在线黑体辐射源的建立及黑体空腔参数规划方法

根据影响建立在线黑体辐射源的要素及连续退火炉内外物理条件,首次提出,可以将在连退炉中运动带钢与炉辊底部之间自然形成的腔体看作是一个在线黑体空腔,用辐射温度计瞄准该黑体空腔,能够测量运动带钢的温度。并基于黑体空腔理论和人工智能方法,根据工业现场的实际安装条件对影响在线黑体空腔精度的因素进行评价,从“腔体的密闭性”和“腔体的等温性”2个方面,对在线黑体空腔参数进行优化,结果与英国LAND公司在本钢冷轧厂实际应用结果十分接近,为炉体设计和现场安装数据提供了新的规划方法,为在线黑体辐射源的建立积累了经验。     

硅酸铝耐火纤维在燃煤车底式退火炉的应用

我厂冷轧车间车底式退火炉,用来退火冷轧带钢料,炉子有效长度5.866米,有效宽度1.508米,有效面积为9平方米,台车到炉顶最大高度1.624米,使用烟煤作燃料,共有6个燃烧室,人工加煤。冷轧带钢装包密封,由台车进出料,一般退火温度800—900℃,装炉量为10吨。七九年计划煤耗     

连续退火炉内带钢的热态大挠度变形分析

带钢在连续退火前,无论是呈板形良好的平直状态,还是具有某种瓢曲浪形,但是经过连续退火后其往往不能保持原来的几何状态,会发生明显的大挠度变形。通过深入现场对这一现象长期跟踪,建立了退火炉内带钢热力学行为的力学模型,并运用ANSYS有限元软件仿真研究了其变形机理和各影响因素的影响大小和规律。研究结论对于宝钢2030连续退火线改进工艺、减少热瓢曲有指导作用。     

冷轧退火机组退火炉氧含量检测方法

随着冷轧退火技术的不断发展，退火炉内氧含量是否处于正常状态是决定产出带钢质量的重要因素，文章详细论述炉内氧含量离线检测方法和漏点检测方法等。     

热镀锌线炉区张力控制研究

对带钢生产线上常见的几种张力控制方法做分析比较,并以某热镀锌线退火炉为背景,介绍了采用跳动辊的方式控制炉区张力的原理。该跳动辊以平衡配重的方式来设置经过它上面的带钢张力,结构简单实用,同时跳动辊的位置调节通过控制传动辊速度的方法来实现。     

热镀锌连退过程带钢横向拉窄量控制技术的研究

在连退过程中带钢存在横向拉窄量较大或横向不均匀拉窄的问题,这会增加带钢板形缺陷的风险,同时带钢的尺寸精度不能有效保证。首先建立连退过程带钢横向拉窄量预报模型,并在此基础上分析得到影响带钢横向拉窄的可控因素有张力、温度以及工艺段内板形。为兼顾下个工艺段板形对拉窄量的影响,将本工艺段内板形加以控制,从而降低板形对下个工艺段的影响。由此以张力和温度为优化变量,建立以连退过程带钢横向拉窄量为目标函数的控制方法,综合优化本工艺段板形及横向拉窄量。最后,将本控制方法应用于某机组实际生产,取得良好效果。     

连退机组炉内张力优化设定技术

针对连续退火过程中带钢表面的横向条纹问题,经过大量的现场实验与理论研究,结合连退机组的设备与工艺特点,同时兼顾到带钢的稳定性与振动抑制问题,提出一套连续退火炉内张力综合优化技术.通过对炉内张力的优化设定,不但保证了带钢运行过程中的稳定性,而且有效地抑制了带钢的振动,减轻了带钢表面的横向条纹,提高了带钢的表面质量,给企业带来了较大的经济效益.     

