芯棒預(yù)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(yù)熱爐是整個軋管生產(chǎn)中的重要加熱設(shè)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(jī)組中最重要的熱變形工具，芯棒經(jīng)過預(yù)熱爐的加熱達(dá)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(shè)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(yù)熱爐作為包鋼無縫廠的主要加熱設(shè)備，其加熱制度直接關(guān)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(yù)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(jī)組的芯棒預(yù)熱爐為原型，以該預(yù)熱爐加熱制度的優(yōu)化為研究目的，以該預(yù)熱爐爐膛內(nèi)芯棒的溫度分布、爐膛內(nèi)熱風(fēng)熱負(fù)荷為研究內(nèi)容。采用對流換熱傳熱模型，建立了該預(yù)熱爐內(nèi)芯棒加熱的數(shù)學(xué)模型，對爐內(nèi)熱工過程進(jìn)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(xué)模型，用有限差分法對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散化，最后通過模擬計算得到預(yù)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(dá)到提高加熱效率和降低能耗的目的，對其生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行指導(dǎo)。
　　通過對爐內(nèi)熱風(fēng)溫度的跟蹤實(shí)測和芯棒出爐后溫度的現(xiàn)場實(shí)測，實(shí)測結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比得知：數(shù)值計算結(jié)果與實(shí)際結(jié)果基本吻合，證明了所建立的數(shù)