专利名称：一种层流冷却集管流量标定方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金领域的控制冷却系统流量的标定方法，具体的说是一种控制
冷却系统层流冷却上、下集管流量标定方法及其应用。
背景技术：
目前，世界上大多数中厚板及热连轧生产线都采用层流冷作为控冷设备，生产过 程中一般采用控制开启集管的组数来控制终冷温度和上下水量，由于阀的特性和管路结构 的不同，集管的流量难以控制，这样会造成板带长度方向、上下表面冷却不均匀，板带的组 织和性能差异较大，另外受热胀冷縮和相变的影响，板带易发生瓢曲，特别是强控冷的板带 (终冷温度低于600°C以下)，组织和性能差异更大，板带浪形更大。要解决板带组织和性能 差异，获得良好的板形，必须提高对集管流量精度的控制。因此，有必要使用一种方法来标 定层流集管的流量。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种层流冷却集管流量标 定方法及其应用，该标定法操作简单，可有效解决由于层流集管流量不准确，精度不高造成 板带在冷却过程中组织和性能差异大和板形差的问题，提高层流集管流量控制精度，获得 良好组织、性能和板形的板带。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 —种层流冷却集管流量标定方法，其特征在于该标定方法中，采用接水的方法测
出上集管的流量，采用测量水柱高度的方法测出下集管的流量，具体步骤如下 1)采用接水的方法测出上集管的流量，将单根U型上集管中的一个喷嘴流出的水
量通过接水管全部引流到水箱内，确定接水时间，计算水箱内水的体积；通过接水所需的时
间和每根集管的喷嘴数得每根上集管小时流量； 流量Q = V/T*X = S*H±/T*X = 3. 14* (D/2) 2*H±/T*X 式中，圆形水箱的直径为D，圆形水箱的水位高度为Hp水箱的水所需的接水时间 为T，U型管小管数目为X; 采用接水的方法的工具由接水管、水箱和秒表组成，在标定过程中用接水管接层 流U型管1个小管的流量放入圆形水箱内，接水开始用秒表进行计时到结束接水。
2)采用测量水柱高度的方法测出下集管的流量，将标尺放在辊道上，打开下集管， 从标尺上读出水柱高度H，根据水柱高度与流量的关系，计算出每根下集管的流量，
Q = SXV = 3. 14X (d/2)2XYXV 式中，水柱高度H，下集管喷嘴数目Y，喷嘴直径d; 3)利用标定法标定出不同开口度上、下集集管的流量，用三次方曲线回归，得到"流量设备_开口度设定曲线"，利用曲线流量设备值求出开口度设定值。
根据"流量设备-开口度设定曲线"，生产过程中可以实现对层流上、下集管流量 进行精确控制，得到板带所需组织、性能和良好的板形。 本发明根据层流冷却上、下集管的布置形式采用两种不同的标定方法。层流冷却 上集管采用"U"型管，为保证流量的准确性，采用"接水法"，标定工具由接水管、水箱和秒 表组成，将每根集管中的一个喷嘴流出的水量通过接水管全部引流到水箱内，通过计算水 箱内水的体积、接水所需的时间和每根集管的喷嘴数来得每根集管小时流量，单位立方米 /小时。层流下集管为上喷水结构，由于设备结构特点，为保证流量的准确性，采用"水柱高 度测量法"，标定工具为标尺，只需测出以喷嘴为基准集管喷嘴喷出的水柱高度，通过公式 计算出每根下集管的流量。
—种层流冷却集管流量标定方法的应用，其特征在于利用标定法标定出不同开
口度上、下集集管的流量，用三次方曲线回归，得到"流量设备-开口度设定曲线"，利用曲
线流量设备值求出调节阀开口度设定值；根据"流量设备_开口度设定曲线"，在生产过程
中对层流上、下集管流量进行精确控制，得到板带所需组织、性能，及良好的板形。 本发明的优点是本发明操作简便，用于提高控冷设备层流集管流量控制精度，板
带冷却均匀，获得到组织均匀、性能优异，板形优良的产品。
图1是层流上集管流量标定示意图；
图2是层流下集管流量标定示意图。
图3是层流冷却系统图。
图4为"流量设备_开口度设定曲线"图。
具体实施方式
实施例1 本发明层流集管流量标定法，分层流上集管流量标定法和下集管流量标定法
上集管流量标定法 上集管流量标定法如图1所示，所需工具包括接水管1、圆形水箱2和秒表3。具 体操作用接水管1接层流U型管4中1个小管的流量放入圆形水箱2内，接水开始用秒表 3进行计时到结束接水。接水管l具有漏斗状的接水口。
具体计算方法如下 已知圆形水箱2的直径为D，圆形水箱2的水位高度为Hp水箱的水所需的接水 时间为T，U型管小管数目为X。 则流量<formula>formula see original document page 4</formula> 式中H上单位为mm， T单位为秒(s)，流量Q单位为立方米/小时(m3/h) 下集管流量标定法 下集管流量标定法如图2所示，所需工具为标尺21。具体操作把标尺21放在辊道 22上，打开下集管23，从标尺21上读出水柱高度H，根据水柱高度与流量的关系，计算出流
