高温远红外涂料在环形炉上的应用

近年来,我国高温远红外涂料(以下简称红外涂料)的生产和应用都有较大的发展,对冶金节能工作起到一定的良好作用。我厂从1987年起,在钢坯环形加热炉上喷涂红外涂料,取得了较好的节能效益,现将使用情况介绍于后。一、设备情况我厂有3座外径为φ28米的环形加热炉。1号炉用于轮箍坯及环形件坯的加热;3号炉用于车轮坯及盘形件坯的加温;2号炉作为1、3号炉检修时的替换炉。炉体用粘土质耐火砖砌筑。使用的燃料是高焦炉混合煤气。配有煤气流量和炉温自动检测记录仪表。炉内高温区     

环形加热炉管坯二维传热数学模型采用总括热吸收率法的探讨

总括热吸收率法一般只用于钢坯加热过程一维数学模型的计算中,采用CFD模拟并结合黑匣子测试结果来分析管坯加热过程的总括热吸收率,将总括热吸收率法应用于环形加热炉管坯二维在线数学模型中,通过实践证明了该方法的可行性。     

环形炉内管坯加热温度均匀性计算与分析

在考虑炽热炉底的辐射加热和导热加热的基础上,建立了环形炉内管坯二维加热模型。计算结果表明,管坯表面热流密度沿周向分布的不均匀性造成了管坯温度沿周向分布不均。炽热炉管对管坯下部表面的导热及辐射加热对其加热至关重要。     

环形加热炉管坯二维在线数学模型的研究

总括热吸收率法一般只用于钢坯加热过程一维在线数学模型的计算中,总结前人的研究工作,采用CFD模拟并结合黑匣子测试结果来分析管坯加热过程的总括热吸收率,将总括热吸收率法应用于环形加热炉管坯二维在线数学模型中,通过模拟计算证明了该方法的可行性。     

热物性参数对钢坯炉内加热模型精度的影响分析

热物性参数直接影响钢坯的导热过程,在模拟钢坯炉内加热过程如果热物性参数选取不合理,势必造成计算结果严重失真,导致模型精度不高。针对某一钢种的热物性参数进行了实测,并将各种方法获得的热物性参数应用于钢坯加热过程的数值模拟计算,对比分析其对钢坯炉内加热过程模拟计算精度的影响。     

基于步进式加热炉数学模型的氧化烧损预测模拟

针对钢铁企业的氧化烧损问题,用数值模拟的方法进行预测分析。利用CFD流体计算软件建立了炉内流动、燃烧、辐射、钢坯导热和氧化烧损模型,流动模型采用k—ε湍流模型,燃烧采用PDF燃烧模型,辐射换热模型采用离散坐标（DO）辐射模型,热流密度做为钢坯导热的边界条件,模拟钢坯在实际工况下的结果表明,氧化铁皮的快速增长期是在钢坯入炉50～120min之间,位于加热段;在不同均热时间下,钢坯氧化率随均热时间呈线性增长。据此结论,现场操作人员可通过强化加热段加热能力的手段减少钢坯在加热段的停留时间或热装钢坯调整总的在炉时间来降低钢坯氧化烧损率以提高钢坯加热质量。     

采用辐射管加热的辊底式热处理炉数值仿真及其分析

以某公司拟建的采用辐射管加热的辊底式热处理炉为研究对象,在详细分析其传热机理的基础上,建立了炉内钢坯加热过程的二维传热数学模型.采用交替隐式格式的TDMA数值计算方法,开发出了采用辐射管加热的辊底式热处理炉钢坯加热过程二维传热模型计算机数值仿真系统,并进行了大量的数值仿真计算.所得结论为该公司即将开展的辊底式热处理炉模型优化控制奠定了坚实的理论基础.     

管坯加热炉数学模型

无缝钢管管坯加热炉采用转底式环形加热炉，其主要优点是金属氧化烧损小（达0．5％），单位燃烧量小（〈60kg／t），炉子有效利用系数高（约50％）。此外，可完全实现加热自动化，操作简单，人员配备少。建立了该种加热炉的数学模型，其中估计到了圆形钢坯的放置位置及不对称加热条件。利用该模型进行计算需已知的参数为：废气温度、炉子生产率、钢种、料坯尺寸、炉内料坯之间的距离、料坯入炉温度、料坯出炉断面温差限制值、料坯断面最终温度梯度。     

室状中热炉金属加热过程的数值模拟

本文对室状炉内金属加热过程进行二维、非稳态传热的数值计算。根据一定的加热工艺，建立计算模型。该模型可计算任一时刻金属内部的温度分布及主要的加热的参数，可使实际加热工艺得到优化，给出最短加热时间及具体的热工参数。     

管坯加热炉的发展历史及应用现状

在钢管的生产工艺中,轧制前的管坯加热工艺是非常重要的工序之一,管坯是否达到要求的加热温度以及管坯本身的温度是否均匀等因素都会影响最终成品的质量.详尽地介绍了管坯加热炉的发展历史和应用现状,并针对目前先进的蓄热式环形加热炉作了重点介绍,所作工作为管坯加热炉的发展起到了一定的借鉴、指导作用.     

