[发明专利]热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法和系统

说明书

本发明公开了一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法和系统，涉及热轧无缝钢管生产技术领域，主要目的在于能够通过控制辊道传送速度或喷环开启个数实现钢管头部和尾部特殊温度的灵活控制，可有效提高钢管轴向性能的均匀性，提高热轧无缝钢管的质量及成材率。所述方法包括：利用预设目标温度算法对获取的钢管参数进行处理，得到钢管各部分的实际目标温度，所述钢管参数包括钢管直径、长度和初始目标温度；通过调节辊道转动速度或者喷环开启数量，对钢管进行均匀冷却控制。本发明适用于热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制。

技术领域

本发明涉及热轧无缝钢管生产技术领域，特别是涉及一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法和系统。

背景技术

传统无缝钢管热轧生产过程中，轧后采用空冷方式冷却至室温，缺乏有效的在线组织调控手段，需依赖添加大量的合金元素或后续热处理工序进行性能的控制。开发和应用先进控轧控冷工艺，即离线热处理工艺在线化，充分发挥控轧控冷工艺的组织调控作用，是热轧无缝钢管新产品、新工艺开发的重点方向。

由于热轧无缝钢管具有中空环形截面形状特征，在冷却过程中，冷却水容易进入钢管内部，冷却后由头尾排出，造成钢管头尾出现过冷情况，从而导致造成钢管长度方向的组织性能的不均匀现象。同时，钢管头尾与钢管中部在热加工过程中的变形差异以及空冷冷速不同，也会造成钢管冷后长度方向上组织性能的不均匀问题，在后续锯切过程中切头切尾较多，严重影响钢管生产的成材率和产品质量。

公开号为201310219124.4的专利公开了一种钢管均匀冷却装置，包括对钢管外壁进行喷水冷却的冷却水喷水机构、可防止冷却水喷到钢管内部的冷却水挡水机构和用于调整冷却水挡水机构与冷却水喷水机构之间距离的挡水装置调整机构；在实际生产中，通过移动冷却水挡水机构的位置来实现对钢管的冷却控制，同时也能解决钢管头尾易产生滞留水的问题，从而提高了钢管全长及周向的冷却均匀性，减小了钢管纵向性能差异专利为采用遮蔽的方式来减少头尾进水，提高温度均匀性。采用上述方法，虽可一定程度上解决钢管纵向温度均匀性问题，但是对于钢管头尾不均变形、冷速较大而导致的纵向力学性能不均匀改善效果有限。

因此，提出一种新的热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法是热轧无缝钢管生产技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制方法和系统，主要目的在于能够通过控制辊道传送速度或喷环开启个数实现钢管头部和尾部特殊温度的灵活控制，可有效提高钢管纵向性能的均匀性，提高热轧无缝钢管的质量及成材率。

依据本发明一个方面，提供了一种热轧无缝钢管在线冷却轴向均匀化控制的方法，包括：

利用预设目标温度算法对获取的钢管参数进行处理，得到钢管各部分的实际目标温度，所述钢管参数包括钢管直径、长度和初始目标温度；

通过调节辊道转动速度或者喷环开启数量，对钢管进行均匀冷却控制。

进一步地，所述利用预设目标温度算法对获取的钢管参数进行处理，得到钢管各控制段的实际目标温度，包括：

根据钢管头部特殊温度算法、初始目标温度以及获取的钢管头部特殊控制温度，得到钢管头部的实际目标温度，所述钢管头部特殊温度算法包括：

T_tgt＝T₀+T_h；

根据第一过渡段温度算法、初始目标温度、钢管长度、获取的钢管头部特殊温度控制段长度以及置距离钢管头部长度，得到第一过渡段实际目标温度，所述第一过渡段温度算法包括：

根据钢管中部温度算法以及初始目标温度，得到钢管中部的实际目标温度，所述钢管中部温度算法包括：

T_tgt＝T₀；