钢坯温度场论文-何华,陈兴强

钢坯温度场论文-何华,陈兴强

导读:本文包含了钢坯温度场论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:环形加热炉,动网格,数值模拟,炉底运动

钢坯温度场论文文献综述

何华,陈兴强[1](2019)在《环形加热炉内钢坯表面温度场的动态分析》一文中研究指出环形炉加热状况对管坯穿孔轧制会产生直接的影响,对环形炉内温度场的研究大多是把管坯看作静止,这与实际不符,结果不够准确。采用动网格技术计算炉底运动状况下的炉内温度场,分析炉底运动对炉内温度场的影响,计算结果表明,管坯运动状况下温度场模拟结果与实际情况更接近,通过对炉底转动的多工况模拟分析,炉底运动的最佳转速与炉内管坯数量有关。利用模拟结果优化环形加热炉的炉底运动参数,可以提高环形炉的加热性能。(本文来源于《蚌埠学院学报》期刊2019年05期)

李瑶[2](2016)在《步进式加热炉内钢坯传热分析及温度场数值计算》一文中研究指出加热炉是钢铁生产工艺过程中非常重要的关键设备,我国又是钢铁消耗大国,对钢坯出炉温度进行预测计算具有极大意义,有利于对炉内气氛进行调控。钢坯温度与炉内环境温度互受影响,对钢坯温度场的研究与炉温的研究也是相辅相成。对钢坯温度场的相关研究主要集中在钢坯温度场的仿真模拟、数值计算以及对钢坯出炉温度的优化控制等方面,而钢坯温度场的计算采用的方法主要有:基于传热机理的传统钢坯温度分布模型、基于回归原理的多元统计钢坯温度分布模型、基于状态估计和辨识的钢坯温度预测模型、基于神经网络的人工智能钢坯温度预测模型这几大类。本文选择武钢一热轧4号加热炉作为研究对象,对加热炉的工艺流程和炉内钢坯传热过程进行了分析,基于数值传热学开展了钢坯温度场的数值计算模拟。对叁维非稳态导热及边界辐射换热的耦合问题作了深入研究,采用全隐格式对控制方程进行离散,对于叁维场的复杂性采用交替方向隐式方法ADI来解决,对于边界条件的处理则采用附加源项法。采用C++进行编程,得到钢坯温度场的计算程序,运行程序后得到钢坯表面、内部截面温度分布以及温度-时间变化趋势图。结果表明本文所得计算程序基本无误,虽然整个程序还不够成熟,但计算结果具有一定的可靠性,可对钢坯温度的控制进行一定的指导。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01)

赵景涛[3](2015)在《钢坯高温防氧化涂料及钢坯温度场调控研究》一文中研究指出现代金属热加工工艺中由于加热炉中含有的氧化性气体与钢坯进行氧化反应,生成大量的氧化铁皮,氧气严重消耗钢坯中铁元素,造成原材料的巨大浪费。导致金属热加工时出现不良影响,如轧制力波动和表面缺陷,并使产品成材率低、提高生产成本,增加产能消耗,影响产品的最终质量。为此在钢坯表面运用耐高温防氧化涂料来减少钢材的原料浪费。耐高温防氧化涂料法应用范围广,成本低,操作简单等优点而被广泛使用。采用普碳钢Q235做实验材料,根据制备耐高温防氧化涂料的设计原则和机理,通过对比试验和正交实验设计出一种耐高温防氧化涂料,并确定涂料基料和所占比例。用实验所得数据做出试样的氧化失重率来分析涂料的耐高温和防氧化的性能。钢坯在加热炉中出炉后,由于钢坯边部温度下降快,而心部温度下降慢,导致钢坯宽度方向上温度不均匀,轧制出的成品会出现板型质量问题。对钢坯添加涂料后能够降低边部温度下降速度使宽度方向温度趋于一致。DEFORM软件分析有涂料钢坯和无涂料钢坯在出炉后的温度分布状态,并调控温度场来使宽度方向温度一致。(本文来源于《华北理工大学》期刊2015-11-27)

曹亮亮[4](2015)在《加热炉内翻转钢坯的温度场模拟》一文中研究指出钢坯的加热是高线生产中的重要工序,加热质量也直接决定了成品线材的质量。水冷黑印是目前钢坯加热过程中普遍存在的现象,水冷黑印对轧制过程的稳定性、轧机寿命以及成品性能等都有不利影响,所以应当尽量改善或消除。本文就此问题提出了钢坯翻转式加热炉的方案。利用有限元软件ANSYS,以某高线加热炉为依据,以钢坯和水冷滑块为研究对象,建立了钢坯在加热炉内受热过程的叁维有限元模型。为了验证钢坯翻转式加热炉在改善水冷黑印方面的效果,分别模拟了钢坯在传统推钢式加热炉和步进式加热炉内的受热过程,以及翻转钢坯在推钢炉和步进炉内的受热过程,以便比较。模拟得到了以上各种情况下钢坯出炉温度场以及节点温度变化曲线。对比分析了传统加热炉内钢坯和钢坯翻转式加热炉内钢坯出炉时黑印温差。模拟结果表明,钢坯在推钢式加热炉和步进式加热炉内翻转受热出炉时其水冷黑印均不能完全消除。(本文来源于《辽宁科技大学》期刊2015-05-01)

