CN103586295A - 一种用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于热轧带钢层流冷却管路优化方法的技术方案，该方案的方法，该方案的方法确定了层流上下水量配比与下集管水柱高度的对应关系，通过层流上下水量配比模型确定合理的上下集管开启数比值和对应的下集管水柱标定高度，保证带钢上下表面的冷却速度相同，可减小带钢由于上下表面冷却不均带来的板形问题。

Description

一种用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法

技术领域：

本发明涉及的是一种轧钢技术，尤其是一种用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法。 

背景技术：

在现有技术中，公知的技术是带钢轧后冷却控制是热轧生产的一个重要环节，对板带加工性能、力学性能、物理性能有着重要影响，层流冷却是带钢轧后冷却控制最常用手段，是当前热连轧线上的重要设备之一。层流冷却的工作原理是以大量虹吸管从水箱中吸出冷却水，在无压力情况下流向带钢，使带钢表面覆盖一层处于层流状态下流动的最佳厚度的冷却水，冷却水同带钢有效接触，具有较高的冷却效率。 

由于上下集管结构布置、喷水方式的差异，带钢上下面容易出现冷却不均，出现瓢曲现象。带钢上下表面冷却不均即上下表面冷却不对称，其原因是由于带钢上下表面的冷却换热系数不同，而上下表面的换热系数取决于带钢上下表面的喷水强度、带钢温度和水温。因此，要想保证带钢上下冷却对称，带钢上下表面的喷水强度必须合理。层流上下水量配比调整的传统方法是根据带钢瓢曲状况依靠经验手动调整，这种调整方式由于没有对带钢上下表面的水量比经过精确优化计算，上下表面的冷却换热系数容易差别较大，出现瓢曲现象，造成带钢板形不良，影响产品质量，这是现有技术所存在的不足之处。 

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法的技术方案，该方案的方法，通过层流上下水量配比模型确定合理的上下集管开启数比值和对应的下集管水柱标定高度，保 证带钢上下表面的冷却速度相同，可减小带钢由于上下表面冷却不均带来的板形问题。 

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法，其特征是包括如下步骤： 

1）测量并记录层流上集管喷嘴的直径d_u、层流上集管到钢板上表面的距离h_u、层流下集管喷嘴的的直径d_d、层流下集管到钢板下表面的距离h_d； 

2）采集层流上集管流量q_u、层流上下集管喷嘴水流速度比k； 

3）根据公式 $r={\left(\frac{{\mathrm{\πd}}_d^2}{{4\mathrm{kq}}_u}\right)}^2\·[{\left(\frac{{4q}_u}{{\mathrm{\πd}}_u^2}\right)}^2+{2\mathrm{gh}}_u+{3\mathrm{gh}}_d{k}^2]$ 得到层流上、下集管水量比r，其中π，g为常数； 

4）根据公式得到层流下集管水柱高度H，测量实际的层流下集管水柱高度H₁，比较H和H₁，如果相同则进入步骤5），如果不同则调整层流下集管水柱高度H₁，然后重复步骤2）； 

5）根据钢板的宽度和需要冷却的长度，设定多组层流上下集管对钢板进行冷却。 

所述的步骤4）中，通过调整层流下集管的水流速度实现调整层流下集管水柱高度H₁。 

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中确定了层流上下水量配比与下集管水柱高度的对应关系，利用该关系结合实际的下集管水柱高度可得到上下集管冷却速度相同时，对应的上下集管开启数目比和下集管水柱高度。 

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。 

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，对本方案进行阐述。 

本方案的用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法，其特征是包括如下步骤： 

1）测量并记录层流上集管喷嘴的直径d_u、层流上集管到钢板上表面的距离h_u、层流下集管喷嘴的的直径d_d、层流下集管到钢板下表面的距离h_d； 

2）采集层流上集管流量q_u、层流上下集管喷嘴水流速度比k； 

3）根据公式 $r={\left(\frac{{\mathrm{\πd}}_d^2}{{4\mathrm{kq}}_u}\right)}^2\·[{\left(\frac{{4q}_u}{{\mathrm{\πd}}_u^2}\right)}^2+{2\mathrm{gh}}_u+{3\mathrm{gh}}_d{k}^2]$ 得到层流上、下集管水量比r，其中π，g为常数； 

4）根据公式

得到层流下集管水柱高度H，测量实际的层流下集管水柱高度H₁，比较H和H₁，如果相同则进入步骤5），如果不同则调整层流下集管水柱高度H₁，然后重复步骤2）； 

5）根据钢板的宽度和需要冷却的长度，设定多组层流上下集管对钢板进行冷却。 

所述的步骤4）中，通过调整层流下集管水流速度实现调整层流下集管水柱高度H₁。 

本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。 

Claims (2)

1.一种用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法，其特征是包括如下步骤：

1）测量并记录层流上集管喷嘴的直径d_u、层流上集管到钢板上表面的距离h_u、层流下集管喷嘴的的直径d_d、层流下集管到钢板下表面的距离h_d；

2）采集层流上集管流量q_u、层流上下集管喷嘴水流速度比k；

3）根据公式 $r={\left(\frac{{\mathrm{\πd}}_d^2}{{4\mathrm{kq}}_u}\right)}^2\·[{\left(\frac{{4q}_u}{{\mathrm{\πd}}_u^2}\right)}^2+{2\mathrm{gh}}_u+{3\mathrm{gh}}_d{k}^2]$ 得到层流上、下集管水量比r，其中π，g为常数；

4）根据公式得到层流下集管水柱高度H，测量实际的层流下集管水柱高度H₁，比较H和H₁，如果相同则进入步骤5），如果不同则调整层流下集管水柱高度H₁，然后重复步骤2）；

5）根据钢板的宽度和需要冷却的长度，设定多组层流上下集管对钢板进行冷却。

2.根据权利要求1所述的用于热轧带钢层流冷却管路的优化方法，其特征在于：所述的步骤4）中，通过调整层流下集管的水流速度实现调整层流下集管水柱高度H₁。