環(huán)形加熱爐熱過程模擬分析.pdf

1、環(huán)形加熱爐是無縫鋼管生產線上的重要加熱設備,其控制操作水平直接影響管坯加熱質量、產量和能耗,進而影響綜合經濟效益。提高其熱工過程的自動化水平,實現爐溫制度的在線最優(yōu)化控制已經成為一個迫切問題,而加熱爐熱過程數學模型是實現在線控制的基礎。
　　 本文建立了環(huán)形加熱爐中圓柱坯加熱過程的數學模型,利用元體平衡方法推導了圓柱坯二維柱坐標下的導熱差分方程;爐底導熱問題分別采用三角形網格及非均勻二維網格進行離散化處理;并考慮了料槽與圓柱坯接

2、觸熱阻。邊界熱流的確定采用總括熱吸收率法,推導了沿圓柱坯周向分布的表面熱流的表達式,得到了熱流沿周向的分布曲線。以上工作為圓柱坯和爐底溫度場的動態(tài)模擬奠定了基礎。
　　 模擬結果表明:在坯的加熱初期,爐底起熱源的作用,但隨著加熱的進行,又轉而成為圓柱坯下部升溫滯后主要影響因素。通過對爐底的二維溫度場分析,發(fā)現溫度場在加熱前期差異顯著,但隨著加熱的進行,差別逐漸減小。對于料槽部分當空隙平均距離發(fā)生十倍以內變化時,鋼坯中心點溫度變化