文摘

连续加热炉炉尾烟气温度一般在800～900℃左右。即便装设了空气预热器,较好地利用了烟气热焓,出换热器的烟气温度仍有450～500℃。本文较详细地从理论上分析了增设喷流预热室预热钢坯后,对炉子燃料消耗的影响。作者给出了对于带喷流预热室连续加热炉加热段热平衡,     

喷流预热装置在轧钢加热炉上的应用

本文介绍了喷流换热装置在轧钢加热炉上的研制、设计和使用情况。该装置用高温风机将换热器后的烟气加压喷射到炉内钢坯表面上,将传热系数提高到120～180 kcal/(m~2·h·℃),在4m长的喷流段内将钢坯预热至200℃左右,相当于延长预热段2～3倍的效果。现已运行一年半,运转正常,单耗降至0.325×10~6kcal/t,进入特等炉。     

喷流预热连续加热炉的炉压分布及控制

本文通过冷态空气模型试验,研究了带喷流预热装置的连续加热炉的炉压分布特点,各种因素对炉压的影响和确保炉子正常工作的炉压控制手段。实验表明,这种加热炉的炉压可以用喷流预热装置出口烟道闸板和换热器前的辅助烟道闸板调节控制。     

延长加热炉预热段应注意的问题

在加热炉的各项热损失中,所占比例最大的是烟气热损失,约占总热量的1/3～1/2。因此,尽量减少和充分利用炉膛废气,乃是加热炉节能的关键。延长加热炉预热段,可以利用炉内烟气预热钢坯,提高炉子热效率。然而,延长预热段长度受到炉底强度、废气温度、烟囱抽力和技术经济效果等因素的影响,必须视加热炉具体情况确定。     

钢坯连续加热炉动态操作与优化控制的数学模型

本文建立了钢坯连续加热炉内钢坯加热过程的数学模型,提出以钢坯焓增过程积分值为目标函数,求取优化炉温制度的新方法。着重研究了待轧过程,得出了合理的待轧策略。开发了在线控制数学模型,通过动态补偿得出加热炉实时优化炉温设定值,使出炉钢坯温度与目标温度的偏差小于15℃,实现了加热炉的高产,优质和低耗。     

连续加热炉预热段喷流传热试验研究

为了回收利用推钢式加热炉的低温烟气(400℃以下)余热,作者提出了在加热炉预热段炉顶安装喷流装置以提高预热段的对流给热能力。通过实验室进行的模拟喷流热态试验,取得了较好的结果。当炉温为750～950℃范围内,喷流气体温度为370℃时,平均热流可提高约26.0%,综合传热系数可提高52.0～66.0%。     

简易压钢装置

在连续加热炉的设计中,为了充分利用余热,一般都要尽 可能地将预热段加长。但预热段过长则推钢比值增大易引起拱钢。当然,引起拱钢的因素还有钢坯同滑轨之间摩擦系数的变化,钢坯外形的     

旋流烧嘴及混装条件下步进式加热炉模拟研究

加热炉能耗约占热轧工序的75%,金属损失达到全工序的50%,具有很大的研究潜力。目前针对加热炉钢坯混装以及烧嘴旋流的复杂情况研究相对较少，难以精确反映加热炉内钢坯加热过程。基于计算流体力学方法建立了加热炉燃烧场与钢坯耦合传热的数学模型，研究钢坯长度方向温度分布及在旋流烧嘴及混装条件下的长钢坯在加热炉内的加热情况。结果表明，模拟值与实际值温差小于10 K。钢坯出炉时上表面和下表面最大温差分别为23和22 K,上下表面最大温差为8 K,能够满足钢坯长度方向温差小于30 K的生产需要。旋流效果在被烧嘴通道一定程度上被削弱。火焰根部温度较低易造成钢坯端头低温。     

双排料步进梁式加热炉壁面发射率对钢坯温度均匀性影响

加热炉能耗占钢铁企业总能耗的15%～20%,占轧钢过程能耗的70%,具有很大的研究价值。基于计算流体力学方法建立数学模型，研究双排料步进式加热炉中钢坯的加热过程，通过对比模拟结果与黑匣子数据，验证模型的可行性。根据炉内钢坯沿炉长方向各热通量的变化，研究了炉壁各区域和炉膛发射率对钢坯加热过程的影响。结果表明，提高炉壁发射率对钢坯平均温度影响较小，但对钢坯温差有显著影响；而壁面发射率由0.75提高到0.95时，钢坯的最佳驻炉时间可减少5%～12%;相比于一加段和均热段，烟气预热段、预热段和第2加热段壁面发射率的增加对钢坯加热过程影响更大。综合考虑经济成本和生产效率，现场可以通过在烟气预热段、预热段、第2加热段炉壁应用发射率为0.85的涂层，以增强炉内辐射换热，提升钢坯加热质量。研究结果为加热炉实际生产提供了理论依据。     

蓄热式连续加热炉数学模型的研究

应用封闭灰腔辐射理论,建立蓄热式连续加热炉数学模型.根据模型研究了加热炉炉内温度分布;产量及燃料分配比变化对钢坯温度的影响;空气消耗系数对加热炉生产率和单位热耗的影响.结果表明,模型能真实地反映加热炉的温度制度、供热制度及空气消耗系数与加热炉生产指标的关系.     

