环形加热炉管坯二维在线数学模型的研究

总括热吸收率法一般只用于钢坯加热过程一维在线数学模型的计算中,总结前人的研究工作,采用CFD模拟并结合黑匣子测试结果来分析管坯加热过程的总括热吸收率,将总括热吸收率法应用于环形加热炉管坯二维在线数学模型中,通过模拟计算证明了该方法的可行性。     

步进梁式连续加热炉总括热吸收率分布规律的实验研究

在某公司步进梁式连续加热炉上进行了钢坯内部温度分布规律的"黑匣子"实验研究,详细地介绍该实验的基本原理和实施方法,得出了总括热吸收率随炉长的分布规律。所做工作对实施加热炉的计算机优化控制奠定了坚实的理论基础。     

环形加热炉热工过程CFD数值模拟及其应用

借助CFD商业软件CFX，考虑流动、辐射、燃烧等，对宝钢环形加热炉的热工过程进行了数值模拟，得到了炉膛内的温度、速度矢量等热工参数的分布图。通过简化处理，对环形加热炉各控制段内的加热过程进行了模拟分析，并根据所得到的管坯表面辐射热流、热电偶温度及管坯表面温度研究了各个段总括热吸收率的分布情况，主要分析了总括热吸收率在管坯圆周方向、长度方向以及各个段之间的变化规律。     

管坯加热炉数学模型

无缝钢管管坯加热炉采用转底式环形加热炉，其主要优点是金属氧化烧损小（达0．5％），单位燃烧量小（〈60kg／t），炉子有效利用系数高（约50％）。此外，可完全实现加热自动化，操作简单，人员配备少。建立了该种加热炉的数学模型，其中估计到了圆形钢坯的放置位置及不对称加热条件。利用该模型进行计算需已知的参数为：废气温度、炉子生产率、钢种、料坯尺寸、炉内料坯之间的距离、料坯入炉温度、料坯出炉断面温差限制值、料坯断面最终温度梯度。     

环形加热炉内管坯辐射热流均匀性的分析

管坯在环形加热炉内加热时,其表面辐射热流的分布是很不均匀的,靠近炉底的管坯表面的辐射热流比上部的小得多,因而造成管坯表面自下向上温度分布不均匀。适当增加管坯间距与其半径比(一般在3～4较为适宜),以及提高炉底反射率,可提高管坯表面热流分布的均匀性,改善加热质量。     

环形炉内辐射传热的新的物理-数学模型

建立了加热圆钢坯或方钢坯的环形转底炉的物理一数学辐射传热数学模型。计算的复杂性在于各点气体和固体之间的相互辐射、温度的不均匀和角度系数的难以确定。列出辐射能量守恒方程，然后进行求解，并认为所采取的求解方法有一系列优点，精度高，速度快。举例进行实算，列出了计算结果。该模型可以用来对各种形状钢坯在环形加热炉中加热时，计算加热时间和加热质量（热流分布）。     

宝钢环形加热炉采用富氧燃烧技术的可行性研究

在分析了富氧燃烧理论的基础上，结合宝钢环形加热炉的实际生产状况，通过燃烧过程的数值模拟和优化仿真计算，讨论了在不同富氧率条件下的节能效果，重点分析了采用富氧燃烧技术后的节能降耗效果以及由此产生的经济效益。     

环形加热炉炉温在线分段寻优策略研究

以环形加热炉在标准产量下满足加热质量要求为前提,以燃耗和氧化烧损最低为目标,通过离线优化研究,得到了标准产量下不同管坯的最优升温曲线。在环形加热炉数学模型优化控制系统中,以管坯最优升温曲线为基础,对炉温进行分段在线寻优,取得了良好的控制效果。     

管坯加热炉的发展历史及应用现状

在钢管的生产工艺中,轧制前的管坯加热工艺是非常重要的工序之一,管坯是否达到要求的加热温度以及管坯本身的温度是否均匀等因素都会影响最终成品的质量.详尽地介绍了管坯加热炉的发展历史和应用现状,并针对目前先进的蓄热式环形加热炉作了重点介绍,所作工作为管坯加热炉的发展起到了一定的借鉴、指导作用.     

