第一段冷却集管的开启数量，保证层冷中间温度控制在以目标值为轴的有限波动范围内；根据带钢实际速度的变化，计算、调整F4-5段冷却集管开启位置，保证分段式冷却的中间保温时间。

有益效果：

利用模型虚拟计算功能，确定各规格带钢最大穿带速度，配以较低的加速率升速轧制，确保整个轧制过程速度变化平稳；（2）利用机架间冷却水调整速度快、流量大的功能，可以把高温、快轧带钢的终轧温度控制在以目标值为轴的有限波动范围内；（3）第一段层流冷却采用反向控制，可以保证带钢每一点的空冷时间均从Bank3的最后一组集管开始；（4）第二段冷却既有前馈控制，又有反馈控制，相当于传统冷却工艺的一个闭环控制。可以精确控制层流分段式密集冷却热轧带钢的终轧温度、中间目标温度、中间保温时间、卷取入口温度等，实现“以水代金”热轧产品技术开发，为经济型高强钢的开发与工艺实现提供了技术方案。

附图说明

附图1为不同规格组距带钢速度分配参数表。

附图2为快速穿带、近匀速轧制的速度示意图。

附图3为常规轧制的速度示意图。

附图4为机架间冷却水流量控制示意图。

附图5为层流分段密集冷却集管及测温仪布置示意图。

附图6为横向强力吹扫水结构示意图。

附图7为本发明的控制流程图。

具体实施方式

本发明是提供一种热轧低成本带钢层流冷却技术，通过合理利用精轧模型及设备控制手段，层流冷却模型及设备控制手段，可以精确控制层流两段式冷却热轧低成本带钢的终轧温度、中间目标温度、中间保温时间、卷取入口温度等。具体包括以下步骤：