45钢坯锻前双感应炉加热有限元模拟

感应加热时,工件在线圈中的填充情况和温度变化会对线圈磁场产生影响.线圈端部的磁力线逸散,使工件在未进入线圈时加热已经开始,因此,在感应加热模拟的时候,考虑工件运动和磁力线逸散是十分必要的.本文在考虑工件与线圈相对运动和线圈端部磁力线逸散的情况下,对45钢坯锻前双感应炉加热做了有限元模拟分析.得到了钢坯的心表温度分布曲线,并对感应加热的温升过程特点与影响因素进行了分析.     

富氧燃烧条件下钢坯加热特性的数值模拟

以某轧钢厂步进式加热炉为研究对象,利用Fluent软件对炉内气相流动与燃烧和钢坯加热过程建立数学模型,并开发了用户自定义函数处理钢坯移动。炉膛内气体流动采用Realizable k-ε模型,燃烧过程采用非预混燃烧模型,辐射传热采用DO模型来计算。通过所建立的数学模型,模拟研究了氧气体积分数为21%～35%的助燃气体与燃料燃烧对钢坯加热特性的影响。结果表明,随着氧气浓度的增加,燃烧区的烟气温度逐渐升高,导致钢坯具有更快的升温速率;由于富氧燃烧在燃烧区产生了更均匀的温度场,因此在氧气浓度为35%时,钢坯的黑印温差仅为15 K,比空气工况下的黑印温差低了20 K;当助燃气体中氧气体积分数从21%增加至35%时,钢坯的辐射传热量也随之增加,加热炉热效率从41.1%提高至48.4%。     

钢坯在加热过程中的氧化机理及其研究综述

钢坯经加热炉加热后不可避免地会形成氧化铁皮,氧化铁皮不仅会对产品的外貌形态、表面质量以及尺寸精度等造成影响,还会降低非可再生资源的利用率,造成无形资产的浪费。为此,对钢坯在加热过程中的氧化机理、影响因素进行了总结,并展望了钢材氧化铁皮的控制及改性技术,为有效降低钢材的氧化烧损提供了改进方向。     

钢坯内部温度场动态预报模型及ANSYS分析研究

从能量守恒定律出发,通过有限差分的数值求解法建立了钢坯内部温度场的预报模型;并根据钢坯加热的特点.引入ANSYS有限元分析对钢坯加热过程进行建模分析,再现了钢坯加热过程的钢坯传热情况和温度场分布,为进一步分析钢坯加热参数和加热炉加热制度提供重要研究手段和参考依据,从而实现钢坯加热的温度场预测和控制的目的.     

基于RBF网络的钢坯温度预报软测量模型研究

针对目前的测温技术难以用仪器直接测量出加热炉内被加热钢坯温度的问题,提出了通过RBF神经网络建立钢坯温度软测量预报模型,实现了钢坯温度准确及时预报,达到了减少燃料和钢坯表面氧化的目的.工业试验仿真研究表明,该钢坯温度预报模型精度高、自适应性好、鲁棒性强.     

加热温度对X70管线钢感应加热弯管组织性能的影响

通过热模拟技术精确地模拟了X70管线钢感应加热弯管过程，研究了加热温度对材料组织、性能的影响规律，从而确定了感应加热弯管加热温度的最佳参数范围。     

大型锻件钢坯(钢锭)加热过程中的烧损

<正> 一、前言大型锻件钢坯(钢锭)在加热炉中高温(1230℃)加热并长时间保温过程中,其表面会生成一层较厚的氧化铁皮。这是一个很复杂的化学反应过程,主要是炉气中的CO_2、O_2、H_2O 和 SO_2中的氧与钢中的铁,在热态条件下,进行化学变化,生成了氧化铁皮。     

钢坯加热升温曲线优化

通过对钢坯在步进式炉内传热过程的分析，采用有限差分方法对钢坯内温度进行数值模拟，用可变容差优化方法建立了钢坯最优加热数学模型。运用该模型可方便地求得热负荷沿炉长的最佳分配，从而达到加热炉的最优工艺,提高加热炉生产率、降低能源消耗。     

钢坯加热升温曲线优化

通过对钢坯在步进式炉内传热过程的分析,采用有限差分方法对钢坯内温度进行数值模拟,用可变容差优化方法建立了钢坯最优加热数学模型。运用该模型可方便地求得热负荷沿炉长的最佳分配,从而达到加热炉的最优工艺,提高加热炉生产率、降低能源消耗。     

连铸板坯实现CC-DR温度场数值模拟

采用自行开发的温度场二维有限元求解程序 ,数值模拟了我国某厂现有连铸板坯空冷过程的温降情况和温度场 ;同时也求解了为实现CC DR的连铸板坯从连铸机出口至粗轧除磷机前 ,全过程的温降情况及不同时刻的温度场。结果表明 ,现有板坯计算温度与实测温度吻合 ;要想实现CC DR ,除炼钢提供高温无缺陷板坯以外 ,需要在除磷之前设置边部加热装置。数值模拟结果对于指导轧制过程工艺参数 ,实现CC DR等具有重要的理论意义和实际指导意义     

