H型钢轧后控冷装置设计与应用

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控轧控冷工艺的发展及应用

控轧控冷工艺的发展及应用摘要控轧控冷工艺是把钢坯加热到适宜的温度，轧制时控制变形量和变形温度及轧后按工艺要求来冷却钢材。

控轧主要用于轧制细晶粒结构钢,主要原理是在终轧后当钢板在轧机上运行至“再结晶”完成的温度时,选用合适水冷方式获得理想延展性和韧性。

关键词变形量变形温度再结晶1 前言1.1 控轧控冷就是控制轧制和控制冷却，也叫TMCP（热机械变形轧制）+ACC。

比较适合于低碳微合金钢，特别是Nb、V 、Ti复合的。

1.2 控制轧制：是在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、开轧温度，轧制过程温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体状态和相变产物的组织状态，从而达到控制钢材组织性能的目的.1.3 控制冷却：是通过控制热轧钢材轧后的冷却条件来控制奥氏体组织状态、控制相变条件、控制碳化物析出行为、控制相变后钢的组织和性能。

1.4 TMCP：控制轧制和控制冷却技术结合起来，能够进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能，并能够降低合金元素含量和碳含量，降低生产成本。

通过控轧控冷生产工艺可以使钢板的抗拉强度和屈服强度平均提高约40～60MPa，在低温韧性、焊接性能、节能、降低碳当量、节省合金元素以及冷却均匀性、保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。

2 发展历程2.1 控轧控冷工艺主要是用于生产板材的技术。

该技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数，改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

