CSP工艺衔接区温度行为分析

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.05.037 第21卷第5期 北京科技大学学报 Vol.21 No.5 1999年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1999 CSP工艺衔接区温度行为分析 韩静涛) 武志平) 孟福才) 刘千里) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)太原钢铁公司第七轧钢厂，太原市030003 摘要分析了CSP工艺衔接区温度的行为.首先分析坯料在入炉前的温度，指出此区域内影 响坯料温度的因素、温度变化状况和冷却特点：其次研究了加热段的加热行为、加热特点、模型 选择和保温要求；最后提出CSP衔接区坯料的冷却方式，并给出相应模型. 关键词CSP(Compact Strip Production):衔接区：温度 分类号TG33;TG155 在薄板坯连铸连轧生产线上，温度自始至 (1)综合参数. 终是一个重要的工艺参数.就衔接区温度而 板坯钢种：低碳钢、中碳钢、高强度低合金 言，主要是实施对板坯进行必要的加热、补热和 钢（微合金钢）. 保温措施.其主要内容包含：(1)铸坯切断时的温 板坯长度：一号炉为8.0-38.1m:二号炉为 度；(2)板坯进入加热炉时的温度；(3)板坯在加 44.563.5m. 热炉内各段的温度（包括加热和保温）；(4)板坯 板坯宽度：一号炉为9001680mm:二号炉 出炉温度：（⑤）板坯在运输时的温降：(6)轧件在 为900-1680m. 轧制时的温降：（⑦）轧件进入精轧机前的温度. 板坯厚度：一号炉为70mm;二号炉为 本文以某钢厂CSP工艺生产线衔接区为参 38.5-52.5mm. 照对象，对衔接区温度进行了研究， 板坯最大质量：33.6t.单位卷重：20kg/mm. 铸速为4.8m/min的最高产量(70mm× 1某钢厂CSP工艺生产线及其在线 1680mm的板坯)：257th. 温度分布图 (2)炉子尺寸. 炉子长度：一号炉为179.6m:二号炉为 就某钢厂CSP工艺生产线而言，其温度分 70.8m.炉子内宽：2280mm. 布如图1所示 (3)炉子温度. 该生产线主要技术经济指标如下， 见表1. 1300 1100 900 700 500 06.55 56.95 186.15 272.25 307.15 位置lm 图1CSP生产线温度变化图 1999-02-01收稿韩静涛男，42岁，教授，博士 *国家“九五”重点科技攻关项目N0.95-523-02-01-04)

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 匕 工 艺 衔接 区温 度 行 为 分 析 韩静涛 ” 武志 平 ， 北京科技大学材料科学 与工 程学院 ， 北 京 孟福 才 ， 刘 千里 ” 太原钢铁公 司第七轧钢 厂 ， 太原市 摘 要 分析 了 工 艺 衔接 区温度 的行 为 首先 分析 坯料在 入炉前 的温度 ， 指 出此区 域 内影 响坯料温度 的 因素 、 温度变化状况和 冷 却特 点 其次研 究了加热段 的加热 行 为 、 加热特点 、 模型 选 择和 保温 要求 最 后 提 出 衔 接 区 坯料 的冷却方 式 ， 并给 出相 应模型 关键词 衔接 区 温度 分 类号 在薄板坯 连铸连 轧生 产线上 ， 温度 自始至 终是一 个重要 的工 艺参数 ‘回 就衔接 区 温度而 言 ， 主 要 是实施对板坯进行必 要 的加热 、 补 热和 保温措施 其 主要 内容包含 铸坯切 断时的温 