新型节能,少氧化,陶瓷纤维锻造加热炉内三维辐射温度场的计算

本文针对新型节能少氧化陶瓷纤维工业锻造加热炉的研制,从辐射温度场方面对其进行研究分析。建立了这种炉子内部三维辐射温度场的计算数学模型,并作了求解。从本文的计算结果可见,这种新型炉的加热效益是高的,其构造方式是合理的,它的实用价值高,适合于广泛地应用,能为锻造加热工业解决能量损失及其金属浪费(尤其贵金属)等问题。     

高温状态下温度场的计算

本文将湍流流场计算的ＳＩＭＰＬＥ算法与辐射传热的热流法计算结合在一起，联立求解了高温状态下炉内的流动及温度分布情况，得到了气体流动的速度场以及由传导，对流和辐射共同作用的温度分布情况。通过计算比较。从定量的角度验证了高温状态下的辐射传热的主导作用。     

室式辐射管炉内辐射角系数计算

导出室式辐射管炉内辐射管与辐射管、辐射管与炉墙之间角系数的积分方程，并利用数值积分方法进行了计算了不同几何参数下上述角系数的变化。     

热载体钢瓶烤漆炉的传热及计算

本文对热载体烤漆炉内的传热过程进行了分析,对其辐射换热进行了简化和计算。且通过;实例表明本方法可靠性好,可直接用珩工程计算。     

环形加热炉热工过程CFD数值模拟及其应用

借助CFD商业软件CFX，考虑流动、辐射、燃烧等，对宝钢环形加热炉的热工过程进行了数值模拟，得到了炉膛内的温度、速度矢量等热工参数的分布图。通过简化处理，对环形加热炉各控制段内的加热过程进行了模拟分析，并根据所得到的管坯表面辐射热流、热电偶温度及管坯表面温度研究了各个段总括热吸收率的分布情况，主要分析了总括热吸收率在管坯圆周方向、长度方向以及各个段之间的变化规律。     

钢坯炉内加热过程数值模拟

建立了步进式加热炉内钢坯加热过程的物理模型和数学模型,并对微分方程进行离散,采用Visual Basic语言编程计算了钢坯内部温度变化情况,给出加热过程中钢坯内部各点在不同时刻的温度分布曲线,分析了人炉温度、加热时间等加热条件对加热过程钢坯温度的影响,计算结果可为钢坯加热过程的优化提供重要的参考依据。     

环形炉坯料氧化烧损的影响因素及改善措施

通过对坯料氧化烧损的机理分析,找出影响坯料在环形加热炉内氧化的主要因素,并提出利用控制炉内气氛、缩坯料加热时间和准确控制坯料的加热温度等几种方法来达到减少坯料在环形加热炉内的氧化烧损。应用以上的理论分析,通过坯料加热仿真模拟计算,并结合环形加热炉生产实际情况,采用控制空燃比、实现快速加热、优化加热制度和工艺参数来解决坯料在加热炉内大量氧化烧损的问题。     

钢坏加热新工艺及计算机辅助设计

运用钢坯加热计算研究不同材质，不同尺寸的扁钢坯在步进式加热炉中加热时温度场的变化规律，辅助设计了几种合金钢坯的加热工艺，为合金钢坯在新建的步进式炉中加热提供了可靠的工艺曲线。实际应用效果良好，实现了节能，并提高了生产率。     

加热炉钢坯加热质量的数值模拟研究

处理不同入炉温度的钢坯需采用合理的加热时间和工艺,针对此问题,采用数值模拟的方法研究人炉温度分别为200,400,600,700℃的钢坯最佳加热时间和加热质量。通过利用Fluent流体计算软件建立了钢坯非稳态导热模型和氧化烧损模型,模拟结果表明：在相同的加热工艺下,钢坯人炉温度为27℃,炉内停留时间为180min时,位于预热段的第5块钢坯表面受到的辐射热流最大,达到92kW／m^2,出炉钢坯氧化率为1．419％;钢坯入炉温度为200℃时,合理的炉内停留时间为150min,出炉温度达到1183℃,出炉钢坯氧化率为1．307％。     

相变材料与热边界相对位置对环形单元熔化传热影响规律的数值分析

在保证相变材料质量与加热面尺寸一定的条件下,分别设计外环加热与内环加热2种环形相变单元,采用焓-多孔介质模型对相变传热过程进行模拟,并通过实验验证该文数值计算方法的正确性。在此基础上,针对22种单元进行65、75、85℃这3种定壁温边界下的数值模拟,对其熔化速率和典型位置温度进行对比分析。研究结果表明:在3种温度边界条件下,外环加热单元与内环加热单元熔化分数随时间变化曲线均存在交点,随温度的升高熔化分数交点分别为90%、88%及84%。在交点以下,内环加热设计方案中的相变材料融化更快,在交点以上则结果相反。边界温度升高对外环加热单元底部相变材料温升影响最大,其在相变材料完全熔化时间上优势更明显。