[发明专利]一种测量水冷过程钢板厚度方向温度梯度的装置及其测量方法

说明书

本申请的一种测量水冷过程钢板厚度方向温度梯度的装置及其测量方法，通过钢板在冷却过程中连续记录热电偶温度，得到钢板冷却过程沿厚度方向的连续温度曲线，实现钢板冷却过程厚度方向上温度梯度的测量，为水冷过程上下集管水量、水比、水凸度和边部遮蔽等工艺参数的设定提供实验数据支撑，保障钢板厚度方向性能和组织均匀，降低钢板内部的残余应力，减少瓢曲。

技术领域

本发明属于钢铁生产冷却技术，特别涉及一种测量水冷过程钢板厚度方向温度梯度的装置及其测量方法。

背景技术

现有技术中，TMCP控制技术和正火后控制冷却技术的应用，部分需要控制冷却的钢板在轧制或者正火后进入控制冷却设备进行冷却。控制冷却的核心是对处于硬化状态奥氏体相变过程进行控制，降低相变温度，控制相变类型，细化相变组织，抑制微合金元素的碳氮化物长大，使其低温弥散析出，从而提高钢材的强度，保持钢材韧性不降低，降低钢中的碳或合金元素的含量，从而改善钢材的可焊接性，控制冷却上存在的主要问题是高冷却速率下材料冷却不均易产生较大残余应力和钢板瓢曲。残余应力及钢板瓢曲主要是钢板冷却不均匀造成的，

目前,依靠仿真或建模计算钢板冷却过程厚度方向的温度梯度，制定水冷工艺；由于钢板冷却过程的厚度方向实际温度梯度难于实时测量，钢板厚度方向温度梯度计算不准确导致集管上下水量存在偏差，影响水冷钢板的板形和组织性能。

因此，现有专利技术涉及的水冷过程钢板厚度方向温度梯度的计算测量方法有很大的局限性，需要加大这方面的研究。本发明的目的在于提供一种水冷过程钢板厚度方向温度梯度的测量方法，测量钢板轧制或正火后水冷过程钢板厚度方向的温度梯度，以便根据温度梯度制定水冷过程上下集管水量、水比、水凸度和边部遮蔽等工艺参数，降低钢板内部的残余应力，减少瓢曲，保障钢板厚度方向性能和组织均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量水冷过程钢板厚度方向温度梯度的装置及其测量方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的之一，本发明提供如下技术方案：一种测量水冷过程钢板厚度方向温度梯度的装置，包括壳体，还包括放置于壳体内合金耐高温水箱，所述合金耐高温水箱内设置有数据采集仪，所述合金耐高温水箱与壳体之间设置有耐火棉，所述壳体表面开设有至少一个热电偶通道，热电偶通过所述热电偶通道与数据采集仪连接。

优选的，所述合金耐高温水箱边绵绵设置有蒸汽出口孔。

优选的所述壳体内部还设置有隔热防水盖板，所述盖板设置有合金耐高温水箱上方。

优选的所述壳体表面开设有通气孔。

为实现本发明的另一目的，本发明提供如下技术方案：一种测量水冷过程钢板厚度方向温度梯度的装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤1：获取实验钢板的厚度以及厚度方向温度测量间距，得到需要的热电偶数量；

步骤2：根据热电偶的数量及厚度方向热电偶的安装深度，在实验钢板侧面安装热电偶，并将热电偶与所述数据采集仪连接；

步骤3：获取实验钢板的加热时间和冷却时间，设定数据的采样周期；

步骤4：读取数据采集仪的数据，测量钢板冷却过程厚度方向上温度梯度的测量。

优选的，所述热电偶为镍铬－镍硅热电偶,所述热电偶的测量量程为0℃ -1290℃。

优选的，所述步骤1中：所述热电偶数量满足：i＝h/m-1；

上述公式中，i为热电偶数量，h为实验钢板厚度，m为实验钢板厚度方向温度测量间距。

优选的，所述步骤2中：根据热电偶的数量及厚度方向热电偶的安装深度，在实验钢板侧面钻孔，将所述热电偶插入孔中，插入过程中加入氧化铁粉进行钻孔缝隙填充，并用耐高温防火泥进行固定密封。