连铸坯在加热炉内的温度场数值模拟

采用MSC.Marc有限元模拟软件对加热钢坯进行埋偶试验,得出加热炉内部的实际炉气温度,并以此为边界条件。以钢坯入加热炉时的温度为初始条件,建立钢坯在加热炉内的三维温度场模型;计算钢坯在步进式加热炉内的温度场变化情况,得出不同热装温度的钢坯在加热炉内的温度变化;优化实际生产中的加热工艺。该研究为提高工厂生产效率,节约能源起到指导作用。     

Protecting stainless steel by glass coating during slab reheating

A glass coating was prepared onto AISI 304 stainless steel by a slurry-spraying technique and its effects on oxidation behavior of this steel was investigated at 1250 °C in air. Results were compared with those for bare specimens. The glass coating decreased the weight gain by 98% after oxidation for 9 h, and oxidation kinetics of 304 stainless steel was changed to linear behavior due to the coating. Steel loss of the coated specimens was reduced by 1-2 orders of magnitude. Hot stage microscopic, optical, XRD and SEM-EDX analyses revealed that the as-received coating melted at high temperature, to form self-healing, homogeneous glass coating which acted as a perfect oxygen diffusion barrier and prevented the breakaway oxidation of 304 stainless steel. During cooling, the glass coating spalled because of CTE mismatch between coating and the steel. This glass coating by low-cost and easy handling method is potentially applicable during slab reheating of stainless steel.     

珠钢CSP生产线均热炉过程模拟

均热炉的加热过程模拟系统是CSP生产线组织性能预报软件的重要组成部分；介绍了珠钢均热炉加热过程模拟系统所采用的板坯温度场模型、奥氏体晶粒长大模型及其实际模型效果，同时探讨了氧化铁皮对传热的影响。     

板坯连铸二冷水控制模型

运用连铸和传热学理论,建立板坯传热微分方程,采用数值计算技术求解微分方程,对其解进行二次回归处理,得到了板坯连铸二冷水拉速串级配水控制模型     

特厚板坯单辊重压下铸坯温度与应力的分析

为获得特厚板坯重压下过程中不同压下量对铸坯温度、应力及应变的影响,从而评估铸坯出现角部以及内部裂纹的倾向,使用板坯连铸二冷软件建立了连铸过程特厚板凝固传热模型,并借助Abaqus有限元软件建立了特厚板单辊重压下应力应变模型,对连铸重压下过程中特厚板温度分布以及应力应变行为进行了数值模拟研究。结果表明,重压下会导致铸坯表面降温,中心温度降幅约为角部的1.4倍。铸坯的应力分布在厚度方向上沿中心呈现出对称性,应力由内、外弧向中心递减;角部区域温度最低,应力最大;压下量从5增加到30mm,铸坯角部最大应力从84增加到170MPa,角部裂纹倾向增加。压下量在5~30mm内,铸坯凝固前沿的最大等效塑性应变均小于临界应变,所以铸坯不会出现内裂纹。     

薄板坯在二冷区内温度场的数值模拟

研究了薄板坯在二冷区冷却的不同计算方法对传热现象的影响。采用两种完全不同计算方法即monotonic cooling approach MCA和fluctuated cooling approach FCA计算换热系数和温度。计算中采用二维传热模型对温度分布进行计算。对不同冷却方式的结果进行了比较和讨论。结果显示,FCA比MCA的计算结果准确,能更好地反映每对辊之间的换热系数。     

蓄热式加热炉投产后的问题及解决方法

介绍了蓄热式加热炉的结构和工艺参数，分析了加热炉投产后出现的主要问题，并提出了具体的改进措施。同时对影响蓄热式加热炉达产达标的关键因素进行了简要分析。     

Microstructure evolution of semi-solid 2024 alloy during two-step reheating process

A two-step reheating process was proposed and applied to perform reheating experiments on the semi-solid 2024 alloy billet. In this process, the semi-solid billet was firstly heated over liquidus temperature and then isothermally held at solid-liquid zone temperature. Microstructure evolution of the semi-solid billet during two-step reheating was studied by optical microscope and compared with that during isothermal reheating. The results show that the remelting rate of the semi-solid billet during two-step reheating is faster than that during isothermal reheating. Under the same reheating time, the grains of the semi-solid billet reheated by two-step reheating process are finer and rounder than those by isothermal reheating process. The present experimental results indicate that accelerating the formation of liquid phase during the two-step reheating process can restrain the coalescence of grains to a certain extent, and thus refine the grain size and promote the grain spheroidization.