精轧温度控制仿真与试验研究

精轧终轧温度的精确控制对提高带钢成品质量有重要的作用。分析了宝钢2050热轧线温度控制的基本特点,从温度前馈预测和反馈控制方面对现有的温度控制系统进行分析和研究。建立了考虑带钢厚度的差分传热模型,计算带钢厚度方向上各节点的热传导,获得精轧多机架及终轧的出口温度;提出结合模型预测和反馈控制的方法,即采用前馈控制调节轧制速度保证带钢头部温度命中率,采用反馈控制调节水量对带钢全长温度进行动态调整。应用结果表明温度差分模型预测及反馈控制精度比原2050mm热轧线温度系统有较明显提高。     

热轧带钢温度场在线计算方法研究

热连轧生产过程中,精确的带钢温度场计算模型是保证带钢板形质量、尺寸精度及组织性能的重要前提,其计算速度与精度是当前制约温度场在线计算的重要因素。在分析现有模型的基础上,考虑轧制时带钢对周围环境的热辐射、带钢与周围流体介质的对流换热、带钢与工作辊之间的热传递、带钢变形生热以及带钢与工作辊之间的摩擦生热,基于合理的物性参数和假设条件,采用二维交替差分法建立精轧区带钢温度场计算的通用算法。结合热连轧生产线的实际生产条件,运用C++建立精轧机组带钢温度场在线计算模型,得到各机架出口带钢横断面的温度分布。通过对比模型计算的宽度方向温度分布值与实际测量值,结果表明整体分布趋势一致,温差控制在15℃以内,相对偏差均值为0.56%,计算时间仅用46 ms,验证了热轧带钢温度场计算方法在线应用的可行性。     

Experlon PKS在钢铁行业能源管理中的应用

本系统设计范围是对普带钢分公司普带钢厂第一步实施各机组进行能源数据采集、能源消耗管理及统计分析。第一步实施的机组包括：罩式退火炉、普带钢热带退火酸洗机组、混酸再生站、碳钢连续式酸洗机组、盐酸再生站,煤气站等。     

带钢高温态横向瓢曲的理论与试验

对连续退火生产线上处于高温态的薄宽带钢的横向瓢曲的生成机理提出一种新的解释,认为传统认知的横向瓢曲是横向温差造成的所谓“热瓢曲”的论断并不正确,带钢横向瓢曲的主因是由于带钢宽向中部局部区域张力集中导致不均匀拉伸变形造成的局部屈曲,即类同于冲压成形中的起皱皱曲变形,并通过解析分析和数值计算研究揭示出带钢横向瓢曲变形过程的力学规律;借鉴YBT试验方法,以冷态下的板料不均匀拉伸试验验证了解析分析方法和数值计算模型的正确性;研究提出了抑制连续退火炉内带钢“热瓢曲”现象的一系列对策措施,用于宝钢股份2#连退机组取得成功。     

Infra-red temperature measurement of bright metal strip using multiple reflection in a roll-strip wedge to enhance emissivity

In a continuous annealing furnace, strip temperature was measured using radiation thermometers aimed, at a shallow angle to the strip, into the wedge-shaped cavity formed between the strip and a roll. The dependence of the observed temperature on thermometer operating wavelength, field-of-view, aiming and polarisation was investigated. Comparison was made against reference temperatures taken with a surface pyrometer and also derived from strip metallurgy. Control of the furnace, using a wedge thermometer, was demonstrated. The technique is potentially applicable in a wide variety of bright metal processing furnaces.     

Computer modeling of the continuous annealing furnace

A computer program to calculate the strip temperature heated in the continuous annealing furnace was developed, using the zone method for radiative heat transfer analysis with the measured gas temperature in the furnace. Using theF _E Operator, the present study considered the effects of soot and transient species, in addition to the H₂O−CO₂ gas mixture on the gas radiative heat transfer. The predicted strip temperature distribution forF _E=1.05 represented well the measured data. The maximum difference in the heat flux transfered to the strip from the combustion gas forF _E=1.0 (without soot and transient species gas radiation) and 1.05 (with soot and transient species gas radiation) was about 15%. The present study also investigated the effects of line speed and thickness variations on the strip temperature, establishing the bases for the on-line computer model.     

