文摘:介绍了蒸汽喷雾冷却系统的技术原理、组成及应用。该系统投入使用后，可以加快钢板的冷却速度，在基本不影响钢板性能的前提下，大幅度提高产量。同时，氧化皮变薄，剥落现象明显减少。
首先，提出的问题
为解决因产量大幅增长和特殊板、出口板生产比例大幅提高导致的后工序冷却能力严重不足的问题，济南钢铁集团公司中板厂(简称济钢中板厂)开发利用了汽雾冷却技术， 和强度控制，使钢板性能基本不受影响，并对钢板进行在线强制冷却。 该技术的研究和应用，在解决济钢中板厂冷床能力严重不足方面取得了显著成效。
板材精加工工艺的变化必然会影响产品质量的变化。因此，根据该系统应用以来对钢板物理性能和表面质量的影响，进行了全面的工艺技术跟踪和质量变化研究，以确保中厚板的稳定高产，促进物理质量的进一步提高。
二。蒸汽雾冷却技术介绍
(一)技术原则
汽雾冷却是一种冷却强度高、调节范围宽的新型冷却技术，已应用于轧后钢板的控制冷却。其技术原理是当一定压力、流量、流速的压缩空气体和一定压力、流速的水同时通过喷嘴时，利用射流原理，使水和压缩空气体充分混合，喷出均匀、分散、细小的蒸汽雾， 其对冷却后的钢板表面进行快速热交换，带走钢板表面热量，从而缩短钢板冷却时间，使钢板保持一定温度。
㈡系统的组成
目前，冀中板厂开发的在线汽雾冷却系统主要由供水、供气、多组上下喷头、流量、风压调节控制和电气控制等组成。主要系统结构如图1所示。
图1汽雾冷却系统的主要部件
(3)关键技术
影响汽雾系统冷却能力和冷却均匀性的关键因素是喷嘴的结构设计。鉴于该系统中的钢板处于中温区以下的范围，以低风压和中低水压为介质，在雾化、风冷、喷淋三种冷却方式之间自由切换，并以雾冷为主，开发了一种新的雾化喷嘴结构，使压缩空气体和水从喷嘴出来后形成旋转混合，如图2所示。
图2喷嘴结构
经过喷嘴组合和进一步调整，确定上下喷嘴与钢板的距离后，着重调整雾化效果，确定形成雾化“喇叭”顶圆的上下喷嘴重叠位置正好是钢板的平面。最大冷却宽度设置为2.2m，冷却系统分为三段，每段长度为6m，系统总长度为18m。冷却速度为1 ~ 5℃/s，连续可调。钢板到达1#剪切机时，温度在蓝脆剪切带以下。设备组装如图3所示。
图3设备装配位置
1.风量控制阀2、供水管3、喷嘴4、上喷淋系统5、冷却钢板6、下喷淋系统7、输送辊道8、水量调节阀9和供气管。
三。制冷量和测量的技术参数
该系统由三个部分组成，每个部分由一个6m长的蒸汽雾冷却区组成。各部分的主要部件、单元尺寸和技术指标一致。该系统可根据不同规格卷板的冷却要求，灵活调整汽雾装置的开口段和喷头数量，并可多种方式匹配组合。试用证明，该系统完全适合中板厂不同品种规格板材的冷却要求，并能保持足够的冷却强度。主要技术参数见表1，布局见图4。
表1汽雾冷却系统主要技术参数
图4蒸汽雾冷却系统的布局
1.水量控制阀组2、风道3、挡水板4、上水管5、下水管6、风道蝶阀7和换气扇。
通过对汽雾冷却系统容量的实测，不同组合下冷却能力的变化非常明显。通常对于低合金特殊钢，多采用逐步冷却方式，即第一段为预冷，冷却速度低，第二段为冷却速度中等的冷却段，第三段为强化冷却段，冷却速度高。因此，冷却后的钢板可以在较小的冷却温度梯度下保持较大的冷却强度，从而避免冷却速度过快对钢板性能的影响。图5是厚度为22mm的SS400钢板和厚度为18mm的18mm 16MnR钢板的冷却试验曲线。
图5冷却测试曲线
四。应用效果
在用汽雾冷却系统冷却16 ~ 22 mm厚钢板的试验中，从510℃到360℃的冷却时间仅为24s，比原济钢中板厂夏季正常冷却时间112s少了88s，相当于增加了一个19m×24m的冷床。同时，对蒸汽喷雾强化冷却钢板的性能和表面质量进行了对比分析。其性能变化如表2所示。
表2蒸汽雾强化冷却后钢板性能的变化
第五，采用汽雾冷却提高产品质量。
通过对钢板强化冷却后质量变化的分析，认为在保持钢板力学性能基本不变的情况下，采用汽雾冷却系统对改善钢板外观、提升产品市场形象、增加市场份额具有重要意义。
因此，在汽雾冷却的基础上，我们尝试调整汽雾冷却工艺来提高表面质量。思路如下:(1)强冷工艺调整的原则是以不影响钢板性能为前提。(2)通过实验，逐渐提高钢板进入汽雾强冷区时开始冷却的温度，以减少高温氧化的影响。(3)提高钢板精整中轧制板形和板型的矫直质量，保证钢板冷却时板面的平整度。(4)钢板终冷温度应控制在350℃以下，以避免冷却后的板面二次氧化。
根据上述要求，在2001年的设备大修中，对四辊轧机的辊系、滑板和压下系统进行了精细维护和更新，提高了轧机的轧制精度和稳定性。矫直机的矫直辊全部更换，保证了矫直后的钢板内应力均匀，初始板面平直，避免了汽雾冷却过程中凹凸板面积水的问题。
通过以上准备，汽雾冷却逐渐用于实际生产中，提高表面质量，取得了良好的效果。目前，12mm以上厚规格钢板生产应用汽雾冷却技术后，表面氧化层厚度比空减少一半，氧化层脱落明显减少，12 ~ 14 mm钢板基本达到无氧化层脱落状态。因此，钢板的表面光洁度提高，外观质量明显改善。
不及物动词结论。
随着国内中厚板生产企业产能的不断提高和市场竞争的不断升级，传统中厚板生产企业在难以实施大规模改造的情况下，面临着越来越严峻的困难。根据企业自身情况，充分利用现有设备技术，以较少的投入开发技术潜力，实现产量、质量或低成本优势的最大化，是老企业摆脱经营困境的主要途径。
利用汽雾冷却设备系统，实现了低温区钢板快速冷却和提高厚板产量的改造目的后，通过技术攻关，充分发挥了汽雾冷却系统的作用，在不投入资金的情况下，提高了济钢中厚板的产品质量，为质量提升和技术创新做出了有益的尝试。
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