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摘要：高速线材的轧后制约冷却工艺,与轧后自然冷却相比,不仅可以提升冷却速度,减少氧化损耗,而且可以保证产品质量,由此得到广泛运用。在制约冷却历程中,吐丝温度是关键的工艺参数,对产品性能有重要影响。国内外学者对吐丝温度制约模型进行了大量的探讨。以最初的半剖析半经验公式,到现在的有限差分计算运用到在线制约模型中去,吐丝温度制约精度不断提升。首钢高线建于1987年,其水冷段的制约方式较落后,吐丝温度制约精度较差,造成产品性能不稳定等一系列不足,已经不能满足实际生产需要。本论文来源于首钢高线厂“轧后水冷系统改造”项目,目标是通过此次升级改造,提升轧后水冷段的自动制约水平,改善吐丝温度制约精度,实现全长平均温度与目标温度偏差±15℃达到2σ水平。本论文在对国内外高线制约冷却系统探讨的基础上,利用有限差分法建立了高速线材精轧后水冷段传热数学模型,针对不同钢种确定了不同的换热系数。根据首钢高线生产线情况设计了轧后冷却制约系统,设计与开发了水冷二级系统功能模块。对轧后冷却系统进行了现场调试,通过现场实测数据对模型参数进行自适应计算,提升模型预报精度。本论文开发的高线轧后水冷制约系统目前运转稳定,精度达到了设计目标。关键词：高速线材论文吐丝温度论文有限差分论文数学模型论文
摘要5-6
Abstract6-7
目录7-9
第1章 绪论9-23
1.1 高速线材的近况及进展走势9-13
1.2 高速线材制约冷却技术13-21
1.2.1 高速线材制约冷却目的13-14
1.2.2 斯太尔摩冷却线吐丝温度的设定与制约14-15
1.2.3 吐丝温度制约模型探讨近况15-21
1.3 项目作用与探讨内容21-23
1.3.1 选题背景与作用21-22
1.3.2 探讨内容22
1.3.3 本论文组织结构22-23
第2章 首钢高线生产设备与工艺23-29
2.1 工艺流程与设备23-26
2.2 水冷设备26-27
2.3 本章小结27-29
第3章 高线吐丝温度制约模型的探讨29-51
3.1 温度场求解的论述基础29-36
3.1.1 传热的基本方式29-31
3.1.2 傅里叶定律31-32
3.1.3 导热微分方程32-34
3.1.4 定解条件34-36
3.2 高线水冷段温度场模型与求解策略36-37
3.3 温度模型的差分求解37-42
3.3.1 差分格式的选择38-39
3.3.2 区域离散化39
3.3.3 温度场差分方程的建立39-42
3.4 换热系数的确定42-50
3.4.1 进入水冷器前的换热系数43
3.4.2 喷水冷却阶段换热系数43-49
3.4.3 水箱间的换热系数49-50
3.4.4 喷水结束后空冷换热系数50
3.5 本章小结50-51
第4章 高线轧后水冷自动制约系统51-61
4.1 水冷段自动制约系统设计51-54
4.2 冷却历程制约案例设计54-58
4.3 系统调试与制约精度58-59
4.4 本章小结59-61
第5章 结论与展望61-63