2.2 控制轧制工艺主要用于含有微量元素的低碳钢种，钢中常含有铌、钒、钛，其总量一般小于0.1％。

依据《塑性变形和轧制原理》控制轧制的内容是控制轧制参数，包括温度、变形量等，以控制再结晶过程，获得所要求的组织和性能。

根据塑性变形、再结晶和相变条件，控制轧制可分为三阶段，如下所述。

（1）在奥氏体再结晶区控制轧制：适用于轧制低碳优质钢普通碳素钢低合金高强度钢。

（2）在奥氏体未再结晶区控制轧制：适用于轧制含有微量合金元素的低碳钢，如含铌钛钒得低碳钢。

控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用

控制轧制及控制冷却技术在型钢生产中的应用一、引言型钢是一种重要的金属材料，在建筑、汽车制造、机械制造等领域具有广泛的应用。

为了提高型钢的质量和性能，控制轧制及控制冷却技术被广泛应用于型钢生产中。

这些技术通过精确控制轧制工艺参数和冷却过程，可以有效提高型钢的强度、塑性和表面质量，满足不同领域对型钢材料性能的需求。

二、控制轧制技术的应用1. 调整轧制温度和速度在型钢轧制中，通过调整轧制温度和轧制速度，可以控制晶粒的细化和晶格的取向，从而提高型钢的强度和塑性。

尤其是在热轧过程中，通过精确控制轧制温度和速度，可以有效控制晶粒生长，减少析出相的尺寸，使得型钢的晶粒细化，提高强度和硬度。

2. 控制轧制力和变形量通过精确控制轧制力和变形量，可以有效调整型钢的组织结构和力学性能。

在轧制过程中，通过监测轧辊力和变形量，可以实现对型钢的细微调整，达到提高型钢性能的目的。

在轧制高强度型钢时，通过增加轧制力和变形量，可以有效提高型钢的强度和硬度。

3. 控制轧制辊形状通过选择合适的轧辊形状，可以实现更加精确的型钢轧制。

不同形状的轧辊对型钢的变形和组织结构有着不同的影响，因此通过调整轧辊的形状，可以实现对型钢结构和性能的精细控制。

三、控制冷却技术的应用1. 控制冷却速度在型钢生产中，通过控制冷却速度，可以实现对型钢组织和性能的调整。

在快速冷却条件下，型钢的组织结构更加均匀，晶粒更加细小，从而提高了型钢的强度和韧性。

在慢速冷却条件下，型钢的组织结构更加致密，表面质量更好，适用于高表面质量要求的场合。

2. 控制冷却介质不同的冷却介质对型钢的冷却效果和组织结构有着不同的影响。

通过选择合适的冷却介质，可以实现对型钢组织和性能的精细调控。

对于高强度型钢，可以采用高效的水冷或气体冷却，快速降温，实现对型钢强度和硬度的提高。

3. 控制冷却方式在型钢生产中，采用不同的冷却方式，可以实现对型钢的细微调整。

采用直接水冷或间接水冷，可以分别实现快速和慢速的冷却效果，从而满足不同型钢的冷却需求。

钢材控轧控冷工艺的技术研究及应用

控轧控冷工艺的技术研究及应用李薇（沈阳工业大学材控12级，17835289）[摘要 ]介绍了控轧控冷的机理，控制轧制的优缺点。

控制轧制与传统轧制的比较；由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高，使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。

高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺，该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。

由于线材的轧制速度相比其它都较高，在生产中产生的变形热也相对较高，实现控制冷却尤为重要，控制加热温度，在轧制的道次间使用间断冷却，保证产品的综合性能。

在板带材中应用的控制轧制技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数,改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

该项技术问世20年来,经过不断地完善和巩固,已经逐步扩展应用到海洋结构用钢、线棒材、型材等各个领域。

[关键词]控轧控冷机理；特点；必要性；工艺参数；扩展应用高速线材；加热温度；控轧控冷Abstract :Describes the mechanism of controlled rolling and cooling to control the rolling of th e advantages and disadvantages. Controlled rolling compared with the traditional rolling; bec ause of various steel and users are increasingly demanding high performance, making the nee d for the application of controlled rolling increases. Application of high-speed wire rod rollin g is mainly controlled cooling process, the technology is the core temperature control by heati ng, cooling before rolling and finishing mill in water-cooled, water cooled after finishing mill, cooling line temperature and other parameters to achieve controlled rolling .As compared to t he other wire of the rolling speed is high,the deformation generated in the pooduction of heat is relatively high,the cooling is particularly important to achieve control,control heating temp erature,the rolling is particularly important to achieve control,control heating temperture,the rolling of the use of intermittent cooling between passes,to ensure that the intergrated produc t properties (tensile strength, hardness, etc.). In the application of plate and strip rolling techn ology is the core of the control during rolling by controlling the heating temperature, the rolli ng process, the cooling conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughn ess, weldability. Advent of this technology for 20 years, through continuous improvement and consolidation, has been gradually extended to the marine structural steel, wire rods, profiles a nd other fields.Keywords: mechanism,characteristics,necessity,process parameters,extension usin g the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling1引言控制轧制（C-R）和控制冷却（C-C）技术的研究始于1890年二次世界大战的德国，当时科研人员对钢铁产品的加热工条件、材质及显微金相组织之间的关系进行了非系统的零散研究。

控轧控冷技术的发展及在钢管轧制中应用的设想

就之一［。
写ＴＰ技术是随着钢铁材料性能的提高和新钢种ＭＣ）
开发的需要而产生的，并随之得到了持续的发展与
应用，其可在不降低韧性的前提下获得更高的强度
王国栋（９２）１４一，男，教授，博士生导师，中国工程院院士，中国金属学会常务理事，中国金属学会轧钢学
在ＴＰ技术的发展历程中，人们首先认识ＭＣ到的是控制轧制。控制轧制是一种用预定的程序来
控制热轧钢的变形温度、压下量、变形道次、变形
会副理事长、轧制理论学术委员会主任。长期从事钢铁材料轧制理论、工艺、自动化等领域的应用基础和工程技术研究。先后主持和完成多项国家重点基础研究发展计划（７）目、高技术研究发展计划（６）目、国９３项８３项
时间
（例如Ｎ）ｂ是为了提高奥氏体的再结晶温度，使奥氏体在比较高的温度下还处于未再结晶区，从而增大奥氏体在未再结晶区的变形量，实现奥氏体的硬化。仅通过控制轧制对钢材性能的提高有一定的局限性。比如 “ 温大压下 ” 长久以来形成的 “ 低与趁热打铁” 的传统观念背道而驰，它必然受到设备能力等条件的限制。操作方面的问题也不容回避。为了突破控Ｎ￣Ｎ的限制，同时也是为了进一步强化钢ＦＬ材的性能，在控制轧制的基础上，又开发了利用轧材余热进行热处理的控制冷却技术。控制冷却的核