度 板 坯进入加 热 炉 时 的温度 板坯在加 热 炉 内各段 的温度 包括加 热和 保温 板坯 出炉温度 板坯在运输 时 的温 降 轧件在 轧制 时的温 降 轧件进入精轧 机前 的温度 本文 以某钢 厂 工 艺 生 产线衔接 区 为参 照 对 象 ， 对衔接 区温度进行 了研 究 某钢 厂 工 艺 生产线及 其在线 温 度分 布 图 就 某 钢 厂 工 艺 生 产 线而 言 ， 其温度分 布 如 图 所 示 ，， 该 生 产 线主 要技术 经 济指标 如 下 综合参 数 板坯钢 种 低碳钢 、 中碳钢 、 高强度低合金 钢 微合金 钢 板坯 长 度 一 号 炉 为 一 二 号 炉 为 板坯 宽度 一 号 炉 为 一 二 号 炉 为 一 板 坯 厚 度 一 号 炉 为 二 号 炉 为 板坯最大质量 单位卷 重 铸 速 为 岁 的 最 高 产 量 的板坯 比 炉 子 尺 寸 炉 子 长 度 一 号 炉 为 二 号 炉 为 炉 子 内宽 炉 子 温度 见表 门 昌居 、 位 置 图 生产 线温度变化 图 一 一 收稿 韩静 涛 男 ， 岁 ， 教授 ， 博士 申 国 家 “ 九五 ” 重 点科技攻 关项 目 困 一 一 一 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．05．037

·452 北京科技大学学报 1999年第5期 表1不同铸速下板坯的入炉温度 法)，然后再采用实际测定方式动态检测几点温 铸速/mmin5.04.84.54.03.53.02.8 度值，不断修正该模型，就能达到检测和控制的 t/℃ 104010301005965925885870 目的. (4)平均出炉温度. (2)坯料的温度变化状况.坯料从剪断至进 一号炉为1150℃，二号炉不低于入炉温度 入加热炉过程，温度在不断变化之中，其变化规 1130℃：板坯边部的温度比要求增高40℃：出 律是：·沿纵向方向（沿铸速），温度逐渐降低， 炉温度从距边部50mm处测量：板坯上下表面 如图2a所示.当然，上下表面温度变化也有差 最高温度差，在距边部40mm的任何点不超过 别，因为上下表面传热不同.·坯料的横截面， 10℃. 如视为对称，可用截面的1/4描述，如图2(b)所 (5)辊速. 示.此时，沿O一A,O→B温度逐渐降低，C点最 铸速：2.8~5.0m/min.板坯在炉内前进速度： 低，To>TB>T>Tc. 一号炉为2.8-60.0m/min:二号炉为60-90 m/min. 炉辊操作模型：与铸机和轧机同步，否则高 速通过或振荡 (6)燃料 (a) (b) 高-焦混合煤气，发热值为1.6k/m:燃耗一 图2还料在入炉前的温度场分布 号炉为4500mh,二号炉为2600mh:保温时燃 (a)沿纵向：(b)14截面 耗900℃为8.1MJ/m',:1100℃为11.5MJ/m3. (3)该区域坯料的冷却特点，从连铸机出口 (7)烧嘴.见表2. 至加热炉入口中间有铸坯的剪切.这一段主要 表2烧嘴状况 是铸坯的冷却问题.冷却的特点：一是辐射降 烧嘴状况 一号炉 二号炉 温，它占整个温降的大部分：二是由于坯料表面 烧嘴数量/个 48 36 24 温度很高，温降很大，尽管这一区域距离较短， 烧嘴能力m.个1 220 110 110 但降温部分不可以忽略.该区域坯料的冷却特 烧嘴控制方式 高/低 循环 点可用连铸坯在静态时的冷却状态表达： (8)氧化铁皮生成量为0.4%. a(To-Ts)=1/2bu(Ts-TA) (1) 式中：a为板坯的导热系数：T,为板坯厚度的中 2坯料的在线温度分析 心温度；Ts为板坯的表面温度：b为板坯厚度；4 2.1坯料入炉前的温度分析 为板坯表示的传热系数：T为大气温度， (1)坯料入炉温度的影响因素.