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本文采用在H型钢精轧机组出口安装控制冷却装置的解决方案。通过分析轧后H型钢断面温度变化,对控冷装置进行合理的设计,并应用于现场。主要内容如下:
(1)用ANSYS有限元分析软件精确模拟轧后H型钢断面在不同冷却条件下的温度变化情况,对断面不同位置处的换热系数进行优化分析。优化结果显示,为得到均匀的断面温度分布,应对R部外侧采用较快的冷却速度,而对R部内侧、腿部和腰部均采用较慢的冷却速度。
(2)针对型钢冷却特点选择气雾冷却方式。根据优化结果设计冷却系统,确定流量及压力、喷嘴型式及配置方案。在冷却辊道侧面安装多个喷嘴,而在其他部位安装喷嘴数较少。对应于每个上喷嘴,加设湿空气收集装置,有效地解决型钢冷却容易产生的腰部积水问题。
(3)将所设计的冷却系统应用于莱钢现场。实践证明,轧后采用气雾冷却方式实现了轧件在精轧后短时间内大幅度的降温。产品断面各部分力学性能均匀;屈服强度、抗拉强度均提高20MPa以上;轧件表面氧化皮变得薄而均匀,产品表面质量提高;轧件在冷床上不再发生大的变形,且提高了冷床能力和轧线生产率;节省了原冷床上的70台冷却风机。