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《步進式加熱爐內(nèi)鋼坯加熱過程的模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第40卷第7期鋼鐵Vol.40,No.72005年7月IronandSteelJuly2005步進式加熱爐內(nèi)鋼坯加熱過程的模擬研究112劉向軍,趙燕,潘小兵(11北京科技大學熱能系,北京100083,21北京鳳凰工業(yè)爐有限公司,北京102600)摘要:建立加熱爐內(nèi)的流動與傳熱過程以及鋼坯加熱過程的數(shù)學模型,爐內(nèi)流場的模擬采用k2ε雙方程模型,輻射換熱計算采用離散傳播法,氣相燃燒采用修正EBU模型,鋼坯溫度場的計算采用全隱格式差分。計算結果表明,爐內(nèi)均熱段內(nèi)溫度高,溫度梯度大,爐膛上部溫度高,下部溫度低,預熱段內(nèi)溫度分布較
2、均勻。鋼坯進入均熱段后,中心溫度已升高,下部溫度較低,水冷梁處溫度最低,溫差最大,出爐處溫差為72℃。關鍵詞:加熱爐;傳熱;數(shù)值模擬中圖分類號:TG307文獻標識碼:A文章編號:04492749X(2005)0720076204ModelingofSlabHeating2upProcessinReheatingFurnace112LIUXiang2jun,ZHAOYan,PANXiao2bing(1.ThermalEngineeringDepartment,UniversityofScienceandTechnology
3、Beijing,Beijing100083,China;2.BeijingPhoenixFurnaceLimitedCompany,Beijing102600,China)Abstract:Acomprehensivemathematicalmodelforsimulatingthegascirculation,heattransferandslabheating2upprocessinareheatingfurnaceisdeveloped.Themodelconsistsofk2εtwo2equationmodelf
4、orturbulenctflow,dis2cretetransfermodelforradiationprocess,andmodifiedEBUmodelforgascombustion.Theslabheating2upprocessiscalculatedbyimplicitalgorithm.Theresultsshowthatthetemperatureofupperregionishigherthanthatoflow2erregioninsoakingsection,andthetemperaturegen
5、erallybecomeslowerfromheatingsectiontopreheatingsec2tion.Thetemperatureofcentralregionishigherthanthatoflowerregionaftertheslabentersthesoakingsection,thecalculatedmaximumtemperaturedifferenceislocatedatthewater2cooledbeamsandtemperaturedifferenceatexitis72℃.Keyw
6、ords:reheatingfurnace;heattransfer;numericalsimulation鋼坯在加熱爐內(nèi)加熱時,沿爐長敷設的爐底水熱段高411m,預熱段高315m。所用燃料為混合3管上向前移動,爐底水冷滑管和支撐管帶走大量的煤氣,熱值878212kJ/m,燃料消耗量為480003熱量(一般大約為15%,最高可達25%)。由于水管m/h,空氣過剩系數(shù)取1105,煤氣預熱溫度為290的冷卻作用,使鋼料與水管滑軌接觸處的局部溫度℃,空氣預熱至450℃。降低,在鋼坯下面出現(xiàn)“黑印”,在軋制時很容易產(chǎn)生燒嘴布置如
7、圖1所示,加熱段有30個頂部平焰3廢品,尤其在加熱板坯時,溫度的不均勻可能導致鋼燒嘴(單燒嘴負荷為01192m/s)、10個側(cè)墻燒嘴3板的厚薄不均勻。如何降低鋼坯內(nèi)部溫差,消除或(單燒嘴負荷為01346m/s),4個端頭燒嘴(單燒嘴3減小“黑印”,一直以來是冶金工作者十分關注的一負荷為01578m/s);均熱段有12個頂部平焰燒嘴[1]3個問題。(單燒嘴負荷為01140m/s)、2個端頭燒嘴(單燒嘴3以步進式加熱爐為例,通過數(shù)值模擬得到了爐負荷為01093m/s)。內(nèi)詳細合理的溫度、速度和濃度分布,在此基礎上,爐內(nèi)加熱的
8、鋼坯是10m×114m×0123m的對鋼坯在爐內(nèi)的加熱升溫過程進行了模擬,定量揭低碳鋼。鋼坯入爐溫度為20℃,產(chǎn)量為300t/h。示了“黑印”產(chǎn)生的原因及溫差大小,為步進式加熱鋼坯不斷地以一定間隔從入口進入,在爐內(nèi)經(jīng)預熱爐的優(yōu)化設計、優(yōu)化操作與控制提供了詳實的依據(jù)。段、加熱段和均熱段,加熱至預定溫度從出口出鋼,在爐內(nèi)