坯料入炉温 由此可知：板坯厚度中心位置的温度愈大， 度函数可表述为： 板坯表面温度愈低，即板坯内部的温度梯度愈 T=T(钢种，铸速，坯料的几何尺寸，铸机 大，则冷却速度愈快，温度下降速度愈大，为减 冷却的工艺制度). 少温降量，可在该区域加防护罩 即坯料的温度主要取决于：·所浇注钢的 2.2坯料进入加热炉后的加热分析 钢种；·所浇注钢的几何尺寸；●铸机的冷却工 （1)加热段分区.由于坯料很长，又在动态 艺制度：·铸速，等等 下运行，且因为铸速不同，要求的加热强度也不 由于在铸坯出口处的温度受以上诸多条件 一样.为更好地适应对坯料不同的加热要求，需 的影响，目前尚不能准确计算铸坯在出口处的 要对加热段进行分区. 温度.有些研究者利用有限元方法求出了此时 加热段分为5个区，各区均布置有可调烧 的温度梯度，另一些研究只是利用实测数据进 嘴和其他检测仪表，并能够进行适时调整和控 行回归分析，确立回归模型，然后经回归检验 制.加热段分区后，可以认为各区内温度是均匀 后，再应用到实际中.不管是哪一种方式，都不 的，即一维模型).于是，炉气温度随炉长变化曲 可能准确确定温度值。 线可用一个阶梯折线段来表示.如图3所示. 实际上，只要确立了温度模型（无论何种方 (2)加热特点分析，加热段的加热特点是：

， 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 表 不 同铸速 下 板坯 的入 炉温 度 铸速 · 一 ， ℃ 平 均 出炉 温度 一 号炉 为 ℃ ， 二 号炉 不 低 于 入 炉温 度 ℃ 板 坯 边 部 的温度 比要 求增 高 ℃ 出 炉温 度从 距 边 部 处 测量 板坯 上 下 表面 最 高温度 差 ， 在距 边 部 的任 何 点不 超过 ℃ 辊速 铸速 一 对 板坯在炉 内前进速度 一 号 炉 为 一 二 号 炉 为 一 岁 炉辊操作模型 与铸机和 轧机 同步 ， 否 则 高 速 通 过或振 荡 燃料 高一 焦混 合煤气 ， 发热值 为 燃耗一 号炉 为 恤 ， 二 号炉 为 、 保温 时燃 耗 ， 为 ，， ℃ 为 ， 烧 嘴 见 表 表 烧嘴状 况 烧 嘴状 况 一 号炉 二 号炉 烧 嘴 数 量 个 烧 嘴 能 力 ， ， 个 一 ， 烧嘴控制方式 高 低 循环 氧 化铁皮 生 成 量 为 法 ， 然 后 再采 用 实际测 定 方式动 态检测 几 点温 度值 ， 不 断修正 该模型 ， 就 能达到检测 和 控制 的 目的 坯料 的温度变化状况 坯 料 从 剪断至 进 入加 热炉过程 ， 温度在不 断变化之 中 ， 其变化规 律是 沿 纵 向方 向 沿 铸速 ， 温度逐 渐 降低 如 图 所示 当然 ， 上 下表 面温度变化也 有差 别 ， 因 为 上 下 表 面 传热 不 同 二 坯 料 的横截面 ， 如 视 为对 称 ， 可用截面 的 描述 ， 如 图 伪 所 示 此 时 ， 沿 一 ， 一 温度逐 渐 降低 ， 点最 低 ， 几 兀 心卜 尸今洲 ， 匕卖日川 坯 料 的在 线 温度 分 析 坯 料 入 炉 前 的温 度 分析 坯 料入炉温度 的影 响 因 素 坯料入 炉温 度 函 数 可 表述 为 二 钢种 ， 铸速 ， 坯 料 的几 何尺 寸 ， 铸机 冷却 的工 艺 制度 即坯料 的温度主 要 取 决 于 所浇注 钢 的 钢 种 所浇注钢 的几 何尺 寸 铸机 的冷却 工 艺 制 度 铸速 ， 等等 由于 在铸 坯 出 口 处 的温度 受 以上 诸 多条件 的 影 响 ， 目前 尚不 能准 确 计 算铸坯在 出 口 处 的 温度 有些研 究者 利 用 有 限元 方法求 