热轧带钢层流冷却仿真系统的开发及应用

(北京科技大学 高效轧制国家工程研究中心，北京，100083)

随着市场对热轧带钢的需求量越来越大，对其质量的要求也越来越高。其中，带钢层流冷却出口温度就是热轧带钢生产中最重要的质量指标之一，是热轧生产中最重要的工艺参数和控制参数，也是整个热轧生产成品质量控制的最后一个环节[1]。它是影响带钢组织性能和物理性能的关键因素，其范围必须满足一定的工艺要求，过高或过低都会造成成品带钢的组织性能变差[2]。利用层流冷却系统，制定合理的冷却策略和冷却制度，保证热轧带钢层流冷却温度达到工艺要求的目标温度，提高温度控制精度一直是热轧领域关注的重要问题，具有重要的意义[3]。热轧带钢层流冷却过程是带钢与周围的冷却介质(水、空气)的热交换及热传导过程，这个过程与工艺参数(带钢温度、厚度、速度、带钢材质、层冷区长度)有很复杂的关系[4]。为了提高卷取温度的控制精度，首先必须准确计算及预测带钢上各跟踪点在冷却过程中的温度变化，同时需要分析各种工艺参数以及控制策略对其的影响规律[5]。这些实验研究难以或者根本不允许在线进行，开发带钢层流冷却计算机控制的仿真系统，为现场提供带钢层流冷却过程以及各种工艺参数对层流冷却过程的影响的研究工作及手段就显得十分必要和迫切[6]。在此，本文作者以德盛1 150 mm热轧带钢层流冷却系统为研究对象，通过对系统进行研究，建立带钢温降二维有限差分方程模型[7]。……