H型钢的在线控冷

第41卷　第7期　2006年7月钢铁Iron and Steel　Vol.41,No.7J uly 2006热轧H 型钢的在线控冷贾玉萍1,　吴　迪1,　郭　娟1,　赵宪明1,　王培文2(1.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110004;2.莱芜钢铁集团有限公司中型型钢厂,山东莱芜271104)摘　要:针对H 型钢轧制中的一些问题,设计了H 型钢在线控冷装置。

此装置采用气雾冷却方式,着重对H 型钢R 部进行快速冷却,冷速达100℃/s 以上。

试验结果表明,产品表面状态改善,晶粒细化,屈服强度和抗拉强度均提高21MPa 以上且断面性能均匀。

轧件上冷床温度降低,生产效率提高,年产量达到预定产能的2倍以上且节省原冷床上风机的消耗。

关键词:H 型钢;型钢轧制;气雾冷却;控制冷却中图分类号:T G355.4 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2006)0720045204Online Controlled Cooling for H ot R olled H 2beamJ IA Yu 2ping 1,　WU Di 1,　GUO J uan 1,　ZHAO Xian 2ming 1,　WAN G Pei 2wen 2(1.The State Key Lab.of Rolling and Automatic ,Northeastern University ,Shenyang 110004,Liaoning ,China ;2.The Medium Section Steel Factory of Laiwu Iron and Steel Group Ltd.,Laiwu 271104,Shandong ,China )Abstract :An on 2line cooling device for H 2beam was built with mist cooling instead of air cooling which is effective for cooling R 2part at a speed of more than 100℃/s.The results showed that ,the surface quality of beams was im 2proved ,the microstructure was refined ,and the yield strength and tensile strength were both increased by more than 21MPa and the mechanical properties were uniform.The temperature of workpiece before cooling bed was lower to match doubled the productivity.K ey w ords :H 2beam ;section steel rolling ;mist cooling ;controlled cooling作者简介:贾玉萍(19802),女,硕士; E 2m ail :minakojia @ ; 修订日期:2005211202 控制冷却技术在热轧钢板及棒线材生产线上已经逐渐成为成熟技术,得到了很广泛的应用[1,2],而H 型钢连续生产线目前还没有形成成熟的冷却理论和冷却工艺技术。

控制冷却技术在H型钢生产中的应用

延缓Ｒ部外表面的温降速度，而有利于获从
制冷却方式应该是，控冷区仅对腿部外侧在的Ｒ进行快速的冷却，面安装多个喷嘴，部侧
３２７雾冷却．ｋ
，ｊ
其优点是，可以提高产品的屈服强度
ｕ
／＿、
图２喷嘴布置示意图
控制冷却方式采用气雾冷却，冷却区在会产生比较多的水雾，使Ｅ＇不直接与冷即ｆｑ－却水接触也会有较火的温降。控冷时，了为防止在冷－Ｒ部（￣Ｉ］轧件的边腰结合部）的同时加快腰部温降的速度，从腿的外侧对需要Ｒ部进行快速的冷却，对腿内侧的Ｒ部及而腰部和腿部均采用较低的冷却强度。然在虽出冷却段时各部位（主要是Ｒ）温差较火，部但在随后的空冷过程中，内部的热量会Ｒ部
冷床面积来提高冷床冷却能力，从而也增加
了投资。因此在水冷技术在型钢生产中应片ｊ
还不成熟的时候，们想到了风冷。风冷即人
钢越来越受到关注和重视，已广泛应用于高层建筑、桥梁等大型］程。二
控制冷却技术是热轧生产线必不可少
控制冷却技术在Ｈ型钢生产中的应用
朱凤泉摘要：介了目前比较成熟的Ｈ型钢控制冷却技术，为我国开发Ｈ型钢新产品提供技
术借鉴。关键词：Ｈ型钢；控制冷却；水冷

