X80管線鋼控冷過(guò)程溫度場(chǎng)模擬及溫度均勻性控制.pdf

1、管道運(yùn)輸工程的發(fā)展對(duì)管線鋼的強(qiáng)度、沖擊韌性、可靠性等一系列指標(biāo)提出了更高的要求。降低終冷溫度、提高冷卻速度是一種有效的改善產(chǎn)品組織和性能的控冷方法。而高冷速情況下，板帶溫度不均勻性造成的板形問(wèn)題嚴(yán)重的影響了鋼板質(zhì)量。因此，對(duì)層流冷卻過(guò)程溫度場(chǎng)變化規(guī)律及溫度均勻性的研究具有十分重要的意義。
　　本文針對(duì)某鋼廠的層流冷卻系統(tǒng)，分析了帶鋼的冷卻機(jī)理，對(duì)帶鋼傳熱過(guò)程的基本方式進(jìn)行了研究，基于傳熱學(xué)理論建立了層流冷卻過(guò)程帶鋼溫度場(chǎng)模型。用有

2、限差分法實(shí)現(xiàn)了溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬。
　　針對(duì)X80管線鋼進(jìn)行了相變潛熱實(shí)驗(yàn)，用差示掃描量熱法測(cè)量了X80在不同冷卻速度下的DSC曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出相變溫度范圍內(nèi)任意溫度與相變開始溫度之差與相變潛熱的關(guān)系符合S曲線規(guī)律，并利用數(shù)據(jù)回歸得到了S曲線方程中的相關(guān)系數(shù)。結(jié)合40Cr等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推廣得出其他鋼種的相變潛熱分布也符合S曲線規(guī)律。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)回歸結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，證明該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，且結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。
　　對(duì)X80及以

3、上級(jí)別的管線鋼，冷卻過(guò)程不但要求其終冷溫度的準(zhǔn)確性，更對(duì)冷卻過(guò)程中的中間溫度、冷卻速度提出了更高的要求。本文通過(guò)數(shù)值模擬分析了相變潛熱、鋼板厚度、冷卻水密度、水溫、終軋溫度等因素對(duì)鋼板中間溫度、冷卻速度、終冷溫度的影響規(guī)律，為管線鋼終冷溫度及冷卻速度的控制提供了理論參考。
　　針對(duì)低終冷溫度、高冷卻速度冷卻過(guò)程出現(xiàn)的鋼板溫度不均勻問(wèn)題，分析了影響鋼板溫度均勻性的原因，提出改變冷卻方式、變粒度控制、水量中凸設(shè)計(jì)等控制策略，推導(dǎo)了上下