层流冷却过程中带钢温度场数值模拟

分析了带钢层流冷却过程中的传热，并利用有限元法对层流冷却过程中带钢温度场进行了模拟计算。结果表明：随着轧件厚度的减薄，在带钢厚度方向上的温差逐渐减小；冷却速度不同时，带钢表面温度和中心温度的变化趋势以及波动幅度相应发生变化。在进行模型计算时，应合理考虑带钢厚度及内部热传导的影响。这对提高数学模型的精度，控制卷取温度，提高产品质量以及指导生产具有重要意义。     

热轧带钢在常规层流冷却中温度不均匀性的有限元分析

采用MARC有限元软件,对不同宽度和厚度的普碳钢Q235和管线钢X70的热轧带钢在常规层流冷却中的温度场进行了计算和分析.结果表明:常规层流冷却加剧带钢在宽度和厚度方向的冷却不均匀性.冷却过程中12mm厚X70管线钢带钢的上、下表面温差达到30℃,会使带钢产生冷却翘曲.上集管的流量均匀分布设计和下集管固定流量设计是常规...     

基于Ansys有限元的带钢层流冷却工艺的确定

采用Ansys对不同厚度带钢的层流冷却过程进行瞬态有限元模拟。得到了不同时刻带钢的温度变化和带钢宽度方向的位移变化;分析了在不同冷却工艺下带钢的温度场和应力分布;以某钢厂的层流冷却设备参数为例,来探讨不同厚度带钢的层流冷却工艺,为现场生产提供参考依据。     

层流冷却过程中带钢温度场的数值模拟

建立了温度与相变耦合的二维有限差分预测模型,并对带钢轧后冷却过程带钢厚度和宽度方向的温度场进行了模拟计算.根据连续等温转变实验曲线,采用Avrami方程和Seheil的可加性法则来计算带钢相变潜热,实现温度和相变耦合求解,计算结果和现场实测结果吻合.     

热轧带钢层流冷却过程温度场研究

 建立了热轧带钢层流冷却过程中温度场的三维有限元模型,对3 mm厚带钢轧后冷却过程带钢温度场进行模拟计算,得出卷取温度比现场测量值低9.5 ℃,相对误差为1.42%,验证了模型和假设的合理性。研究了上喷嘴直径对带钢温度的影响,带钢上表面宽度方向上存在2种不同的冷却区域：位于喷嘴正下方层流冷却过程中交替经过冲击区和平流区的区域和位于两喷嘴之间层流冷却过程中只经过平流区的区域,这造成带钢宽度方向上温度分布不均匀。计算结果表明,喷水量保持不变的情况下,存在一个最佳喷嘴直径,使带钢宽度方向上温度分布更均匀。喷水速度保持不变,增加喷嘴的直径有利于带钢宽度上方温度均匀,但增加了喷水量,降低了带钢的卷取温度。     

中厚板层流冷却过程温度场的有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对中厚板轧后控冷过程的温度场进行模拟求解,得到了钢板在控冷过程中不同阶段的温降曲线和瞬态温度场分布,与实测结果进行了对比分析,结果基本吻合。     

热轧带钢层流冷却过程中温度与相变耦合预测模型

建立了温度与相变耦合有限元模型,对带钢轧后冷却过程中带钢厚度和宽度方向的温度场进行了模拟计算.建模过程中,考虑带钢的各金相组织的密度、导热系数、比热容等物性参数为温度的函数,取各相的线性平均值用于计算.根据连续等温转变实验曲线,采用Avrami方程和Scheil可加性法则计算带钢相变潜热,实现温度和相变耦合求解.计算结果表明,带钢经过层流冷却后,沿厚度方向存在着一定的温差,带钢温度沿宽度方向分布不均匀,和现场实测结果吻合.     

在线冷却过程中钢板温度场的控制分析

通过分析生产过程中钢板纵向、横向、厚度温度分布的差异,建立了在线冷却过程中的控制冷却模型,可分别采取控制钢板输送速度、保持一定比例的上下水量及边部遮蔽的措施,改进钢板纵向、厚度及横向的温度分布。应用表明,通过改进水幕冷却系统参数和冷却区辊道参数,实测终冷温度与目标终冷温度最大偏差为19℃,最小偏差为4℃,试验坯料板形基本合格。     