出 了此 时 的温度梯 度 ， 另一 些 研 究只 是 利用 实测 数据 进 行 回 归分 析 ， 确 立 回 归模 型 ， 然 后 经 回归检验 后 ， 再 应 用 到 实 际 中 不 管是 哪 一 种 方式 ， 都不 可 能准确 碗定 温 度值 实 际 上 ， 只 要 确 立 了温度模型 无论何种方 图 坯料在入炉前的温度场分布 沿纵 向 截面 该区 域坯料 的冷却 特点 从连铸机 出 口 至加 热 炉入 口 中间有铸坯 的剪切 这 一 段主 要 是铸坯 的冷却 问题 冷却 的特 点 一 是辐射 降 温 ， 它 占整个温 降的大部分 二 是 由于坯料表面 温度很 高 ， 温 降很大 ， 尽管这 一 区域距 离较短 ， 但 降温 部分不 可 以忽 略 该 区域坯 料 的冷却 特 点可 用连铸坯 在静态时的冷却状态表达 一 卜 如 一 式 中 为板坯 的导 热 系数 为板坯 厚度 的 中 心 温度 为板坯 的表面温度 为板坯 厚度 产 为板坯表 示 的传 热系数 为大气温度 由此可知 板坯厚度 中心 位 置 的温度 愈大 ， 板 坯表面温度愈低 ， 即板坯 内部 的温度梯度愈 大 ， 则冷却 速度愈快 ， 温度下 降速度 愈大 为减 少温 降量 ， 可在该 区 域加 防护 罩 坯 料进入加 热炉后 的加 热分 析 加热段分区 由于 坯料很长 ， 又在动态 下 运行 ， 巨因 为铸速不 同 ， 要求 的加热 强度也 不 一 样 为更 好地适应 对坯料不 同的加热要求 ， 需 要 对加 热 段进 行 分 区 加 热 段 分为 个 区 各 区 均布置 有可 调 烧 嘴和 其 他检测仪表 ， 并能够进行适 时调 整 和控 制 加热 段 分 区 后 ， 可 以认 为各 区 内温度是均 匀 的 ， 即一 维模型 于是 ， 炉气温度随炉长 变化 曲 线 可用 一 个 阶梯折线段来表示 如 图 所 示 加热特 点分析 加热 段 的加热特 点是

Vol.21 No.5 韩静涛等：CSP工艺衔接区温度行为分析 ·453· 坯料断面中心温度和表面温度的差别.坯料在 况是：温度严格控制在1100至1150℃（因钢种 加热时，由于此时的结晶潜热尚未释放完全，坯 不同而不同)：板坯不同部位的最大温差不超过 料的中心温度高于表面温度，为此必须把加热 10℃：在板坯边部40mm内，其温度最大比设定 和结晶潜热的释放一起考虑，坯料在加热时表 温度高40℃：板坯纵向温度差（头尾温差）不超 面和中心温度的变化曲线如图4所示.·加热 过40℃ 过程简化.坯料的加热过程可以视为各个加热 2.3模型的选择 断面不断平移的结果.即断面平移到加热炉一 CSP衔接区温度的模型主要有下列4类 定位置时，坯料断面温度变化行为相同，于是， (1)入炉温度模型.确定该模型时要充分考 研究坏料的加热，就可以简化为研究断面的加 虑入炉温度的影响因素，这些因素既与坯料的 热，如前所述，断面的加热行为又可以由对称的 原始条件有关，又与铸机的铸速和冷却工艺有 1/4断面反映，从而使衔接区温度研究进一步简 关，准确地确定入炉温度模型，比较复杂也无必 单化.·加热强度的适时调整.因为坯料的入口 要，简单方法是：抓住影响入炉温度的主要因 温度因铸速不同而差别很大，坯料的最后加热 素，如铸速，得出入炉温度与铸速的关系式，然 要求却基本相同，对此只有通过调整加热强度 后对其他次要因素进行系数修正，就能够达到 来适应不同的加热要求，调整热负荷是通过用 精度要求. 热电偶测量炉内各段温度，然后由温度调节器 (2)炉温设定模型.该模型在图3中己给出 来控制燃料调节阀和相应的助燃空气阀，达到 说明，即将炉温随炉长变化的曲线代之以阶梯 最终调节的目的.·灵活的温度控制方法.