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)構的墊塊在爐內(nèi)的應用情況和發(fā)展現(xiàn)狀，并以此為背景，模擬計算了爐內(nèi)加熱過程和粗軋過程中鋼坯的溫度場和黑印溫差的變化情況。
　　 以一座步進梁式加熱爐為例，建立了鋼坯的二維熱傳導模型和墊塊的一維熱傳導模型。本模型在鋼坯二維熱傳導模型的基礎上對忽略的第三維進行了修正

2、，第三維不再劃分網(wǎng)格，而是計算了兩個斷面。墊塊和兩個斷面交替接觸時，黑印最小，稱為最有利情況；墊塊始終和一個斷面接觸時，黑印最嚴重，稱為最不利情況。所以，本模型比三維模型計算量小，比二維模型更精確。采用ΦCF法計算鋼坯的邊界熱流，由于墊塊和水管包扎層對鋼坯下表面有遮蔽作用，故對鋼坯下表面熱流進行了修正。
　　 本文模擬計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，繪制了鋼坯出爐時的等溫線，并對最有利和最

3、不利情況進行了比較。
　　 模擬計算了熱裝時鋼坯的升溫過程，得到了熱裝時黑印溫差隨加熱時間的變化規(guī)律以及鋼坯出爐時的等溫線，并對鋼坯冷裝和熱裝進行了比較。結(jié)果表明，鋼坯冷裝和熱裝出爐時黑印溫差、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態(tài)過程，本文對鋼坯在待軋以及踏步時黑印溫差的發(fā)展進行了模擬。在每個爐段內(nèi)選取了兩個有代表性的位置，計算了鋼坯在這些位置進入待軋狀態(tài)后，其黑印溫差的變化情況，并分析比較