层流冷却温度场数学模型的研究现状

温度场数学模型是层流冷却控制系统的核心。对层流冷却温度场模型的研究现状进行了评述,介绍了轧后层流冷却温度场的发展包括温度场的结构演变以及层流冷却换热机理的研究进展,介绍了层流冷却温度场与相变、应力/应变耦合计算及其应用效果,展望了温度场数学模型未来的发展方向。     

60 kg/m重轨冷却过程中的温度场有限元模拟及分析

 采用ANSYS热模拟以及对实际温度连续测量实验,研究了重轨在步进式冷床上冷却过程的温度分布。重轨表面温度、矫前温度及相对应的冷却时间计算值与实测结果基本相符。模拟结果表明,重轨断面温差最大值达到9112 ℃,而冷却到矫前温度时温度分布均匀,断面温差不超过5 ℃,断面最大温差随着换热系数的增大而增大。在重轨断面温差出现最大值之前,适当减小冷却速度,可使断面温度分布均匀,并且可通过增设风机有效提高冷床的冷却能力。     

An On-line Finite Element Temperature Field Modelfor Plate Ultra Fast Cooling Process

Taking the element specific-heat interpolation function into account,a one-dimensional(1-D)finite element temperature field model for the on-line control of the ultra fast cooling process was developed based on the heat transfer theory.This 1-D model was successfully implemented in one 4 300mm plate production line.To improve the calculation accuracy of this model,the temperature-dependent material properties inside an element were considered during the modeling process.Furthermore,in order to satisfy the real-time requirements of the on-line model,the variable bandwidth storage method and the Cholesky decomposition method were used in the programming to storage the data and carry out the numerical solution.The on-line application of the proposed model indicated that the deviation between the calculated cooling stop temperature and the measured one was less than±15℃.     

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In order to solve the problems of time-consuming and intense vibration during the calculation process of inverse heat conducting problem (IHCP) with conjugate gradient method (CGM), a non-iterative model was developed based on finite element method (FEM) and related program code was compiled with Fortran. This non-iterative method was then applied to IHCP of laminar cooling process of hot rolled steel plate to calculate the convective heat transfer coefficient in the boundary. Through comparison of the convective heat transfer coefficient obtained by both CGM and the non-iterative method, the results were shown to be consistent with each method. Furthermore, the computing result of the non-iterative method were more stable, and had an obviously faster speed, which eventually cut down the whole computing by 76%. The new method could retain high sparsity of the matrix, which is more concise than the exiting non-iterative method. Besides, the new non-iterative method could also be an efficient way to calculate the heat flux and wall temperature at the same time, which made it possible for real-time output of boundary conditions during laminar cooling process of hot rolled steel plate.     

基于ANSYS平台的中厚板控冷过程的温度场有限元模拟及分析

利用ANSYS大型有限元分析软件对中厚板轧后控冷过程温度场进行了有限元模拟 ,得到了钢板在水冷条件下的温度时间历程曲线及瞬态温度场分布 ,为制定合理的控冷工艺提供了有力的指导     

中厚板层流冷却温度控制模型的自学习

对中厚板层流冷却过程的对流换热系数采用自学习修正计算，提高温度控制模型的精度。通过对层流冷却后钢板表面的实测温度和计算温度进行处理，得到该钢板对流换热系数的修正系数。对最近冷却钢板的对流换热系数的修正系数进行加权平均处理，得到下一块钢板对流换热系数的学习值。采用自学习算法后，模型的控制精度提高了12％。     

宽厚板的控制冷却

控制轧制和控制冷却是现代化宽厚板厂的主导生产工艺,用于生产优质的宽厚钢板。概要介绍了控制冷却的工艺特点,各种冷却方式的比较和直接淬火技术;为保证钢板的优良性能和良好板形,对控冷工艺主要参数的确定原则作了分析。     

Cooling Efficiency of Laminar Cooling System for Plate Mill

Heat transfer was researched from a perspective of the industry application. On the basis of the first law of thermodynamics, the cooling efficiency was deduced from the change of enthalpy inside hot plate. The relationship between the cooling efficiency and its influencing parameters was regressed from plenty of data collected from the worksite and discussed in detail. The temperature profiles resulting from the online model and the model modified by regressed formulas were presented and compared. The results indicated that the control accuracy of the modified model was increased obviously.     

铝带连续铸轧温度场有限元仿真

研究了铸轧过程中各相关主要工艺因素对铸轧辊-板系统温度场的影响,建立了铸轧辊-板系统传热规律的基本方程,揭示了铝带双辊铸轧过程中铸轧辊-板系统温度场的变化规律和传热的基本规律,为制定双辊铸轧工艺打下了基础。