一种内应力均匀的热轧带钢及其制备方法与流程

本申请涉及钢材制备，尤其涉及一种内应力均匀的热轧带钢及其制备方法。

背景技术：

1、层流冷却装备是热连轧产线的标准配置，布置在精轧机与卷取机之间，一般配置数量约为20组，称为层流冷却工艺段。其中每组层流冷却集管又包括上、下两部分，分别对带钢上下表面进行冷却。每组上部、下部冷却集管又各含多排可单独控制的水冷集管。通过不同的水冷集管投用量和顺序设计，达到控制热轧带钢产品轧后冷却路径及最终组织、性能的目的。同时在层流冷却段入口、出口及相邻两组上部层流冷却集管之间还配置有侧喷水嘴提供侧喷工艺水，侧喷水的主要作用是将残留在带钢表面的层冷水吹扫干净，避免残留水对带钢表面造成不可控的冷却、影响温度检测、影响冷却效率等问题。

2、而在实际热轧生产中，带钢经层冷冷却段冷却后，带钢温度沿宽度方向的分布是不均匀的，存在边部温度偏低和中部局部温度低点的现象。这种温度分布形式，会造成在温度偏低位置带钢组织、性能以及内应力的变化，特别是中部局部温度低点还会导致明显残余内应力的产生。

技术实现思路

1、本申请提供了一种内应力均匀的热轧带钢及其制备方法，以改善目前的制备方法会产生残余内应力的问题。

2、发明人通过对带钢终轧温度分布特征、层流冷却水沿带钢宽度方向冷却效率分布特征以及层冷侧喷工艺水在带钢表面的打击区域等多种工艺因素的综合分析，发现层冷侧喷工艺水是导致带钢温度沿宽度方向非均匀分布的关键原因之一。

3、为此，发明人意图开发一种层流冷却侧喷水使用方法，来降低层流冷却侧喷工水对带钢表面温度的影响，改善带钢经层流冷却后的温度沿宽度方向分布的均匀性，进而达到提高带钢产品组织、性能及内应力均匀性的目的。

4、第一方面，本申请提供了一种内应力均匀的热轧带钢的制备方法，所述方法包括：

5、对热轧轧制后的带钢进行层流冷却，得到成品带钢；

6、其中，所述层流冷却的各冷却集管组的侧喷水的开闭满足预设工况。

7、作为一种可选的实施方式，所述预设工况中各冷却集管组的侧喷水的开闭的判断方法如下：

8、计i为层流冷却段各组上部冷却集管按带钢运行方向排列序号；n为上部冷却集管总组数；ki为第i组上部冷却集管内实际开启的冷却集管数；kmi为第i组上部冷却集管内的总冷却集管数；a为残留水反流封水判断系数；b为残留水二次封水判断系数；c0为层流冷却段入口侧喷水开闭状态，1代表开启、0代表关闭；ci为第i组上部层流冷却集管间侧喷工艺水开闭状态、1代表开启，0代表关闭；cn为层流冷却段出口侧喷水开闭状态、1代表开启，0代表关闭；

9、当i＝1，若ki≤a×kmi，令c0＝0、ci＝0；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令c0＝1、ci＝1；若ki≥b×kmi，令c0＝1、ci＝1、ci+1＝1。

10、作为一种可选的实施方式，当1＜i≤n-1，若0＝ki-1，则进行如下判断：若ki≤a×kmi，令ci-1＝0、ci＝0；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令ci-1＝1、ci＝1；若ki≥b×kmi，令ci-1＝1、ci＝1、ci+1＝1；若0＜ki-1，则进行如下判断：若0＜ki＜b×kmi，令ci-1＝0、ci＝1；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令ci-1＝0、ci＝1、ci+1＝1。

11、作为一种可选的实施方式，当i＝n，若0≤ki，令ci-1＝1、cn＝1。

12、作为一种可选的实施方式，所述残留水反流封水判断系数a的取值范围为0.1～0.3。

13、作为一种可选的实施方式，所述残留水二次封水判断系数b的取值范围0.6～0.8。

14、第二方面，本申请提供了一种内应力均匀的热轧带钢的制备方法，所述方法包括：

15、根据预设工况控制各侧喷水开闭，对热轧轧制后带钢进行层流冷却，得到成品带钢；

16、其中，所述预设工况中各冷却集管组的侧喷水的开闭的判断方法如下：

17、计i为层流冷却段各组上部冷却集管按带钢运行方向排列序号；n为上部冷却集管总组数；ki为第i组上部冷却集管内实际开启的冷却集管数；kmi为第i组上部冷却集管内的总冷却集管数；a为残留水反流封水判断系数；b为残留水二次封水判断系数；c0为层流冷却段入口侧喷水开闭状态，1代表开启、0代表关闭；ci为第i组上部层流冷却集管间侧喷工艺水开闭状态、1代表开启，0代表关闭；cn为层流冷却段出口侧喷水开闭状态、1代表开启，0代表关闭；