衔接 折线段来表示.折线段越多，模型越接近实际， 区温度控制有两条途径：通过控制加热炉的热 但折线段的多少，应当与加热炉的分区相一致. 量控制板坯的温度（如控制煤气量，燃烧时间）： 这也是热力学中所谓的“一维加热模型” 通过控制辊道速度达到控制温度的目的，温度 (3)坯温设定模型.坯温的设定应当兼顾坯 的这种灵活控制，增强了衔接区的柔性. 料的中心温度和表面温度，其坯料的中心温度 1250+△r 表面温度变化 和表面温度变化趋势在图4中已说明.如果考 虑坯料较薄，中心和表面温差不大，而且在随后 中心温度变化 又有较长的保温时间，那么，炉温模型用线性表 示已比较接近实际， +100 (4)坯料保温模型.该模型的选择应遵循轧 炉长m t/min 制要求与最终的产品质量要求，重点是要保证 图3加热段一维 图4坯料表面和中心 温度的变化曲线 充分的保温时间，以便坯料温度在长度、宽度和 模型分段情况 厚度方向均匀一致. (3)坯料的保温与传输.衔接区的作用：一是 CSP工艺实际生产中，不论选择什么样的 必要的加热和保温：二是起缓冲作用.CSP工艺 模型，都有一个模型自我优化的过程，即在动态 的缓冲就是靠控制加热炉内的传输速度实现 下，用实际测定的数据，来不断修正模型，达到 的.坯料的保温有2个重要的问题：一是保温炉 最终控制要求.这也是CSP工艺温度控制的有 温的设定和调整：一是如何控制保温时间.坯料 力手段 的保温需要足够的时间，但保温时间过长，既消 2.4还料的冷却 耗能源又损耗母材，所以保温时间的确定特别 在整个衔接区，坯料的冷却主要体现在以 重要，正常作业时，保温时间是由工艺要求确定 下3个方面. 的：缓冲情况下，保温时间应从属于缓冲时间的 (1)高压水除鳞时板坯的温降.高压水除鳞 需求. 是由对流而产生散热的，其降温可用下式计算： (4)坯料出炉后的温度.坯料经加热炉加热 △1=-21-) (2) 和保温，出炉后温度在长度、宽度和厚度方向上 cyhv 式中：y为密度，kg/m;c为比热，4.1868 kJ/kg.K; 的温度分布比较均匀，差别很小，这充分保证了 h为坯厚，m:v为强迫对流的传热系数，4.1868 后续工序的轧制要求，坯料在出炉后的温度状 kJkg·K;t为坯料温度，℃：tw为水温，℃；v为坯料

丫 一 韩 静涛等 工 艺 衔接 区温度行 为分析 坯料 断面 中心 温 度和 表 面 温度 的 差 别 坯料 在 加热 时 ， 由于 此 时的结 晶潜热 尚未释放 完全 ， 坯 料 的中心 温度 高于 表 面 温度 ， 为此 必 须把加 热 和 结 晶潜热 的释 放一 起 考 虑 坯料 在 加 热 时表 面和 中心 温度 的变化 曲线如 图 所 示 二 加 热 过程简化 坯 料 的加热过 程 可 以视 为各个 加热 断面 不 断平 移 的结果 即 断面 平移 到 加 热 炉 一 定 位 置 时 ， 坯 料 断 面 温度变化 行 为相 同 于 是 ， 研 究坯 料 的加热 ， 就可 以简化 为研 究断 面 的加 热 如前 所述 ， 断 面 的加热 行为又 可 以 由对称 的 断面 反 映 ， 从而 使衔接 区温度研 究进 一 步简 单化 二 加热强度 的适 时调 整 因为坯 料 的入 口 温度因铸速不 同而 差 别 很 大 ， 坯料 的最 后 加 热 要求却基本相 同 ， 对 此 只 有通 过调 整 加 热 强 度 来适应 不 同 的加热要 求 调整热 负荷 是通过用 热 电偶测量炉 内各段 温度 ， 然后 由温度 调 节器 来控制燃料调 节 阀和 相 应 的助 燃 空 气 阀 ， 达 到 最 终调节 的 目的 二 灵 活 的温度控制方法 衔接 区温度控制有两 条途 径 通过控制 加 热 炉 的热 