北营1780mm热连轧层流冷却系统的应用(201106015修改后)解决方案.doc

北营1780mm热连轧层流冷却系统的应用 徐瑞军 （本溪北营钢铁集团公司 辽宁省 本溪市 117000） 摘要：介绍了北营1780mm热连轧层流冷却装置及其模型功能，同时对北营1780mm热连轧所采用的冷却策略作了简单描述。不同钢种采用不同冷却策略的生产实践表明：北营1780mm热连轧层流冷却系统能满足生产需要、控制精度达到设计要求、产品性能比较稳定。 关键词：热轧生产；层流冷却；层冷模型；冷却策略 The Application of Laminar Cooling of Hot Strip Mill for BeiYing 1780mm Hot Strip Mill Xu RuiJun (BenXi BeiYing IronSteel Group LiaoNing BenXi 117000) Abstract: This document introduces the equipments and the model function of BeiYing 1780mm hot strip mill, describes the cooling strategy for BeiYing 1780mm hot strip mill. For the various steel grades the Laminar Cooling system has its own cooling strategy for different steel grade, the fact shows this Laminar Cooling system can satisfy production requirement, the control precision reach design standard, and make the performance of production stable. Keywords: Hot strip mill production; Laminar cooling; Laminar cooling model; Cooling strategy 1 前言 热轧带钢轧制完成后，温度一般在860℃左右，其组织为奥氏体和铁素体，需经过层流冷却后，并采取不同的冷却策略和冷却速度，以获得不同的金相组织，使其机械性能满足使用要求。因此，层流冷却在控制带钢机械性能方面起着至关重要的作用。北营1780mm热轧线采用国内先进的层流冷却控制技术，利用高效的计算机模型，使温度精度满足了生产需要。 2 冷却装置概况 北营1780mm热连轧层流冷却装置为营口流体设计，一重制造，冷却装置设置在热轧精轧机F7机架与1#卷取机间的输出辊道上下方，在过程自动化系统和基础自动化系统的控制之下，将热轧带钢冷却到工艺要求的卷取温度，使其力学性能和金相组织结构达到预定的质量要求。总共布置21组集管，前18组为粗冷段，每组上部4根集管，下部12根集管，各4个控制单元；后3组为精调段，每组上部8根集管，下部16根集管，各8个控制单元。粗冷段作为主冷区，精冷段作为微调区和反馈控制区。在F7出口及1#卷取机前设有高温检测装置，自动控制系统可根据实测温度进行前馈及反馈控制，设备布置简图如图1所示；另外，在输出辊道上布置22组侧喷装置，用来使钢板上新旧冷却水交换，提高冷却效率 图1北营1780层流冷却区域设备布置简图 3 模型概述 3．1 模型介绍 北营1780mm热连轧冷却模型为东北大学设计，控制模型的总体功能是：根据精轧出口的带钢温度、速度等数据和其它工艺设备参数，经过模型运算（包括预设定计算、修正设定计算、自学习计算），求得达到目标冷却模式、卷取温度、冷却速度的层流冷却集管组态，控制精轧机和卷取机之间的层流冷却集管的ON-OFF状态，实现冷却过程的计算机自动控制。 模型主要由六个模块组成，分别为：计算准备处理、预设定计算、修正设定计算、反馈控制计算（由基础自动化完成）、自学习计算、控制终了处理（由基础自动化完成）。之外，模型中还含有一些辅助模块，有带钢位置跟踪、模型中各种组别的确定、常规冷却控制设定计算（仅以卷取温度为控制目标）、冷却速度控制计算、一组集管内的水冷温降计算、空冷温降计算等。 各组集管后的带钢温度及必要冷却量的计算模型如下，其余模型(略)。 第i组集管后的带钢温度为： (1) 从第i+1组集管到卷取高温计处的必要冷却量为 (2) 式中， ΔT[i]集管－第i组集管的水冷温降； ΔT[i]空冷－第i组集管的空冷温降； ΔT后段空冷－从1#、2#之间的空冷温降，当使用3#卷取机时，该值为0； ΔT垂直喷－垂直喷射的水冷温降； ΔT反馈－反馈段的水冷温降。 考虑到