一种钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法技术

一种钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，属控制领域。其所述的三维全流量控制方法针对在线固溶处理技术应用中钢板轧后冷却板形不良的瓶颈问题，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的钢板在轧后冷却后硬度和板形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于控制领域，尤其涉及一种用于涉及钢板轧后在线固溶处理中的冷却水流量控制。
技术介绍
固溶热处理是指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。钢板的传统固溶热处理是采用与轧机分开的热处理设备进行离线热处理，需要再加热后进行快速冷却。这种生产工艺不仅增加了设备投资，而且工序繁多，生产周期长，导致钢材成本增加，满足不了大批量的快节奏生产，极大地制约了经济效益的提高。而在线固溶处理是利用钢材热轧后的余热，控制钢材轧制后的冷却速度，使温度变化过程更接近离线热处理的温降过程，达到相同或相近的钢材组织和性能，其冷却过程一般也称为钢板在线控制冷却或直接淬火。钢板在线控制冷却及淬火是上世纪80年代以来发展迅速的一项冷却技术，但由于存在钢板冷却均匀性和板形控制等问题，其潜在能力一直未得到充分发挥。固溶热处理要求的终冷温度低，冷却速率高，钢板宽度方向、长度方向以及上下表面的冷却不均匀很容易造成钢板内部热应力和组织应力的分布不均匀，使得冷却后板形不良。而轧后钢板本身存在的板形缺陷和温度分布不均匀，使得在线固溶处理的板形控制更加困难，轧后钢板的翘扣头还很容易造成设备损坏，这些都是在线固溶处理技术应用的瓶颈问题。因此，在线固溶处理过程中的板形控制方法，是必须在在线固溶装置设计过程中予以充分考虑的关键技术问题。而影响钢板冷却后板形的一个重要因素就是冷却装置的流量控制，但并非上下、左右和前后的流量一样就是最佳的，由于钢板板面上下、左右和前后的冷却效果不同，需要设定不同的流量以达到相同的冷却效果，才能确保钢板全板面冷却均匀，得到良好的板形和均匀的性能。专利CN101406902A公开了一种热轧钢板水冷板形控制方法。该专利设计由热轧钢板加速冷却过程中的换热特性和体积变化特征确定上下水比和头尾遮蔽参数，使钢板上下表面水冷均匀，可以有效解决钢板瓢曲问题。专利CN101921907A公开了一种基于模型控制的钢板淬火时的板形修正方法。该专利根据实际淬火后的钢板板形的翘曲方向和翘曲量，利用建立的钢板表面组合分布模型和温度模型得到上下表面的冷却速度差异，再根据水量优化模型确定上下水比，可以有效解决钢板淬火后的翘曲问题。综上所述，国内外针对轧后冷却的板形问题提出了很多很有特色的设计和应用成果，对于解决一些具体问题也取得了很好的效果，但也存在很多设计上的缺陷，主要问题是只根据翘曲量进行水比调整，上下水比调节过程也只考虑了总流量，没有更加均匀分布的调节手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，其针对在线固溶处理技术应用中钢板轧后冷却板形不良的瓶颈问题，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的钢板在轧后冷却后硬度和板形。本专利技术的技术方案是：提供一种钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，其特征是：所述的三维全流量控制方法针对在线固溶处理技术应用中钢板轧后冷却板形不良的瓶颈问题，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的钢板在轧后冷却后硬度和板形。具体的，所述的三维全流量控制方法首先进行钢板冷却后板形和硬度的判定，将钢板全板面划分为若干区域，观察、测量和取样分析其板形和硬度，并分别进行标记；其中的硬度指标根据目标硬度划分为不足、合格和超标；板形指标划分为基本平直、上凸、下凹和波浪形；对于波浪形的板形，可以对相应区域按照上述板形指标再进行区域细分，直至将各个区域的板形指标划分到基本平直、上凸和下凹三种形式，以利于进行流量调节。