加热炉内一维、非稳态、变热流钢坯温度场的解析

基于合理的简化假设,建立加热炉内钢坯热传导数学模型,应用分离变量法和变分原理,推导一维、非稳态、变热流钢坯温度场的解析解;定量研究热流为线性分布、正弦分布时,钢坯温度场随加热时间的变化规律,并研究对应不同的傅里叶数,钢坯温度沿厚度方向的分布。结果表明,推导的解析解是正确和可行的,为加热炉在线控制中钢坯温度场的动态实时跟踪计算及总括热吸收率的参数辨识提供了一种理论依据。     

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...     

加热炉内一维、非稳态、变热流钢坯温度场的解析

基于合理的简化假设，建立加热炉内钢坯热传导数学模型，应用分离变量法和变分原理，推导一维、非稳态、变热流钢坯温度场的解析解；定量研究热流为线性分布、正弦分布时，钢坯温度场随加热时间的变化规律,并研究对应不同的傅里叶数,钢坯温度沿厚度方向的分布。结果表明，推导的解析解是正确和可行的，为加热炉在线控制中钢坯温度场的动态实时跟踪计算及总括热吸收率的参数辨识提供了一种理论依据。     

步进式加热炉内钢坯加热过程的模拟研究

建立加热炉内的流动与传热过程以及钢坯加热过程的数学模型,炉内流场的模拟采用k-ε双方程模型,辐射换热计算采用离散传播法,气相燃烧采用修正EBU模型,钢坯温度场的计算采用全隐格式差分。计算结果表明,炉内均热段内温度高,温度梯度大,炉膛上部温度高,下部温度低,预热段内温度分布较均匀。钢坯进人均热段后,中心温度已升高,下部温度较低,水冷梁处温度最低,温差最大,出炉处温差为72℃。     

加热炉内热滑块对钢坯黑印的影响研究

针对步进梁式加热炉,建立了钢坯和热滑块加热过程中耦合传热的数学模型,运用数值模拟的手段对加热炉内钢坯和热滑块的温度场进行仿真计算。结果表明,随热滑块高度的增加,钢坯黑印温差逐渐减小,热滑块最佳高度为80mm;钢坯和热滑块间存在接触热阻时,增加接触热阻对钢坯最终的黑印温差影响不大;随热滑块长度的增加,钢坯黑印温差呈指数形式增大。     

SCM435热轧钢坯弯曲控制分析

通过调整冷床运行速度和缓冷坑温度,研究了SCM435热轧钢坯弯曲成因及解决方法。试验结果表明:当冷床运行速度下降至50%,热轧钢坯4个面的温度能够较均匀下降,钢坯下冷床温度为550℃;同时提高缓冷坑内的温度,减少温差,降低钢坯在缓冷过程中的冷却速度。两者配合可以有效避免SCM435热轧钢坯弯曲现象。     

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...     

富氧燃烧气氛中钢坯的氧化过程

为了研究在冶金轧钢加热炉富氧燃烧条件下炉内钢坯的氧化状况,自行设计搭建了可控气氛钢坯传热传质过程实验平台,研究富氧燃烧气氛对钢坯氧化传质的影响规律及不同温度下氧化层的形貌特征.结果表明:钢坯的氧化过程可以分为快速氧化阶段和慢速氧化阶段.在高温环境中,随着氧化温度的提高,CO₂和H₂O的浓度变化对钢坯氧化的影响逐渐加强,随着CO₂和H₂O浓度的提高,钢坯的氧化烧损程度也变得越来越严重.钢坯氧化层主要是由Fe₃O₄和FeO组成.      

CSP辊底加热炉供煤气量随坯厚、坯温变化规律的模拟研究

研究了CSP辊底加热炉内的传热过程及其规律.采用数值模拟的方法,在进行合理简化后,建立总能量平衡基础上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.自主开发了该炉型的通用热过程模拟软件,采集包钢CSP薄板坯连铸连轧厂的生产数据进行验证计算,计算所得钢坯温度与实际温度的相对误差小于1%,表明该模型假设合理,建模正确;该软件能够应用于该类型加热炉的设计、管理和研究等领域,为确定CSP生产线高拉速(提高入炉坯温)、多钢种的生产工艺参数创造了条件.     

钢坯加热过程数学模型的试验修正研究

 复杂的炉内热交换过程容易导致根据总括热吸收率法建立的加热过程数学模型的计算精度降低。为解决该问题,在建立钢坯加热过程数学模型的基础上,提出了总括热吸收率的试验修正方法。采用拖偶试验测得了钢坯在炉内不同位置的温度,计算出不同位置处的总括热吸收率,并将其与模型给定值相比较,从而确定总括热吸收率的补偿值。仿真结果表明,修正模型计算所得钢坯温度与试验测量结果非常接近,该试验修正方法可以满足钢坯加热过程在线试时控制的精度要求。