利用控轧和控冷技术制定12号棒材轧制和冷却工艺
08压力加工班 王志 学号:200811102039
摘要:
为了实现棒材轧制的控制轧制,目前常用的方法主要是在各机组间安装冷却装置,但这需要在各机组具有足够的距离才能实现。而对于已有的棒材厂,由于没有预留此位置,因此不能有效地实现棒材的控温轧制。所以,针对精轧机组轧件断面尺寸小、控温轧制主要是在未再结晶区轧制的特点,安装用于棒材轧制中精轧机组架间的空冷装置。
关键词:棒材 轧制 空冷
1.控制冷却 1.1控制冷却的概念
控制冷却在轧钢领域内食欲控制轧制的范畴,它是指人对热轧产品的冷却过程有目的的进行人为控制的一种方法。确切的说所谓的控制冷却,就是利用轧件热轧后的轧制余热。以一定的控制手段来控制其冷却速度,从而获得所需要的组织和性能的冷却方法。 1.2控制冷却的目的和要求
自然冷却中出现的棒材质量问题主要是由于冷却的速度太慢所致,所以工艺上对棒材控制冷却提出的要求基本要求是能干严格控制轧件的冷却速度,使其技能保证产品质量符合要求,又能尽量地减少氧化损耗。当然,具体进行控制冷却设计和制定控制冷却工艺时,还应根据各厂的具体情况,下哦那个简化工艺、减少附加设备、降低生产成本、提高经济效益以及改善后部工序的劳动条件等几方面来加以考虑。
1.3控制冷却工艺的确定
(1)通过温度场计算轧坯在经过中间冷却后,根据进入精轧道次的轧坯在断面上的温度变化,从而确定在中间冷却器的安装位置及冷却制度。
(2)在实验室研究轧坯冷却后,在恢复阶段不痛温度分布对轧件的组织影响。
(3)再吃基础上,确定中间冷却装置的工艺布置,并进行相关设计、安装等。
1.4控冷数学模型
通常把终冷温度作为控制的目标温度。数学模型是要建立轧件的原始参数(轧件尺寸、开冷温度)、冷却控制参数(轧件在冷却区中的前进速度、水量、水压、冷却段额的开闭数等)、目标参数(终冷温度或卷曲温度等)之间的关系。
根据傅里叶定律,轧件内部热量传递的导热微分方程是单位时间内通过厚度dX的微元层的导热热量Q与当时的温度变化率λdt及传热面积F成正比,即:
Q=-Fλdt/dX
式中λ是比例系;负号表示热量的传递方向与温度的升高温度方向相反;Q是单位时间内通过某一给定面积的热量。
轧件表面与周围介质之间今次那个的热传递关系根据传热方式不痛而异。按照能量守恒定律,在单位时间内物体内部与边界以导热方式进行换热量等于物体边界与环境以对流方式进行换热量,用数学表达式表示成:
-λ(at/an)w=α(tw-tf)
α表示物体与周围流体的对流换热系数;
λ表示物体的导热系数;tf 流体温度;tw 表示物体边界温度。 2.控制轧制 2.1控制轧制的概念
控制轧制是指在比常规轧制温度稍低的条件下,采用强化压下和控制
冷却等工艺措施来提高热扎刚才的强度、韧性等综合性能的一种轧制方法。控制轧制刚的性能可达到或者超过现有热处理刚才的性能。 2.2控制轧制的优点
(1)用控制轧制生产的钢材,其强度和韧性等综合机械性能有很大的提高。
(2)简化生产工艺过程,控制轧制可以取代常化等温处理。 (3)由于刚才的强韧性等综合性能得以提高,自然地导致钢材使用范围的扩大和产品使用寿命的增长。从生产过程的真题来看,由于生产工艺的简化,产品质量的提高,在适宜的生产条件下,会使钢材的成本降低。
(4)用控制轧制钢材制造的设备重量轻,有利于设备的轻型化。
参考文献
[1] 钢材的控制轧制和控制冷却.北京:冶金工业出版社,2010. [2] 控冷装置在棒材轧制中的应用.孙晓明,孙蓟全.河北冶金2006
年第1期.
[3] 控制轧制及控制冷却在棒材生产中的应用.鲁献辉,常海峰,孙
志溪.河北冶金2004年第6期.
[4] 棒材轧制速度控制系统.马净,张燕,姜杰.维普资讯技术篇。