具体计算方法如下 已知测量水柱高度H，下集管喷嘴数目Y，喷嘴直径d。 根据附g/z二+mK2 r =扭7/ Q = SXV = 3. 14X (d/2)2XYXV g^xF二3.14x(d/2)2x:Tx^/2g// 式中g = 9. 8， S、 H单位为mm，流量Q单位为立方米/小时(m3/h) —种层流冷却集管流量标定方法的应用，层利用标定法标定出不同开口度上、下
集集管的流量，用三次方曲线回归，得到"流量设备_开口度设定曲线"即图4，利用曲线流
量设备值求出调节阀开口度设定值；根据"流量设备-开口度设定曲线"，在生产过程中对
层流上、下集管流量进行精确控制，得到板带所需组织、性能，及良好的板形。 图3是层流冷却系统图，流冷却系统由水箱31、手动阀32、电动阀33、 U型式上集
管34和喷嘴式下集管35组成。图中36是板带。 标定出不同开口度上、下集集管的流量，如下表1-1为层流冷却系统中一组下集
管调节阀在不同开口度下流量标定值。
调节阀开 口度流量标定 值(m3/h)调节阀开 口度流量标定 值(m3/h)调节阀开 口度流量标定 值(m3/h)
40248. 5052353.5564417. 03
42265. 3854363.6166429. 87
44285. 5256375. 9168435. 76
46303. 9658388.7970445. 42
48321. 3460397.0772455. 92
50337.8362概79 用三次方曲线回归，得到如图4曲线，称为"流量设备-开口度设定曲线"利用这
一曲线流量设备值求出开口度设定值。K = 13. 75+0. 1697F-0. 000452F2+0. 000001F3 式中K:调节阀开度，F:流量。 根据"流量设备-开口度设定曲线"，生产过程中可以实现对层流上、下集管流量 进行精确控制，得到板带所需组织、性能和良好的板形。
权利要求
一种层流冷却集管流量标定方法，其特征在于该标定方法中，采用接水的方法测出上集管的流量，采用测量水柱高度的方法测出下集管的流量，具体步骤如下1)采用接水的方法测出上集管的流量，将单根U型上集管中的一个喷嘴流出的水量通过接水管全部引流到水箱内，确定接水时间，计算水箱内水的体积；通过接水所需的时间和每根集管的喷嘴数得每根上集管小时流量；流量Q＝V/T*X＝S*H上/T*X＝3.14*(D/2)2*H上/T*X式中，圆形水箱的直径为D，圆形水箱的水位高度为H上，水箱的水所需的接水时间为T，U型管小管数目为X；2)采用测量水柱高度的方法测出下集管的流量，将标尺放在辊道上，打开下集管，从标尺上读出水柱高度H，根据水柱高度与流量的关系，计算出每根下集管的流量，Q＝S×V＝3.14×(d/2)2×Y×V <mrow><mi>Q</mi><mo>=</mo><mi>S</mi><mo>×</mo><mi>V</mi><mo>=</mo><mn>3.14</mn><mo>×</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>×</mo><mi>Y</mi><mo>×</mo><msqrt> <mn>2</mn> <mi>gH</mi></msqrt> </mrow>式中，水柱高度H，下集管喷嘴数目Y，喷嘴直径d。
2. 根据权利要求1所述的层流冷却集管流量标定方法，其特征在于采用接水的方法的工具由接水管a)、水箱(2)和秒表(3)组成，接水管a)具有漏斗状的接水口，在标定过程中用接水管(1)接层流U型管(4)中l个小管的流量放入圆形水箱(2)内，接水开始用 秒表(3)进行计时到结束接水。
3. —种层流冷却集管流量标定方法的应用，其特征在于利用标定法标定出不同开口 度上、下集集管的流量，用三次方曲线回归，得到"流量设备-开口度设定曲线"，利用曲线 流量设备值求出调节阀开口度设定值；根据"流量设备-开口度设定曲线"，在生产过程中 对层流上、下集管流量进行精确控制，得到板带所需组织、性能，及良好的板形。
全文摘要
本发明公开了一种层流冷却集管流量标定方法及其应用，采用接水的方法测出上集管的流量，采用测量水柱高度的方法测出下集管的流量；利用标定法标定出不同开口度上、下集集管的流量，用三次方曲线回归，得到“流量设备-开口度设定曲线”，利用曲线流量设备值求出开口度设定值。根据“流量设备-开口度设定曲线”，生产过程中可以实现对层流上、下集管流量进行精确控制，得到板带所需组织、性能和良好的板形。该标定法操作简单，可有效解决由于层流集管流量不准确，精度不高造成板带在冷却过程中组织和性能差异大和板形差的问题，提高层流集管流量控制精度，获得良好组织、性能和板形的板带。
文档编号B21B45/02GK101733293SQ200910234378
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者唐运章, 杨兆根, 顾鑫 申请人:南京钢铁股份有限公司