18、当i＝1，若ki≤a×kmi，令c0＝0、ci＝0；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令c0＝1、ci＝1；若ki≥b×kmi，令c0＝1、ci＝1、ci+1＝1；

19、当1＜i≤n-1，若0＝ki-1，则进行如下判断：若ki≤a×kmi，令ci-1＝0、ci＝0；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令ci-1＝1、ci＝1；若ki≥b×kmi，令ci-1＝1、ci＝1、ci+1＝1；若0＜ki-1，则进行如下判断：若0＜ki＜b×kmi，令ci-1＝0、ci＝1；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令ci-1＝0、ci＝1、ci+1＝1；

20、当i＝n，若0≤ki，令ci-1＝1、cn＝1。

21、作为一种可选的实施方式，所述残留水反流封水判断系数a的取值范围为0.1～0.3；和/或

22、所述残留水二次封水判断系数b的取值范围0.6～0.8。

23、作为一种可选的实施方式，所述预设工况中各冷却集管组的侧喷水的开闭的判断顺序为：按层流冷却段各组上部冷却集管以带钢运行方向排列序号由小到大逐一判断。

24、第三方面，本申请提供了一种内应力均匀的热轧带钢，其特征在于，所述热轧带钢采用第一方面或第二方面所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法制得。

25、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

26、本申请实施例提供的该方法，通过设计新热轧层流冷却段侧喷水使用方法，在保证侧喷水基本封水工艺作用的前提下，大幅减少侧喷水的总投用数量，从而降低整个层流冷却段侧喷水对带钢表面温度的影响程度，提高带钢经层流冷却段后温度沿宽度方向分布的均匀性，有利于提高热轧带钢产品组织、性能及内应力的控制水平。

技术特征：

1.一种内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，所述预设工况中各冷却集管组的侧喷水的开闭的判断方法如下：

3.根据权利要求2所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，当1＜i≤n-1，若0＝ki-1，则进行如下判断：若ki≤a×kmi，令ci-1＝0、ci＝0；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令ci-1＝1、ci＝1；若ki≥b×kmi，令ci-1＝1、ci＝1、ci+1＝1；若0＜ki-1，则进行如下判断：若0＜ki＜b×kmi，令ci-1＝0、ci＝1；若a×kmi＜ki＜b×kmi，令ci-1＝0、ci＝1、ci+1＝1。

4.根据权利要求2所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，当i＝n，若0≤ki，令ci-1＝1、cn＝1。

5.根据权利要求2所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，所述残留水反流封水判断系数a的取值范围为0.1～0.3。

6.根据权利要求2所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，所述残留水二次封水判断系数b的取值范围0.6～0.8。

7.一种内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，所述残留水反流封水判断系数a的取值范围为0.1～0.3；和/或

9.根据权利要求7所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法，其特征在于，所述预设工况中各冷却集管组的侧喷水的开闭的判断顺序为：按层流冷却段各组上部冷却集管以带钢运行方向排列序号由小到大逐一判断。

10.一种内应力均匀的热轧带钢，其特征在于，所述钢采用权利要求1至9中任一项所述的内应力均匀的热轧带钢的制备方法制得。

技术总结
本申请涉及一种内应力均匀的热轧带钢及其制备方法，属于钢材制备技术领域；方法包括：对铸坯进行热轧；后根据预设工况控制各侧喷水开闭，进行层流冷却，得到成品带钢；通过设计新热轧层流冷却段侧喷水使用方法，在保证侧喷水基本封水工艺作用的前提下，大幅减少侧喷水的总投用数量，从而降低整个层流冷却段侧喷水对带钢表面温度的影响程度，提高带钢经层流冷却段后温度沿宽度方向分布的均匀性，有利于提高热轧带钢产品组织、性能及内应力的控制水平。

技术研发人员：艾矫健,王文广,李兴波,唐嵩寒,杨孝鹤,胡俊杰,李建伟
受保护的技术使用者：首钢京唐钢铁联合有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14