玻璃钢化+退火集成工艺控制理论与试验研究

创造性地突破了传统的钢化玻璃生产工艺,将玻璃生产的退火工艺和钢化工艺集成到一起,在理论上和机构上均实现了对玻璃升温-降温-升温复杂过程材料内部应变的分析,对玻璃钢化+退火集成工艺过程及应力的变化规律,炉体结构设计制造方法及相关机制、制造工艺、温度控制规律等进行了研究,建立了玻璃钢化+退火温度场模型。运用基于双变异因子的自适应神经模糊控制的方法,对窑炉温度的时变和大滞后现象进行了分析,并开发出一套完整的玻璃钢化+退火一体炉计算机控制系统,为玻璃生产提供了高质量和低成本成型制造理论基础及工程化设计与控制方法。     

连续退火机组张力模型的开发

在连续退火过程中,炉内不同区段带钢上所施加张力的设定方式和设定值的选择直接影响到带钢的运行稳定性,而以往对张力的设定往往采用表格法,因此缺乏灵活性。以提高机组的稳定通板性为目标,在大量现场试验与理论研究基础上,综合国内外相关企业的生产经验,充分结合连退机组的设备与工艺特点,得出了一套适合于连退机组的张力模型,并将其应用于首钢连退机组的生产实践,对模型计算值和原表格数据进行了相似度对比,分析了带材的规格、钢种等对张力设定值的影响,为现场指导连退生产提供了有益支撑。     

连续退火机组炉内炉辊辊型综合优化技术

为解决连续退火过程中带材跑偏、瓢曲等问题,结合单锥度辊及双锥度辊在防治带材跑偏与瓢曲方面的优势与不足,并考虑炉辊热凸度的影响,设计了一套全新的炉辊辊型曲线。以带钢稳定通板作为辊型优化设计的目标函数,建立了一套适用于连续退火炉内炉辊辊型的优化模型。试验结果表明：优化后的辊型使带钢跑偏距离及瓢曲指数明显下降,保证了机组高速、稳定的连续生产。     

连续退火炉温度控制系统设计

论述了连续退火炉生产过程温度控制的要求,介绍了温度控制方案的选择与实现。在此基础上设计了连续退火炉温度控制系统,实现了温度控制的要求。     

连续退火炉炉壳蠕变有限元分析

连续退火炉在长时间持续高温以及热应力作用下,会造成炉壳永久蠕变变形.在长时间作用下蠕变成为连续退火炉开裂破坏的重要原因.通过Marc软件对连续退火炉进行了蠕变有限元分析,计算结果和现场测量得到了很好的吻合.     

Heat transfer analysis on wafer annealing process in semiconductor multi-wafer furnace using CFD simulation

This study employs a three-dimensional numerical model to simulate a vertical furnace for wafer annealing process. For a conventional furnace design, it is revealed that the top 5 pieces of the stacked wafers are exposed to lower temperatures, approximately 3–5 % lower than the operating heater temperature. Temperature distribution and the heat losses from the furnace, especially on the heat dissipated through the top header and the process door of the furnace chamber, are examined. To reduce the heat losses, furnace design improvements comprised of a thicker top header and a better thermal insulated process door are recommended. With such implementations, up to 28 % and 22 % reduction of heat dissipation through the top header and the process door, respectively, could be attained. In addition, the design of the boat cover is found to influence the temperature uniformity across the stacked wafers. To attain better temperature uniformity at the top region of stacked wafers, a furnace with a full boat cover is thus recommended.

     

基于ANSYS的退火炉台结构优化设计

工业退火炉是一种重要的钢铁热处理设备,主要用于冷轧钢卷的退火处理。传统依据设计手册的炉台设计方法偏于保守,使得设计的炉台显得笨重,从而造成一些不必要的浪费。因此,研究炉台在温度下的应力分布状况对炉台的设计有着重要的意义。通过大型CAE软件ANSYS分析退火炉台在受到热-力耦合载荷条件下的应力分布情况,并利用ANSYS的优化设计模块对炉台进行优化设计,确定底座的最优尺寸,在满足相关设计标准的同时实现轻量化的目的,将炉台重量降低了15.5%。