量控制板坯 的温度 如 控制 煤气 量 ， 燃烧 时 间 通过控制辊道速度达 到控 制温度 的 目的 温度 的这种灵活控制 ， 增 强 了衔接 区 的柔性 全 之 ， 表面温度变化 中心温度变化 什 炉长 图 加 热段一维 棋型分段情况 图 坯 料表面和 中心 温 度 的变化 曲线 坯料 的保温 与传输 衔接区 的作用 一 是 必 要 的加热和保温 二 是起缓冲作用 工 艺 的缓 冲就 是 靠控制加 热炉 内的传 输速 度 实现 的 坯料 的保温有 个重要 的 问题 一 是保温 炉 温 的设定和 调整 一 是如何控制保温 时 间 坯料 的保温需要足够 的时间 ， 但保温 时 间过 长 ， 既消 耗 能源 又 损耗母 材 ， 所 以保温 时 间的确 定特别 重要 正 常作业 时 ， 保温 时间是 由工 艺 要求确定 的 缓冲情况 下 ， 保温 时间应从属 于缓冲 时 间 的 需求 坯料 出炉后 的温度 坯 料经加热炉加热 和 保温 ， 出炉后 温度在长度 、 宽度和厚度方 向上 的温度分布 比较均匀 ， 差 别 很小 ， 这充分保证 了 后 续工 序 的轧制要 求 坯料 在 出炉后 的温度状 况 是 温度严 格控 制 在 至 ℃ 因 钢 种 不 同而 不 同 板坯 不 同部 位 的最 大温 差 不 超过 ℃ 在 板坯 边部 内 ， 其温度最 大 比设 定 温度 高 ℃ 板 坯 纵 向温度 差 头尾 温差 不 超 过 ℃ 模型 的选择 衔接 区温度 的模 型 主 要 有 下 列 类 入 炉温度模型 确 定 该模型 时要 充分 考 虑 入 炉 温度 的影 响因 素 ， 这 些 因 素 既 与坯料 的 原 始条件有 关 ， 又 与 铸机 的铸速 和 冷却 工 艺 有 关 准确地确 定入炉温度 模型 ， 比较 复杂也 无 必 要 简单方法 是 抓住 影 响入 炉温度 的主 要 因 素 ， 如 铸速 ， 得 出入 炉温度 与铸速 的关 系式 ， 然 后对 其他次要 因素进行系数修 正 ， 就 能够达 到 精度要 求 炉温 设 定模型 该模型 在 图 中 己给 出 说 明 ， 即将 炉温 随炉长 变化 的 曲线代之 以阶梯 折线 段 来表 示 折 线段越 多 ， 模型越接近 实 际 但折线段 的多少 ， 应 当与加热 炉 的分 区 相 一 致 这 也 是 热 力 学 中所 谓 的 “ 一 维 加 热 模 型 ” 坯 温 设 定模型 坯温 的设 定 应 当兼顾 坯 料 的 中心 温度和 表面 温 度 ， 其坯 料 的 中心 温 度 和 表 面 温度变化 趋势 在 图 中 已说 明 如 果考 虑坯 料较薄 ， 中心和 表 面温差 不 大 ， 而 且在随后 又有较长 的保温 时 间 ， 那 么 ， 炉温模型用 线性 表 示 已 比较接近 实 际 坯 料保温模型 该 模型 的选 择 应 遵循 轧 制 要 求 与 最 终 的产 品质 量 要 求 重 点 是 要 保 证 充分 的保温 时 间 ， 以便 坯料温度在长 度 、 宽度和 厚度方 向均 匀一 致 工 艺 实 际 生 产 中 ， 不 论选 择什 么 样 的 模型 ， 都有一 个模型 自我优化 的过程 即在动态 下 ， 用 实 际测 定 的数据 ， 来不 断修正 模 型 ， 达 到 最 终控制要 求 这 也 是 工 艺 温 度控 制 的有 力手段 坯 料 的冷却 在 整个衔接 区 ， 坯 料 的冷 却 主 要 体现在 以 下 个方 面 高压 水 除鳞 时板坯 的温 降 高压 水 除鳞 是 由对流而 产生 散热 的 ， 其 降温可用 下 式计算 ‘ 丫 ， 、 △ 一 气 一 几 夕刀 式 中 为密度 ， 坷耐 。 为 比热 ， 崛 · 为坯 厚 ， 为 强 迫对 流 的传 热 系数 ， 瓜 · 伪坯料温度 ， ℃ ‘ 为水温 ， ℃ ， 为坯 料

