低溫鋼筋穿水冷卻工藝

  隨著世界經(jīng)濟(jì)和能源消耗的不斷增長(zhǎng),天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)高效的能源被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。中國LNG(液化天然氣)的消費(fèi)量目前正以每年10%的速度增長(zhǎng), LNG體積小,便于經(jīng)濟(jì)可靠的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,并儲(chǔ)存在常壓LNG儲(chǔ)罐中。然而LNG儲(chǔ)罐是一個(gè)復(fù)合的多層結(jié)構(gòu),內(nèi)罐由9%Ni鋼板焊接而成,緊靠?jī)?nèi)罐的混凝土采用低溫鋼筋澆筑而成,最外層的混凝土采用普通鋼筋HRB355、HRB400 澆筑而成。因此對(duì)于內(nèi)層混凝土用低溫鋼筋不僅要求低溫下具有較高的強(qiáng)度和良好的韌性,還需較高的抗缺陷敏感性。

  科研工作者根據(jù)低溫鋼筋穿水冷卻工藝特點(diǎn),利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合理論分析得到不同規(guī)格低溫鋼筋穿水冷卻過程中的對(duì)流換熱系數(shù)。采用MSC Marc有限元軟件與現(xiàn)場(chǎng)試制結(jié)果對(duì)低溫鋼筋穿水冷卻過程進(jìn)行了研究。研究了冷卻水流量、終軋溫度、穿水時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)低溫鋼筋溫度場(chǎng)和組織演變的影響。

  模擬結(jié)果表明:當(dāng)冷卻水流量為120m3/h時(shí),鋼筋芯部開始有珠光體轉(zhuǎn)變;當(dāng)冷卻水流量為400m3/h時(shí),鋼筋芯部無鐵素體轉(zhuǎn)變;冷卻水流量為160~200m3/h時(shí),所獲得的組織為針狀鐵素體與貝氏體。終軋溫度增加50℃,出水冷裝置后鋼筋表面溫度約增加10℃,返紅溫度約增加30℃;在200m3/h水流量下冷卻1.2 s,終軋溫度為1050℃時(shí),其芯部組織為針狀鐵素體與細(xì)小的貝氏體。在相同水壓與水流量條件下,隨著穿水速度的增加,淬透層深度減小,返紅溫度增加。