立式連續(xù)退火爐模型化與仿真平臺(tái)開發(fā)研究.pdf

1、隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步,高質(zhì)量冷軋帶鋼的需求量日益增加。連續(xù)退火線的快速、高效、高質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)使其成為冷軋生產(chǎn)工藝的主要發(fā)展方向。立式連續(xù)退火爐是帶鋼連續(xù)退火機(jī)組中的關(guān)鍵工藝設(shè)備,而退火過程帶鋼的溫度控制是獲得帶鋼高質(zhì)量機(jī)械性能的關(guān)鍵技術(shù)之一?？茖W(xué)系統(tǒng)地研究退火過程帶鋼溫度變化機(jī)理并建立完整的數(shù)學(xué)模型是提高我國(guó)連續(xù)退火技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)機(jī)組自組設(shè)計(jì)的首要工作。為此,本文對(duì)立式連續(xù)退火爐進(jìn)行深入的研究分析,建立包括立式爐工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)

2、參數(shù)以及帶鋼參數(shù)的理論數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)立式爐仿真平臺(tái)。
　　本文首先針對(duì)立式連續(xù)退火爐的結(jié)構(gòu)布置、工藝特點(diǎn)以及傳熱過程進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的分析,在此基礎(chǔ)上提出“單元法”建立立式爐單元數(shù)學(xué)模型,包括預(yù)熱段、冷卻段對(duì)流輻射換熱的帶鋼溫度數(shù)學(xué)模型、加熱段均熱段過時(shí)效段輻射換熱的帶鋼溫度數(shù)學(xué)模型以及爐溫計(jì)算數(shù)學(xué)模型。
　　接著本文以上述數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),結(jié)合退火工藝過程的分析,建立了立式爐退火過程模擬計(jì)算的邏輯體系,提出開發(fā)以“帶

3、溫跟蹤計(jì)算”、“設(shè)定值生成計(jì)算”、“生產(chǎn)能力計(jì)算”為三大主要功能的立式爐仿真平臺(tái),并基于VisualStudio2008平臺(tái),采用C＃語言完成仿真平臺(tái)的開發(fā)。
　　最后,通過仿真結(jié)果分析驗(yàn)證立式爐仿真平臺(tái)的實(shí)用性和有效性。本文首先借助Fluent軟件的模擬計(jì)算檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的合理性和準(zhǔn)確性,數(shù)值模擬結(jié)果與理論數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果比較接近。仿真平臺(tái)的算例應(yīng)用結(jié)果也表明了仿真平臺(tái)可滿足生產(chǎn)控制和優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用要求,可為立式爐的試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供