1、影響水流量模型的主要因素分析

一般而言，鋼板溫度分布的不均勻，極易導(dǎo)致鋼板的不均勻冷卻。板溫的分布不均有如下諸多情況：

（1）鋼板的頭尾溫度要比板身溫度低，鋼板的邊部溫度要低于中部；

（2）加熱造成的溫度分布不均和水印溫度差；

（3）軋制過程中軋輥冷卻水和除鱗水也可能造成鋼板溫度分布不均；

（4） 加熱時(shí)上下供熱不匹配和上下除鱗水不匹配，造成鋼板上下表面溫度的不對稱。

對于板形而言，無論采用什么樣的厚度和板形控制技術(shù)，所軋制產(chǎn)品總是要存在同板差和板凸度的。同板差的存在要引起板長方向和板厚方向的不均勻冷卻；板凸度的存在要引起板寬方同和板厚方向的不均勻冷卻。如果鋼板存在著浪形和翹曲，那將會嚴(yán)重地破壞鋼板的均勻冷卻，因?yàn)殇摪宓牟黄奖厝粫鹄鋮s水的分布不均勻。如果鋼板表面存在氧化鐵皮，由于其與鋼的導(dǎo)熱系數(shù)不同，將降低水的冷卻效果；氧化鐵皮的不均勻分布，會導(dǎo)致鋼板不均勻冷卻。一般來說，鋼板邊部存在有壓應(yīng)力，再加上冷卻不均勻引起的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，就會誘發(fā)鋼板變形。

2、ACC水流量模型的建立

    本模型采用設(shè)置冷卻控制點(diǎn)的方法來全線跟蹤運(yùn)輸輥道上的需冷卻的鋼板的頭尾。當(dāng)鋼板的頭部從軋機(jī)出口出來，通過運(yùn)輸輥道運(yùn)送到冷卻系統(tǒng)箱體內(nèi)的時(shí)間由鋼板頭部由一個(gè)參考位置點(diǎn)到達(dá)下一個(gè)參考位置點(diǎn)的速度來決定。對大多數(shù)的冷卻鋼板來講這個(gè)時(shí)間是由速度模型控制的。

 

(1)  無冷卻:鋼板無需水冷

(2) ACC模式：快速冷卻

(3) ACC&DQ模式：快速冷卻和淬火

(4)擺動冷卻：鋼板在冷卻箱體內(nèi)的輥道上游動冷卻

   

 

圖1：水流量冷卻模型

⑴水流量的計(jì)算

 首先要設(shè)置鋼板冷卻的水流量流動速率，這需要給出期望的冷卻速度和最終溫度來決定使用相適應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。要完成這些還需要考慮在這個(gè)水流動速率下的熱量損失。這是個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，根據(jù)試驗(yàn)室數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)熱鋼板的上表面層水流冷卻帶來的熱損失率由以下四個(gè)因素決定：     

鋼板的表面溫度、水流的流動速率、 冷卻水的溫度、 鋼板上表面距冷卻噴嘴的距離

⑵鋼板表面溫度熱交換系統(tǒng)的變化

     鋼板表面的熱交換系數(shù)變化如表1所示。這是在固定的水流速率、冷卻水溫度以及噴嘴高度下的測量結(jié)果。這個(gè)結(jié)果表明熱交換系數(shù)十分依賴鋼板200℃時(shí)的表面溫度，這時(shí)核沸騰需要增加水的攪拌流量。

這個(gè)數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系作為模型的設(shè)置點(diǎn)的，存儲在冷卻系統(tǒng)匯總數(shù)據(jù)表中。

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