芯棒預熱爐加熱制度的數(shù)值模擬研究—芯棒斷面溫度場的數(shù)值計算.pdf

1、芯棒預熱爐是整個軋管生產(chǎn)中的重要加熱設備，它的作用在于把芯棒從常溫加熱到適合軋制的溫度。芯棒是限動芯棒連軋鋼管機組中最重要的熱變形工具，芯棒經(jīng)過預熱爐的加熱達到一定的溫度以后，然后對其涂上液態(tài)石墨，使其潤滑，這樣做對無縫鋼管的軋制起到重要的作用。所軋制出的不同規(guī)格的無縫鋼管主要用于石油油、套管管料、石油油套管接箍料、輸送流體用管、高壓鍋爐用管、低中壓鍋爐用管、液壓支柱管、氣缸套管、化肥設備用高壓管、結(jié)構(gòu)用管、船舶用管及冷拔管料的生產(chǎn)等。

2、
　　芯棒預熱爐作為包鋼無縫廠的主要加熱設備，其加熱制度直接關系到無縫鋼管的生產(chǎn)品質(zhì)和管材質(zhì)量。加熱制度的優(yōu)化程度主要取決于加熱工藝及爐溫制度、預熱爐系統(tǒng)熱量分配及熱平衡情況。
　　本文以包鋼無縫廠159連軋管機組的芯棒預熱爐為原型，以該預熱爐加熱制度的優(yōu)化為研究目的，以該預熱爐爐膛內(nèi)芯棒的溫度分布、爐膛內(nèi)熱風熱負荷為研究內(nèi)容。采用對流換熱傳熱模型，建立了該預熱爐內(nèi)芯棒加熱的數(shù)學模型，對爐內(nèi)熱工過程進行了數(shù)值模擬，得到了加熱

3、芯棒溫度的具體分布。對芯棒所建立的數(shù)學模型，用有限差分法對數(shù)學模型進行離散化，最后通過模擬計算得到預熱爐內(nèi)任一時刻、任一位置芯棒的溫度分布、芯棒表面溫度、斷面溫差及在爐總時間。為生產(chǎn)部門提供優(yōu)化的熱工參數(shù)，確定一個優(yōu)化的加熱制度，達到提高加熱效率和降低能耗的目的，對其生產(chǎn)實踐進行指導。
　　通過對爐內(nèi)熱風溫度的跟蹤實測和芯棒出爐后溫度的現(xiàn)場實測，實測結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果進行了對比得知：數(shù)值計算結(jié)果與實際結(jié)果基本吻合，證明了所建立的數(shù)