环形加热炉管坯温度优化控制的研究

结合宝山钢铁（集团）公司钢管分公司环形加热炉的实际情况,通过建立环形加热炉数学模型,实现了以管坯温度为直接控制目标的在线优化控制,控制系统包括管坯物料跟踪,温度跟踪,炉温优化动态设定,低氧化烧损空燃比智能设定,待轧控制,出炉温度反馈等功能,取得了良好的控制和节能效果。     

转底炉内温度场及流场的数值模拟

利用Fluent软件建立了转底炉炉内温度场及流场的数学模型,采用κ-ε模型,辐射模型,非预混燃烧模型模拟炉内的辐射传热和湍流流动,分析了烧嘴和助燃风喷嘴的选择与布置对炉内的温度及速度分布的影响.结果表明,转底炉预热段与加热段采用炉顶布置平焰烧嘴供燃料,炉膛下部布置喷嘴供助燃风能获得很好的温度场和流场来满足工作需要;还原段选择蓄热式烧嘴供给燃料,即满足了高温还原的温度要求,也达到充分回收利用烟气余热的效果.     

转底炉还原红土镍矿工艺设计与实践

为解决低品位红土镍矿的合理利用问题,介绍了转底炉还原红土镍矿新工艺的技术特点和镍铁生产实践,及其工程化应用。     

浅谈转底炉处理复合共生矿技术

通过对转底炉处理钒钛磁铁矿、红土镍矿及铜渣技术的综述,初步指出转底炉处理每种复合共生矿的特点及目前遇到的难点,怎样将转底炉还原的金属化球团进一步接近"终成品"以及转底炉产品后续深加工工艺的开发和研究,应为转底炉直接还原技术下一步发展的重点。     

辊底式连续热处理炉钢坯二维传热过程数学模型的研究

以某公司拟建的辊底式连续热处理炉为研究对象,在详细分析其传热机理的基础上,针对其钢坯厚度变化较大的特点,建立了钢坯在炉内连续加热和摆动加热过程数学模型,采用数值计算方法对其进行了仿真计算,并利用设计大纲提供的数据间接验证了所建模型的正确可靠性。所开发的辊底式热处理炉计算机数值仿真系统可以动态模拟不同燃料、不同规格的钢坯在炉内的运行状况及其钢坯各典型点的温度变化规律;可以确定在不同的热处理工艺制度下、不同规格的钢坯所需要的最佳运行方式和最佳工艺制度。     

高炉冷却板传热过程数学模型的研究

给出了高炉冷却板和炉衬温度分布的二维稳态传热模型，并分析了冷却板和炉衬的不同结构参数及其物性参数对温度分布和热流密度的影响，为高炉冷却系统的优化设计和控制提供了坚实的理论依据。     

600 MW回转式空气预热器传热模型的解析-数值法

传统的数值迭代法只给出了两分仓回转式空气预热器稳态时端面的二维温度变化曲线,并不能直观地反映空气预热器从启停到正常运行时真实的温度分布.对回转式空气预热器的换热机理进行详细分析,提出采用解析-数值混合计算方法求解换热模型的数学方程,并用该方法模拟600 MW回转式空气预热器金属板和介质温度分布场,结果表明,解析-数值混合计算法,不仅克服了传统迭代法的精度不高、不易收敛的缺点,而且它可以真实地反映出空气预热器整个运行工况金属板和介质的温度分布情况,容易发现引起低温腐蚀的金属最低温度位置,因此对回转式空气预热器安全经济运行提供了更加科学的理论依据.     

转底炉直接还原技术对钢铁行业资源综合利用的意义及发展前景分析

本文对我国钢铁行业贫矿资源和冶金尘泥的利用现状进行了分析,认为通过技术创新充分利用储量丰富的低品位铁矿资源和现有钢铁生产流程中难以处理的冶金尘泥,对提高行业资源综合利用水平、大力发展循环经济和推动节能减排具有重要意义。同时对当前处理这些资源的主要技术进行了分析和比较,提出应大力发展转底炉直接还原技术的重要结论,并对该技术的发展前景进行了预测。     

考虑冷却水管对钢坯传热影响的步进梁式连续加热炉数学模型

在充分考虑了冷却水管对钢坯传热影响的情况下建立了步进梁式连续加热炉数学模型,并利用"黑匣子实验"对所建立的数学模型进行了实测验证。在验证数学模型正确可信的基础上分析了冷却水管对钢坯传热过程和钢坯温度场的影响。所做工作在一定程度上揭示了"水管黑印"产生的规律和特点,对进一步提高钢坯加热质量有重要的参考价值。