薄板坯连铸连轧辊底加热炉内传热过程的数学模型

研究了包头钢铁(集团)公司薄板坯连铸连轧厂辊底加热炉内的传热过程,在辐射平衡态的条件下建立了炉内辐射与板坯、炉衬固体壁相耦合求解的炉内热过程数学模型,其中辐射传递方程的求解采用离散坐标法.采用控制体积法对数学模型进行离散,自主开发了辊底加热炉型的通用热过程模拟软件,经计算得到炉气、板坯温度沿炉长的分布,炉子出口处板坯温度与生产实测值的最大误差小于10%.该软件对理论研究和生产实践具有一定的指导意义.     

直通式辊底加热炉传热数学模型研究

通过分析CSP工艺中直通式辊底加热炉的热工及结构特性,采用区域法建立各区域的辐射能量平衡方程,并与加热炉内连铸坯的二维瞬态导热模型相耦合,建立长一维直通式辊底加热炉炉内传热数学模型.通过对数学模型的求解,研究分析了加热炉内炉气、板坯温度分布的变化规律.     

燃料配比与钢坯运动轨迹对钢坯加热的影响

采用CFD数值模拟的方法以加热炉内炉气与钢坯的热量交换为研究对象,建立不同燃料配比情况下炉气在炉内传热过程以及钢坯加热过程的数学模型;并探讨步进式加热炉内钢坯运动轨迹同炉膛温度分布的合理匹配方案,从而合理地组织燃料燃烧,达到节能降耗的目的.研究表明,随着高炉煤气中焦炉煤气比例的增加,钢坯的平均温度增加;钢坯的换热效率略...     

CSP辊底式加热炉温度控制分析

分析了CSP辊底式加热炉温度控制的特点,指出影响坯料温度的因素、温度变化状况;对影响板坯加热的主要技术因素进行了初步研究,并介绍了该炉型板坯温度的控制方法与经验。     

步进梁式板坯加热炉内流场和温度场的数值模拟

运用流体力学计算软件（CFD）对某广步进梁式加热炉进行三维燃烧流场的数值模拟,获得该加热炉的速度、温度和浓度的分布规律。其结果为合理地组织燃烧,进一步提高钢坯加热质量,再优化炉型结构提供了参考依据。     

热轧板坯加热工艺优化

建立了三段步进梁式加热炉板坯加热过程数学模型,用全隐式有限差分法对数学模型进行离散化,开发了板坯温度场计算模型.采用该模型重点研究了板坯宽度对板坯中心温度变化过程的影响规律.研究结果表明,对于厚度为200 mm的板坯,当板坯宽度大于600 mm时,板坯中心温度变化过程与板坯宽度无关.以此为根据,优化了板坯加热工艺,达到了提高生产效率并节能减排的目的.     

焦化炉燃烧工艺参数优化及性能评价研究

针对某炼油厂焦化装置加热炉存在的“排烟温度高”、“炉效低”等问题,采用CFD方法,对不同工况下加热炉内燃料气的燃烧情况进行了数值模拟,获得了空气系数、预热空气温度等燃烧过程操作参数对火焰形貌、炉内温度均匀性以及污染物生成的影响规律.在此基础上,综合分析燃烧、换热效率、烟气露点、污染物控制等因素,确定了该加热炉操作过程中最佳的空气系数与预热空气温度,并验证了所选参数的可行性.     

步进式加热炉内热工过程的数值模拟

建立步进式加热炉内流动、燃烧和传热的数学模型。炉内流场的模拟采用k-ε双方程模型,辐射换热计算采用P-1辐射模型,气相燃烧采用Species Transport模型,流场计算采用Simpler算法。采用上述模型与算法得到了炉内详细合理的温度、速度和浓度分布,并对其中影响板坯加热的温度场进行了实验验证。     

推钢式板坯加热炉流场、温度场和浓度场的模拟研究

针对推钢式板坯加热炉,建立加热炉内气体流动、燃烧和传热过程数学模型.采用计算流体力学(CFD)商业软件Fluent模拟得到加热炉炉内的温度场、流场以及反应物和生成物浓度分布.结果表明:通过预热空气至350℃和预热煤气至50℃,平均炉温能够达到1300℃,满足钢坯加热温度要求.由于加热炉结构复杂,使得炉内有明显的回流,预热助燃空气可以有效提高炉温,燃烧充分时炉子热效率也高.模拟结果对加热炉优化设计及操作都具有重要的参考价值.     

加热炉不同钢种板坯混装加热制度优化模型的研究与应用

优化大型加热炉混装板坯加热制度的关键在于应用模型计算与实际生产相结合的方法,直接根据钢种、初始温度、目标温度及均热时间确定钢坯入炉顺序、加热炉各段温度控制值、加热时间和钢坯加热过程温度变化情况.在保证加热炉钢坯加热温度的同时,采用合理的钢坯在炉加热时间,有利于降低加热炉燃料消耗和减少钢坯氧化烧损.模型在迁钢公司2 16...     