轧钢加热炉预热段辐射传热体的研制

针对如何强化连续轧钢加热炉预热段对钢坯传热的实际问题，根据传热学原理，提出了在预热段增设辐射传热体的新思想，并在实际生产中应用。实践证明：辐射传热体对改善钢坯加热质量、降低燃耗有较好的效果。     

Hot rolling pre-heating furnace model optimization technology

Furnace area is regarded as looper between casting and hot rolling,which is very important for material flow balance and production organization as well as temperature regulation etc.In particular,when dealing with energy saving and emission reduction and heating quality improving,pre_heating furnace is paid more attention.The radical target for preheating furnace is to transfer heating energy at the least cost. As we know,the preheating furnace is a dissipation system to obey conservation of energy law,that is to say that input energy always equals to output energy,in the meantime,the whole energy consuming is not reversible.Therefore increasing the efficiency of using energy is uppermost.In this paper,heating transfer efficiency is analysed and mathematical expression is given based on conservation of energy law.Typical optimal methods to improve preheating furnace transfer efficiency coming from foreign factories are presented.According to these methods,every furnace zone temperatures as control variable,target discharging temperature and temperature difference in slab thickness and the temperature between neighbouring zones as well as zone temporary temperature as restrictions,minimal energy consuming as optimizing target.Baosteel preheating furnace model structure and the complicated mapping relation of control parameter set and state set and aim set are presented.Important basic models in the preheating furnace model system are analysed including temperature tracking model and temperature forecasting model and discharging pacing model and slab heating curve.First slab temperature model structure and its peripheric parameter are introduced;second two pacing models are given including timing pacing mode using fixed discharging interval and mill pacing control mode using mill rolling pacing while Baosteel pacing forecasting model using long term and short term forecasting mode) is given;third a heating curve mathematical model considering heating quality and rolling pace and energy consuming is presented;in the end summary is done and the future way is lighted.Baosteel heating model including slab and billet and steel ingot have been developed,the actual applications show a good effect.The future woks include working procedure saving energy and system saving energy considering " Oder and rule" to achieve system harmony and rhythmization.Baosteel Blooming furnaces scheduling system is very useful for smooth production and saving energy.     

钢坯在线测温技术在加热炉加热制度优化中的应用

利用钢坯在线测温技术对钢坯在加热炉整个加热过程中不同断面、不同层面及炉温进行实时检测，从炉气温度分布、钢坯长度方向上温度分布、钢坯断面温差、钢坯在炉时间等几个方面进行了技术分析，优化了原有的加热制度，降低了加热炉的能耗及钢坯的氧化烧损。     

首钢中厚板厂蓄热式燃烧技术的应用研究

阐明首钢中厚板厂原2号加热炉存在区域狭窄、设备落后和单耗高等问题和应用蜂窝体分散控制蓄热式燃烧技术改造基本内容。利用Fluent软件、热工测试等手段重点研究了加热炉前后流场、烧嘴结构、蓄热体和钢坯加热等内容，研究结果表明改造后加热炉成功应用优选设计烧嘴，具有较为均匀的温度场、加热钢坯温度均匀等优点。并对改造后加热炉进行应用效果分析，结果表明，蓄热式加热炉可实现节能20％，降低烟气有害物排放和提高钢坯加热质量。     

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A 2D temperature model was proposed for heating rules and real-time calculation during heating process on billet reheating furnace, which included furnace temperature calculation along furnace length, billet surface fluxes calculation and conduction calculation inside billet. First, furnace temperature was accomplished according to thermocouple. Then fluxes on the above and below surfaces were calculated by total heat exchange factor method, as well as lateral fluxes. ADI and TDMA algorithms were adopted to calculate billet internal temperature distribution. Validation was carried out by thermocouple experiments and a model system was established in a hot rolling plant to provide appropriate heating rules and real-time temperature prediction. It shows precision and responsibility during reheating furnace production.     

贝氏体非调质钢FAS2225轧坯孔洞缺陷分析及工艺改进

FAS2225钢(/%:0.26C,0.35Si,1.99Mn,0.013P,0.046S,0.54Cr,0.12V,0.02Mo,0.08Ni,0.0012O,0.0070N)的生产流程为铁水预处理-60t顶底复吹转炉-LF-VD-300mm×360mm坯连铸-连轧。在215mm×213mm轧坯上出现中心开裂形成孔洞。经分析得出,加热速度过快及温度梯度过大产生的热应力和组织应力使连铸坯发生开裂造成轧制过程孔洞缺陷。通过预热段加热温度从900℃降至750℃,延长加热时间、温度梯度从△200℃降至△100℃有效遏制了孔洞缺陷的产生。     

基于模糊逻辑的加热炉空然比智能优化控制策略的建立及应用

根据钢坯加热炉燃烧的实际情况,建立了基于模糊逻辑的空燃比智能优化控制策略,设计了氧含量反馈调节模糊控制系统。对不同钢种、不同尺寸钢坯加热过程的氧化烧损和单位热耗进行了测试,取得了较好效果。     

船板在线温度测试与分析

利用＂黑匣子＂实时动态测量并记录了船板在加热过程中的温度分布,给出钢坯加热过程中加热炉的上下炉温曲线、钢坯加热温度曲线等重要参数,分析了钢坯在加热炉内各段的温度分布情况。为船板的数学模型控制、故障诊断等方面提供了参考。     

影响我厂加热炉能耗的因素探讨

本文从坯料、炉型结构、使用操作条件等方面对影响加热炉能耗的情况进行了分析探讨。     

蓄热式燃烧技术在青钢钰尊高线加热炉上的应用

介绍了蓄热式燃烧技术在青钢钰尊高线步进梁式加热炉设计中的应用情况。加热炉燃烧系统分三个供热段，采用分隔式空、煤气双预热烧嘴．直通道蜂窝体蓄热体，通过换向系统，实现了“极限余热回收”和高温空(煤)气预热。投用后，加热炉满足节能、无公害及生产操作自动化程度高的要求，钢坯加热温度均匀，吨钢燃耗1．4GJ，氧化烧损率约为0．7％。