454· 北京科技大学学报 1999年第5期 运行的速度，m/s;l为坯料长度，m, 果，对此正确分析，可以简化衔接区坯料温度表 (2)坯料在辊道上运动时的温降.带钢在辊 现的复杂行为，有利于给出坯料加热的理想模 道上运动时的降温主要是幅射散热引起，其值 型. 可用下式计算： (3)衔接区加热段分区研究，既简化了问题 a-{o[)'0]-273}) 的复杂性，又具有足够的精度，其结果与实际情 况比较吻合， 式中，σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数，σ=5.67032× (4)对温度实施准确灵活的控制方法是：既 10Wm2.K:e为幅射率，表示物体的黑度，e< 可以通过控制加热炉的热量控制板坯的温度（如 1,对于表面氧化铁皮较多时取08：为起始温 控制煤气量、燃烧时间)，又可以通过控制辊道 度，℃.其余符号的意义同式(2) 速度达到控制温度的目的. (3)轧制时的温降.轧制中，尽管存在轧制 (5)坯料保温必须满足其后轧制和最终产品 功的转化和轧制摩擦生热使轧件温度升高，但 质量的要求，为此需要足够的保温时间，保温时 由于轧辊的水冷却影响较大，整个轧制过程，轧 间的确定显得特别重要.正常作业时，保温时间 件的温度仍要下降，轧件下降的温度与轧制功、 取决于工艺制度，缓冲情况下，保温时间从属于 摩擦和冷却有关，是三者综合的结果，因而轧件 缓冲需求. 最终温度是降低的.根据实际资料表明，CSP工 艺衔接区轧制时的温降约为10-20℃. 参考文献 】武志平.薄板坯连铸连轧生产线衔接区板坯跟踪与 3结论 管理系统的研究：[学位论文].北京：北京科技大学， 1999 (1)整个衔接区坯料的温度是在动态变化 2袁宝峻.加热炉管理与设计，北京：航空工业出版社， 的，既有加热和保温时的升高，又有传输、除鳞、 1993 轧制时的降低，研究时既要抓住重点影响因素 3蔡乔方.加热炉.北京：冶金工业出版社，1986 着重考察，又不能忽视其他次要影响因素， 4丁修堃.轧制过程自动化.北京：冶金工业出版社， 1986 (2)衔接区坯料温度的动态变化过程，实际 上是坯料断面温度变化随时间推移的综合结 Analyses on the Performance of Temperature in the Linking Region of CSP Technology Han Jingtao,Wu Zhiping,Meng Fucai,Liu Qianli 1)Material Science and Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China 2)Taiyuan Iron Steel Co.,Taiyuan 030003,China ABSTRACT The performance of temperature is analyzed in the linking region of CSP technology.Firstly, analyses are done on the temperature of the slabs before being charged,pointing out the influence factors,the changing status and the cooling features of the temperature of the slabs in this region.Secondly,researches of the heating of the