鋼坯加熱與軋制過程中黑印溫差的研究.pdf

1、鋼坯加熱的主要質(zhì)量問題是加熱溫度不均勻，其中水管黑印是一個(gè)主要影響因素，減小水管黑印最直接的方法就是在加熱爐的冷卻管上安裝耐熱墊塊。本文介紹了水管黑印的產(chǎn)生、危害以及不同結(jié)構(gòu)的墊塊在爐內(nèi)的應(yīng)用情況和發(fā)展現(xiàn)狀，并以此為背景，模擬計(jì)算了爐內(nèi)加熱過程和粗軋過程中鋼坯的溫度場(chǎng)和黑印溫差的變化情況。
　　 以一座步進(jìn)梁式加熱爐為例，建立了鋼坯的二維熱傳導(dǎo)模型和墊塊的一維熱傳導(dǎo)模型。本模型在鋼坯二維熱傳導(dǎo)模型的基礎(chǔ)上對(duì)忽略的第三維進(jìn)行了修正

2、，第三維不再劃分網(wǎng)格，而是計(jì)算了兩個(gè)斷面。墊塊和兩個(gè)斷面交替接觸時(shí)，黑印最小，稱為最有利情況；墊塊始終和一個(gè)斷面接觸時(shí)，黑印最嚴(yán)重，稱為最不利情況。所以，本模型比三維模型計(jì)算量小，比二維模型更精確。采用ΦCF法計(jì)算鋼坯的邊界熱流，由于墊塊和水管包扎層對(duì)鋼坯下表面有遮蔽作用，故對(duì)鋼坯下表面熱流進(jìn)行了修正。
　　 本文模擬計(jì)算了最有利和最不利兩種情況，得到了兩種情況下的鋼坯升溫曲線和黑印溫差，繪制了鋼坯出爐時(shí)的等溫線，并對(duì)最有利和最

3、不利情況進(jìn)行了比較。
　　 模擬計(jì)算了熱裝時(shí)鋼坯的升溫過程，得到了熱裝時(shí)黑印溫差隨加熱時(shí)間的變化規(guī)律以及鋼坯出爐時(shí)的等溫線，并對(duì)鋼坯冷裝和熱裝進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，鋼坯冷裝和熱裝出爐時(shí)黑印溫差、斷面溫差、鋼坯平均溫度相差不多。
　　 待軋是加熱爐一種典型的動(dòng)態(tài)過程，本文對(duì)鋼坯在待軋以及踏步時(shí)黑印溫差的發(fā)展進(jìn)行了模擬。在每個(gè)爐段內(nèi)選取了兩個(gè)有代表性的位置，計(jì)算了鋼坯在這些位置進(jìn)入待軋狀態(tài)后，其黑印溫差的變化情況，并分析比較