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轧后温度控制

11轧后温度控制

温度控制是热轧带钢⼚⾥重要的控制参数之⼀，因为，温度的波动直接导致⾼温变形抗⼒的差异，对于同⼀卷带钢，不仅直接

影响成品的厚度控制，⽽且还会产⽣组织性能的变化。热轧带钢⼚加热、粗轧、精轧都有温度稳定和温度⾼低控制问题，尤其

是终轧温度控制和卷取温度的控制，对组织和性能有很⼤影响。

11.1终轧温度控制

热轧带钢终轧温度控制包括两个⽅⾯，⼀⽅⾯是控制同⼀卷带钢全长的轧制温度，使其趋于⼀致，也就是缩⼩同卷差。另⼀⽅

⾯是控制同⼀批次、同⼀品种、同⼀规格的带钢温度。

(1)热卷箱将中间带坯调头后送⼊精轧机轧制，由于温度偏低的尾部先进⼊轧制，有效提⾼同卷带钢轧制温度的均匀性。中间

热卷可以增加放置时间，降低⼀些温度（60℃以内），达到控制温度的⽬的，但这⼀⽅式容易限制精轧机的发挥（⼩于年产

300万吨）。

(2)通过改变轧制速度来控制终轧温度。这种⽅案的依据是：恒速轧机通过采⽤不同的轧制速度来保证终轧温度限定在⼀定范

围内；⾼速轧制⼀般既可使带钢中部、尾部在中间辊道上停留时间减少，减少辐射热损失，⼜可使⾼温轧件与轧辊的接触时间

缩短，减少传导热损失，从⽽有可能将带钢全长终轧温度偏差控制在允许范围内(⼀般为±15~30℃)。

从提⾼轧机⽣产能⼒的⾓度看，加⼤轧制速度有利，但实践表明，⾼速轧制造成的塑性变形热与摩擦热的增加也会引起带钢升

温，轧制速度超过13m/s，带钢终轧温度将沿全长从头到尾逐渐升⾼。

(3)利⽤调整机架间喷⽔装置的⽔压和⽔量控制终轧温度。采⽤这种⽅案时，可以通过改变阀的开度(连续调节)，或改变喷⽔的

喷嘴数⽬(开关式调节)来实现对流量的调节，机架间喷⽔调节的范围在60℃左右。

关闭精轧前⾼压⽔除鳞，带坯进⼊连轧机的温度可提⾼40℃，带钢终轧温度也只能提⾼20℃，⽽这将带来除鳞不净的后果。

11.2卷取温度控制

卷取温度和终轧温度⼀样，对带钢的⾦相组织影响很⼤，是决定成品带钢⼒学性能、加⼯性能、物理性能的重要⼯艺参数之

⼀。卷取温度控制的内容就是通过层流冷却喷⽔组态(打开的喷⽔阀门数量和相对位置)的动态调节，将不同条件下(终轧温度、

终轧厚度、带钢出⼝速度)的带钢从⽐较⾼的终轧温度快速冷却到所要求的卷取温度。

11.2.1卷取温度控制系统构成及控制原理

热轧带钢卷取温度控制本质上是控制冷却，控制的内容包括：⽔冷起始温度、冷却速度和⽔冷终⽌温度以及冷却的均匀程度

等，最终⽬的是为了进⼀步改善钢材的组织(如细化晶粒)性能及其均匀性。

普通带钢在精轧机机组中的终轧温度⼀般为800~900℃，超级钢的终轧温度为760℃，⾼取向硅钢的终轧温度为980℃。卷取

温度⼀般为550~750℃，但⾼取向硅钢的卷取温度为520℃。通常带钢在100多⽶长的热输出辊道上的运⾏时间仅为5~15s，

为了在短时间内使带钢温度降低

200~450℃，必须在输出辊道上的较长⼀段距离(60~90m)上设置⾼效率的喷⽔装置，对带钢上下表⾯喷⽔，进⾏强制冷却，

并对喷⽔量进⾏准确控制，以满⾜卷取温度的要求。

热轧带钢在输出辊道上进⾏这种冷却的⽅式有三种：由喷嘴喷射⾼压⽔进⾏冷却、采⽤恒定压⼒的低压⽔形成柱状⽔流的层流

冷却(管层流)和将柱状⽔流改为幕状⽔流的⽔幕冷却(板层流)，这三种冷却⽅式中，喷嘴喷射冷却具有最强的冷却能⼒，层流

次之，⾃由落体⽔幕最差，⽔幕冷却的均匀性不及层流冷却，在轧制速度不断提⾼和厚规格钢板⽐例增⼤的情况下，⼀般采⽤

强⼒喷⽔或层流冷却，尤以层流冷却应⽤最⼴。

典型的层流冷却系统由上、下冷却喷嘴系统及侧喷嘴系统三部分组成。在输出辊道上部装有分组封闭式⽔箱(或称集管)，⽔箱

具有⼀定压⼒，使⽔⾼速喷射出来，且通过辊道两侧装设的侧喷嘴不断吹动钢板表⾯的⽔按⼀定⽅向流动，使得带钢表⾯上的

⽔不断更新，⽔流落到板⾯后⼀段距离内仍保持平滑层流状态。钢板下表⾯装有带压⼒的喷嘴式冷却系统。

图11-1给出了某带钢热连轧机热输出辊道层流冷却设备布置简图。上部和下部冷却喷嘴系统各分成60个冷却控61段，每段由

⼀个阀进⾏冷却⽔的开关量(阀开或关)控制，每四段为⼀套冷却⽔流喷嘴装置，共15套。上部每2根集管为⼀段，共120根集

管，每根集管设有69个鹅颈管。

图11-1输出辊道上的层流冷却设备布置简图

为了处理轧废的带钢和检修的需要，上部每⼋根集管(即四段)可由⼀个液压缸将它推⾄倾斜位置。这些喷嘴在约0.2MPa的压

⼒下，需要135m2／min的供⽔量。下部每4根集管为⼀，共240根集管。每根集管上有11到12个喷嘴，共分为15套⽔流集

管，喷嘴装置。侧喷嘴系统分布在输出辊道辊⼦的两侧，交叉