热处理炉直接控制系统的模拟研究

以炉膛能量平衡方程和工件、炉围和台车的热传导方程为基础，建立了热处理炉数学模型，实现了热处理全过程，即空炉、加热、保温和冷却四个阶段的数学描述。模型的炉膛辐射热交换部分采用了全交换面积的概念，有效减少了重复计算。以炉子模型作为软件平台，研究了热处理炉的直接数字控制(DDC)系统，整定了各阶段的PID参数，在此基础上实现了热处理过程及其控制系统的离线模拟。     

Mathematical modeling of sulfide flash smelting process: Part II. Quantitative analysis of radiative heat transfer

A mathematical model has been developed to describe the rate processes in an axisymmetric copper flash smelting furnace shaft. A particular feature of the model is the incorporation of the four-flux model to describe the radiative heat transfer by combining the absorbing, emitting, and anisotropic scattering phenomena. The importance of various subprocesses of the radiative heat transfer in a flash smelting furnace has been studied. Model predictions showed that the radiation from the furnace walls and between the particles and the surrounding is the dominant mode of heat transfer in a flash smelting furnace. Formerly Graduate Student, Department of Metallurgical Engineering, University of Utah.     

长寿高炉炉缸冷却系统的深入探讨

合理的炉缸冷却制度是保证高炉长寿的重要基础,从传热学的角度上对高炉冷却系统进行了深入探讨,分析了高炉炉缸传热数学模型的局限性,根据一维径向传热模型计算表明,增大冷却水流量可降低冷却水温差,但对增强炉缸冷却强度效果甚微。分析了冷却水对高炉炉缸的重要作用在于提高临界热流强度,防止出现核态沸腾和膜态沸腾。在炉缸结构一定的条件下,炉缸导出的热量主要取决于铁水的流动状态及铁水温度,最后给出炉缸砖衬出现缝隙的判定条件。     

高炉软熔带数学模型的开发及应用

利用传质和传热理论方程，结合高炉特点，建立了高炉软熔带数学模型，应用结果表明， 可靠的。     

Mathematical modeling of an aluminum casting furnace combustion chamber

A mathematical model has been developed for the combustion chambers of aluminum casting furnaces by combining the fluid flow code PHOENICS with a zone model for the radiative heat transfer analysis and a simplified flame model. It offers flexibility in specifying the size and the combustion and heat transfer characteristics of the furnace. Thus, the model can be used to study a combustion chamber under different operating conditions and for different design op-tions. This paper presents the model and describes the coupling mechanism between PHOENICS and the zone method. Various case studies have been carried out for a 72-ton melter-holder. Results are presented which show the negative effect of ambient air inleakage on furnace per-formance as an application example. T. BOURGEOIS, Formerly Graduate Student.     

辊底式连续热处理炉数模优化控制仿真系统

以某公司辊底式连续热处理炉为研究对象，在详细分析其传热机理的基础上，建立了钢坯在炉内加热过程数学模型，针对炉型紧凑，加热中厚板，有最小极限辊速限制等特点，开发了基于加热过程数学模型及连续、摆动运行加热控制策略的仿真系统。验证表明，该系统能有效地模拟钢板在炉内加热升温的全过程。可以对炉辊速度和炉区温度进行寻优计算，为在线控制提供辊速及炉温制度最佳数据。     

A new method for evaluating cooling capacity of blast furnace cooling stave

The detailed process of the heat transfer of the cooling stave in blast furnace (BF) has been systematically analyzed and the simplified mathematical model was constructed based on heat transfer theory. Precise definitions of the cooling capacity, stable working slag thickness and safe working slag thickness were put forward so as to evaluate the cooling capacity of cooling stave systematically. The results show that 95% of heat is carried off by cooling water through convection and the heat taken away through convective heat transfer between furnace shell and atmosphere only account for 5%. The entire heat transfer process can be divided into four modules and the cooling system is divided into three parts. The cooling capacity φ is defined and function curve of temperature of cooling stave hot surface T_b with changes of brick thickness is drawn and the safe working area and stable working area are put forward.     

环形加热炉传热数学模型的研究

建立了以在线优化控制为目的的环形加热炉炉内传热数学模型。管坯内部采用柱坐标形式的二维非稳态导热模型 ,炉膛传热过程采用分段零维模型 ,并提出了适用于在线控制的炉内辐射换热的新解法。实测验证了模型的合理性和准确程度 ,实现了管坯温度的在线跟踪。在此基础上 ,开发了环形加热炉在线优化控制系统。该系统投入运行后 ,管坯加热质量有明显改善 ,环形加热炉燃耗和管坯氧化烧损分别降低了 6%和8%。