具体的，所述的三维全流量控制方法将钢板全板面划分为第1冷速区、第2冷速区、第3冷速区和第4冷速区；所述的三维全流量控制方法采用根据硬度调整流量的方法，将钢板冷速调整到第3冷速区内，以得到良好的硬度与板形；当判定实际冷速落在第4区内时，就适当降低冷速，也就是减少冷却水流量；当判定实际冷速落在第1区和第2区内时，就适当增加冷速，也就是要增加冷却水流量。具体的，所述的三维全流量控制方法根据板形调整流量，当钢板板形发生上凸时，就加大上、下冷却水比值；当钢板板形发生下凹时，就要减小上、下冷却水比值。具体的，所述的三维全流量控制方法根据硬度和板形综合调整流量，当钢板板形发生变化需要调整水比时，需要选择是改变上流量还是下流量；对于需要加大水比时，可以增加下流量，也可以减少上流量；此时根据硬度检测情况来综合判定，当板形上凸而硬度不足时，就不仅要增加水比，而且上下部流量要同时增加，以加大冷速，提高钢板的硬度。本专利技术技术方案所述的三维全流量控制方法，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的钢板在轧后冷却后硬度和板形。与现有技术比较，本专利技术的优点是：首先进行钢板冷却后板形和硬度的判定，将钢板全板面划分为若干区域，观察、测量和取样分析其板形和硬度，并分别进行标记，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的钢板在轧后冷却后硬度和板形。附图说明图1是板形划分示意图；图2是本专利技术钢板全板面区域划分示意图；图3是本专利技术划分流程示意图；图4是冷速-硬度曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。本专利技术的技术方案提供了一种钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，其特征是：所述的三维全流量控制方法针对在线固溶处理技术应用中钢板轧后冷却板形不良的瓶颈问题，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的钢板在轧后冷却后硬度和板形。具体的，所述的三维全流量控制方法首先进行钢板冷却后板形和硬度的判定，将钢板全板面划分为若干区域，观察、测量和取样分析其板形和硬度，并分别进行标记；其中的硬度指标根据目标硬度划分为不足、合格和超标；板形指标划分为基本平直、上凸、下凹和波浪形；对于波浪形的板形，可以对相应区域按照上述板形指标再进行区域细分，直至将各个区域的板形指标划分到基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，其特征是：所述的三维全流量控制方法针对在线固溶处理技术应用中钢板轧后冷却板形不良的瓶颈问题，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的钢板在轧后冷却后硬度和板形。

【技术特征摘要】
1.一种钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，其特征是：
所述的三维全流量控制方法针对在线固溶处理技术应用中钢板轧后冷却板形
不良的瓶颈问题，利用纵向、横向和上下三维全流量可控的轧后冷却装置，根据冷
却后钢板的硬度和板形，对冷却装置进行三维全流量控制，确保了在线固溶处理的
钢板在轧后冷却后硬度和板形。
2.按照权利要求1所述的钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，其特征是
所述的三维全流量控制方法首先进行钢板冷却后板形和硬度的判定，将钢板全板面
划分为若干区域，观察、测量和取样分析其板形和硬度，并分别进行标记；其中的
硬度指标根据目标硬度划分为不足、合格和超标；板形指标划分为基本平直、上凸、
下凹和波浪形；
对于波浪形的板形，可以对相应区域按照上述板形指标再进行区域细分，直至
将各个区域的板形指标划分到基本平直、上凸和下凹三种形式，以利于进行流量调
节。
3.按照权利要求1所述的钢板在线固溶处理的三维全流量控制方法，其特征是
所述的三维全流量控制方法将钢板全板面划分为第1冷速区、第2冷速区、第3冷
速区和第4冷速区；
所述的三维全流量控制方法采用根据硬度调整流量的方法，将钢板冷速调整到
第3冷速区内，以得到良好的硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建峰，王笑波，刘晔，朱健桦，张庆峰，张爱文，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31