1、热轧无缝钢管在线冷却工艺改进,小组成员： 夏文真 王丽娜 王广磊 胡 珂 刘成龙 指导老师： 赵宪明 教授,1、研究背景及意义2、在线冷却流程3、辊道及其升降装置动作原理4、内冷管预先挠度计算5、结语,主要内容,1、研究背景及意义,近30年，无缝钢管和钢铁工业同步发展，取得了令人瞩目的成绩。随着钢管轧制技术的发展，与之密切相关的在线冷却技术也产生了巨大的发展优势。在线冷却技术是轧钢生产中十分重要的一项工艺技术，它通过控制轧后钢材的冷却温度和速度来改善钢材的组织和性能，以获得良好的综合机械性能。随着控制冷却技术的发展，它已经较成熟的应用于板材、带材、线材等领域。,1、研究背景及意义,但大口径厚壁
2、钢管由于只进行外表面冷却而无内壁冷却导致其内外表面组织性能差异较大，且内表面在线冷却实现较难，技术发展还不完善。 研究目的及意义：对大口径无缝厚壁钢管内外表面同时冷却，以改善其内外表面组织性能差异大的缺点，得到组织均匀，性能优良的优质钢管，同时对特种钢管的研发具有一定意义。,问题一,水冷速度较高，整个钢 管冷却均匀难度增加,钢管表面螺 旋状条纹,现代冷却技术对热轧无 缝钢管只是进行外表面 冷却无内表面冷却。,内、外表面组织 和性能的差异,问题二,厚壁钢管冷却易出现的问题,1#、2#和3#角度改变辊道都装上升降装置，以适应不同外径的钢管在线冷却均匀。,主要改进之处,内表面冷却所用管（简称内冷管）
3、安装在小车上，以保证其在轧制线方向运动；内冷管可更换不同规格，更换后它们的中心线不变。,为了内冷管在内部充满水的情况下不发生弯曲，预先给内冷管一个向上的挠度。,图2.2 在线冷却系统设备布置主视示意图,2、在线冷却流程,图3.1 辊道和钢管横截面,3、辊道及其升降装置动作原理,建立直角坐标系，有 A1(-a，0)， B(a，0)，C(0，b)； 假设辊道偏转角度为 ，则,辊道轴线到管道轴线的距离式中，d 是辊道表面最低点到其轴线的距离。 辊道与管道接触处横截面的直径,3、辊道及其升降装置动作原理,图3.2 辊道与管道接触处横截面速度示意图,辊道与管道接触处横截面的 切线速度为v，式中：n 是辊
4、道转速（r/min） 管道的前进速度： 管道的旋转速度：,管道的冷却时间为t ，则t 与 的关系为式中，L冷却器长度l 钢管长度其中：,调节辊道转速控制淬火时间的C语言界面。,图3.3 调节辊道转速控制淬火时间的C语言界面,图3.4 调节偏转角来控制淬火时间时C语言界面,4、内冷管预先挠度计算,（a）,（b）,（c）,图4 推导预先挠度原理图,内冷管充满水时的分布载荷q，故预先给内冷管一个挠度式中：E内冷管的弹性模量I内冷喷水管的惯性矩，,1、当钢管尾端进入冷却器时，内外冷却喷头同时打开进行冷却。当钢管头部到达冷却器出口处，内外冷却喷头同时关闭。这样确保钢管轴向淬火时间相同。 2、淬火时间可由辊道偏转角和辊道转速来控制，只要改变了2#角度可变辊道的偏转角即需调节升降装置以保证钢管中心线不变，从而使内外表面冷却均匀。 3、预先给内冷管一个挠度以使其在充满水的情况下保持平直状态，这样内冷管每一个喷头到内表面距离相等，从而使钢管内表面冷却更加均匀。 4、钢管内表面冷却水从钢管两头流出，故设计轴向喷头流量时适当的将中间流量大两头流量小，以使其轴向冷却均匀。,总 结,谢谢各位老师！,
