厚板加熱爐鋼坯三維溫度場在線數(shù)模系統(tǒng)的研究與應用.pdf

1、軋鋼廠加熱爐是影響整個軋線生產(chǎn)成本和軋制成品質(zhì)量的重要工藝環(huán)節(jié)。由于加熱爐工況的多樣化，某些反映加熱爐主要的熱工參數(shù)不能直接或連續(xù)地檢測(如：鋼坯在加熱爐內(nèi)溫度過程變化)，導致生產(chǎn)常出現(xiàn)過燒和欠燒現(xiàn)象。數(shù)學模型可以將所研究的加熱爐，用數(shù)學語言描述出來，同時用數(shù)學解析或者數(shù)值分析等方法，對描述過程的微分方程進行數(shù)值求解，從而實現(xiàn)對加熱爐加熱過程的模擬研究，因此研究和應用加熱爐數(shù)學模型已成為當前冶金行業(yè)研究的熱點之一。
　　 數(shù)學模

2、型有兩種方法：統(tǒng)計模型和機理模型。本論文基于傳熱理論，建立起鋼坯加熱過程的機理模型，根據(jù)模型實際應用情況，對模型的邊界條件進行修正，從而得到鋼坯加熱過程的三維溫度場。機理模型邊界條件清晰，解釋性強，具有統(tǒng)計模型無法取代的優(yōu)勢。
　　 本文主要介紹了自主開發(fā)的加熱爐三維溫度場模型的主要構成及區(qū)別于傳統(tǒng)模型的三維溫度場技術。通過建立三維不穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學模型，并采用有限差分法求解結算，利用軟件DELPHI7.0，模擬計算出坯料在加熱爐各

3、位置、各時間段內(nèi)的動態(tài)溫度分布情況，并通過x、y、z不同方向，不同切面顯示出計算結果，供技術人員觀察分析并存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)利用“黑匣子”在線測溫裝置對鋼坯加熱過程溫度場分布進行多次實測，對計算結果進行驗證，調(diào)整模型參數(shù)，總結最優(yōu)加熱曲線，使加熱爐生產(chǎn)從不可觀、不可控變?yōu)榭捎^、可控、可預測。
　　 加熱爐二級模型系統(tǒng)的成功在線應用，將根本上改革傳統(tǒng)加熱爐看火操作的生產(chǎn)方式，操作工可以通過模型畫面直觀檢測板坯加熱情況，能夠較