热轧H型钢在线控冷的分析房永柱邓超

热轧H型钢在线控冷的分析房永柱邓超发布时间：2023-07-17T07:09:42.929Z 来源：《中国电业与能源》2023年9期作者：房永柱邓超[导读] 高强度H型钢用于建筑物，可减少钢材用量，还可确保一定水平的耐用性。

用于承重大的超大型建筑物施工现场。

高强度H型钢强度成为现代化钢铁行业的发展大趋势。

我方设计的H型钢在线控冷装置在日照钢铁控股集团有限公司（以下简称日钢）大H型钢生产线的应用，提高了综合性能，降低合金成分；降低轧件上冷床温度，提高生产效率，节约冷床上风机的能耗。

东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳 110004摘要：高强度H型钢用于建筑物，可减少钢材用量，还可确保一定水平的耐用性。

用于承重大的超大型建筑物施工现场。

高强度H型钢强度成为现代化钢铁行业的发展大趋势。

关键词：H型钢；轧制；在线控冷1.控制冷却技术在热轧钢板及棒线材生产线上已逐渐成熟，得到了很广泛的应用［1，2］，而H型钢连续生产线目前还处于初始发展阶段。

近年来已引起国内外企业的重视，在日本、德国有相关研究，且已经逐渐应用于生产，但技术尚未完全成熟，易出现一系列问题。

单通过轧后冷却技术，改善材料性能已成为国内外公认的发展方向［3］。

该套设备采用高压水冷却，着重对H型钢的截面进行快速冷却，冷却速率80℃/s以上。

因断面复杂性决定，H型钢的在线控制冷却很容易出现冷却不均匀的现象，影响轧件的断面形状和性能均匀性，故目前工业生产中应用很少。

针对这些问题并结合日钢实际情况，轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学）自主设计、制造长度约40 m 的冷却装置，成功实现了H型钢在线控制冷却。

1.1红热的轧件水冷时，按照沸腾方式不同，其热传导可大致分为2种：核沸腾和膜沸腾。

24030065

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卜－ —卜－—卜一—卜－—卜 ” － —卜－— －＋－４－卜－－－－－Ｉ－－
瓶带厂推广空调节篷；节支１去４万元
“ 空调器的温度调节在２￣不仅节电，６Ｃ，而且能延长压缩机的使用寿命，同时能为大家提供适宜的工作
４２细化产品晶粒，高产品性能。屈服强．提度、拉强度平均提高２ＭＰ抗１ａ以上，断面性能均且
匀。
图３ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 冷前后产品性能比较
由以上分析可知，精轧机组后加设气雾冷却装
置可以使产品在延伸率几乎不变的条件下，屈服强度和抗拉强度均提高２Ｍａ０Ｐ以上（分别为２．５Ｐ１９Ｍａ和２．２ａ，１７ＭＰ）满足用户需求。加设控冷装置后，由于加快了Ｒ部温降速度，不仅产品强度提高，断面性能也变得均匀。表ｌ为分别在Ｈ９２０２４× ０Ｈ型钢腿部和Ｒ部取样分析结果。可以看出腿部和Ｒ部产品性能差别很小，断面
维普资讯
魏
鹏。：等莱钢Ｈ型钢轧后控制冷却技术介绍３３力学性能．
第１期【总第１７期）２
表ｌ断面不同部位性能比较
轧制节奏加快后，轧件出精轧温度提高，导致产品性能有所下降。在精轧机组后加设气雾冷却装置，可以使轧件温度在短时间内大幅下降，高产提品的性能。图３所示为投入控冷前后产品性能的
比较。
４结论

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东北大学硕士学位论文
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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东北大学硕士学位论文
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