slabs are done especially on the heating behavior,the heating characteristics,the selecting of models and the requirement on temperature reservation in the heating stage.Finally,the cooling pattern of the slabs in the linking region of CSP is put forward,and the corresponding model presented. KEY WORDS CSP;linking region;temperature

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 运行 的速度 ， 耐 为坯 料 长 度 ， 坯 料在 辊道上运动 时 的温 降 带 钢 在 辊 道上 运动 时 的 降温 主 要 是 幅射 散 热 引起 ， 其 值 可 用 下 式计算 「介 丫 ， 邻 一 合 ， 、 △ ，一 丈 兴妥长二 代羚 · 二二 一 冬 、 一” ’ ‘ 一 、 少 」 一 、 一 ， 式 中 ， 为斯蒂芬一 波尔兹 曼常数 ， 二 、 一 加 ， · 。 为幅射 率 ， 表 示物体 的 黑 度 ， 。 ， 对 于 表面氧化铁 皮较 多时取 ，为起 始温 度 ， ℃ 其 余符 号 的意 义 同式 轧制 时的温 降 轧制 中 ， 尽 管存在 轧 制 功 的转化和 轧制摩 擦 生 热 使轧件温度 升 高 ， 但 由于 轧辊 的水冷却 影 响较大 ， 整 个轧制过程 ， 轧 件 的温度仍要 下 降 轧件下 降的温度与轧 制功 、 摩擦和冷却有关 ， 是三 者综合 的结果 ， 因而 轧件 最终温度是 降低 的 根据 实际 资料表 明 ， 工 艺衔接 区 轧制 时 的温 降约 为 一 ℃ 果 对 此正 确 分 析 ， 可 以简化衔接 区 坯 料温度表 现 的 复杂行 为 ， 有 利于 给 出坯料 加 热 的理 想 模 型 衔接 区 加热 段 分 区 研 究 ， 既 简化 了 问题 的复杂性 ， 又 具 有足够 的精度 ， 其 结果 与实际情 况 比较 吻合 对温度实施准确 灵活 的控制方法 是 既 可 以通过控制加热 炉 的热量控制板坯 的温度 如 控 制煤气量 、 燃烧 时间 ， 又 可 以通过控制辊道 速度达 到 控制温度 的 目的 坯料保温必 须满足其后 轧制和 最 终产 品 质量的要 求 ， 为此需要 足够 的保温 时间 ， 保温 时 间 的确 定显 得特别 重要 正 常作业 时 ， 保温 时 间 取 决于 工 艺制度 ， 缓冲情况下 ， 保温 时间从属 于 缓冲 需求 结论 整个衔接 区 坯料 的温度 是在动 态变化 的 ， 既有加 热 和 保温时 的升 高 ， 又有传输 、 除鳞 、 轧制 时 的 降低 ， 研 究 时 既要抓住重 点影 响 因 素 着 重 考察 ， 又 不 能忽 视其他 次要 影 响 因素 衔接 区 坯 料温度 的动 态变化过程 ， 实际 上 是 坯 料 断 面 温 度 变 化 随 时 间推 移 的综合 结 参 考 文 献 武志平 薄板坯连铸连 轧生产线衔接 区板坯跟踪与 管理 系统 的研究 学位论文 北京 北京科技大学 ， 袁宝 峻 加热 炉管 理 与设计 北 京 航空工业 出版社 ， 蔡乔方 加热 炉 北京 冶金 工业 出版社 ， 丁修笙 轧制过程 自动化 北京 冶金工 业 出版社 ， 饥 ， 肠 心气 ， ， ， ， 几 ， ， 权叮 ， ， ， ， ， ， ， 刊匕 ， · 川匕