天津市中重科技工程有限公司
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通过基础实验和相关理论的深入研究，结合大型H型钢轧制工艺，分析可知：降低翼缘温度可以减少轧后温差导致的残余应力，均匀轧制过程中H型钢的断面温度分布，从而使轧制变形相对均匀，减少变形过程的附加应力，从而提高产品的组织性能。
热轧过程中强制冷却的方法有很多种，其中最常用的方法有：喷水冷却、喷射冷却、雾化冷却、层流冷却、管内流水冷却等。针对热轧H型钢现有的冷却方法基本为空冷，可用于H型钢的控制冷却方式主要有：雾化冷却：用压缩空气使水雾化，水和高压高速气流一起从喷嘴喷出形成雾状；喷射冷却：将水加压由喷嘴喷出，当流速超过连续喷流的速度时，水流发生破断，形成液滴群，冲击并冷却钢材表面。H型钢采用喷水冷却的方法国内学者曾经做过相关实验，由于无法解决腹板上表面蓄水问题，证明针对H型钢的全断面喷水冷却不可行。热轧大型H型钢终轧断面温差高达℃以上，腹板温度最低可低于℃，而腿腰连接部位的温度有时高达℃以上，这样一来针对大型H型钢轧后的全断面冷却很难达到预期的降低残余应力和提高产品性能的要求。在此可采用两阶段冷却的方法：第一段：轧制过程中控制冷却；第二段：轧后控制冷却。
两阶段控制冷却对轧件组织性能的控制起到不同的作用。其中，轧制过程中，在高温阶段，快冷的作用是控制变形奥氏体的组织状态、阻止晶粒长大，固定变形引起的位错，增加相变的过冷度，为变形奥氏体相变作组织上的准备的同时，改善轧制过程中H型钢断面温度分布状态，降低H型钢终轧断面温差，改善变形不均匀性，为保证优良的组织性能的H型钢产品打基础；控制冷却的第二阶段，目的是控制钢材相变时的冷却温度和冷却速度，以保证获得要求的相变组织和性能。轧制过程中及轧后的两个阶段控制冷却是提高H型钢综合力学性能，改善组织状态的可行手段，冷却设备布置如图所示。
大型H型钢终轧表面温差在℃以上，断面温差高达℃左右。在如此大的终轧断面温差的情况下，如果单纯通过轧后冷却很难达到理想的效果；针对可逆连轧机组，通过在万能轧制机组前后推床上以及利用UR-E-UF三机架间剩余空间，增设控制冷却设备，进行轧制过程中的冷却。由于轧制过程中机架间轧件受轧辊及船型导卫的限制，运行相对平稳，同时TM机组前后推床抗冲击碰撞的能力较强，且靠近UR、UF轧机轧件侧弯相对较小，从而降低了轧制过程中H型钢与冷却设备之间出现碰撞的可能性，同时对H型钢原有生产节奏影响较小，可实现降低H型钢翼缘终轧温度，减小终轧断面温差，提高H型钢断面组织性能分布的均匀性，降低H型钢轧后残余应力，大幅度提高H型钢的成材率的目的。
轧辊冷却水的存在使H型钢腹板上表面在轧制过程中大量积水，无法通过机架间冷却实现槽内R角部位的冷却，机架间冷却装置仅能冷却翼缘外表面。这样一来，需要通过TM机组前后推床上的冷却设备对内侧R角及翼缘外侧同时进行冷却。
轧后冷却主要是针对轧制终了，轧件全部脱离轧机后的冷却。在离UF后控制冷却装置之后轧件运行3～4秒返红的位置处设置控制冷却装置，对翼缘内侧近R角及R角部位+腿腰连接部位翼缘外侧进行轧后冷却。虽然通过第一阶段的冷却，断面温度均衡不少，但是温度仍旧较高，通过轧后阶段的冷却，很好地控制相变中的冷却温度和速度，控制组织及性能。同时，可以进一步降低断面温差，降低残余应力及轧件上冷床温度，避免及减少H型钢冷却波浪及腹板切割开裂，并突破冷床冷却能力的限制。
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