贾志芳[5](2013)在《表面涂层对钢坯温度场的影响研究》一文中研究指出热轧板带的板坯在加热炉中加热的过程中,通常在其表面会产生大量的氧化铁皮,这些氧化铁皮会对板坯的进一步加工、成型后带钢的力学性能、机械性能等产生不良影响。而且板坯在加热的过程中,边部升温快,心部升温慢,导致边部与心部产生温差;在出炉后,边部降温快,心部降温慢,使得心部与边部产生温差。这会导致在后续的轧过程中,热轧板坯变形不均匀。因此解决这一问题是钢铁行业中急需的技术课题。首先,通过对热轧带钢表面的氧化铁皮的研究,了解其成分组成、微观结构、显微组织等。研究表明,炉辊上和板坯上的氧化铁皮都有分层现象,炉辊上的氧化铁皮分层为叁层,这叁层是外层的Fe3O4,内层的FeO和少量的Fe2O3。由外向内,组织越来越疏松、多孔。带钢板坯上氧化铁皮分层大概是两层,主要成分是:暴露在外面的Fe3O4,靠近基体的FeO,基本上没有Fe2O3。其外层结构比炉辊上的氧化铁皮的结构更致密;内层结构疏松、多孔,有缝隙,其缝隙比炉辊上的小,但是孔洞较多。其次,通过有限元模拟研究了涂层对板坯表面温度场影响,结果表明:钢坯在加热炉中加热的过程中,其表面温度随时间变化快,心部温度随时间变化慢。添加涂料的板坯表面温度变化与心部基本相同。最后,通过实验研究有限元模拟的结论是否正确。全涂涂料的板坯和没有涂料的板坯在加热过程中,都是心部加热较慢,边部加热较快;在降温过程中,均是边部降温较快,心部降温较慢。边部涂涂料的板坯在加热过程中和降温过程中均出现了边部温度与心部温度基本相同的现象,尤其是在降温的过程中,效果更为明显。(本文来源于《河北联合大学》期刊2013-12-05)

刘燕燕,饶文涛,刘华飞[6](2013)在《天然气富氧燃烧的温度场模拟及对钢坯加热过程的影响分析》一文中研究指出富氧燃烧是一种节能高效的燃烧技术,近年来逐渐引起了工业领域的广泛关注。首先基于计算流体力学原理,对不同氧含量条件下的富氧燃烧工况进行数值模拟,获得了炉内温度场随富氧率变化的规律;在此基础上,基于非稳态条件下圆柱形钢坯加热的模型,进一步分析了富氧燃烧对钢坯加热的影响。计算结果表明,富氧燃烧可显着提高炉内温度和钢坯加热速度,从而有效降低燃料消耗量,提高工业炉的产能。(本文来源于《宝钢技术》期刊2013年03期)

王良刚[7](2012)在《步进式加热炉内重轨钢坯温度场与应力场的数值模拟》一文中研究指出钢坯在加热炉内再加热的过程是热轧进行生产的重要环节,钢坯加热的情况不仅影响热轧设备的运行,而且还影响到轧制产品的质量。因而,对钢坯在加热炉内加热时的温度场和应力变形的模拟是十分必要的。本文依据包钢轨梁厂某步进式加热炉的生产工艺条件,采用ANSYS软件,以重轨钢坯为研究对象,以瞬态温度场有限元法为基础,建立了重轨钢坯在步进式加热炉内加热过程的叁维瞬态非线性有限元模型,计算中重轨钢坯的热物理参数是随温度变化的,而且固态相变热的影响通过等效比热容法以比热形式考虑进去,钢坯加热时固定梁对其传热的影响忽略,钢坯在步进炉内的换热系数,通过分别计算对流换热系数和辐射换热系数,然后相加得出钢坯加热的综合传热系数,在此基础计算出钢坯的温度场;然后以弹塑性大变形有限元理论为基础,将温度计算时的单元转化为相应的结构单元,瞬态热分析结果作为体载荷,温度边界条件删除,定义钢坯的热膨胀系数、弹性模量、泊松比后,进行结构分析。温度计算结果表明,钢坯在步进式加热炉内加热,钢坯的固态相变热对钢坯加热的影响很显着,尤其是钢坯内部,随着加热炉温度的升高,钢坯的温升曲线有个明显的凹阶段;结构分析表明,热应力无约束边界条件下,钢坯在加热炉内的加热,各节点位移沿各坐标轴是线性增大的,钢坯的加热是一个受热膨胀过程,钢坯对称面上的等效应力在加热二段内达到500MPa,接近钢坯屈服应力;如果固定梁与钢坯接触不良,在钢坯下表面施加位移约束,就会产生钢坯的拱起弯曲。根据钢坯瞬态温度场、瞬态热应力场、钢坯拱起弯曲的分析结果,钢坯拱起弯曲的重要原因是固定梁、移动梁在钢坯下表面施加的位移约束,影响钢坯热膨胀,因此要控制炉温均匀增大,减小在每一个步进周期内固定梁、移动梁施加位移约束的对热膨胀的影响,为进一步优化钢坯加热质量提供理论基础。(本文来源于《内蒙古科技大学》期刊2012-06-30)

李接锋,张敬奎,宋晓娜[8](2011)在《加热炉内钢坯非稳态温度场模拟及“黑匣子”实验研究》一文中研究指出采用数值模拟方法,以能量平衡和热传导方程为基础,通过分析加热炉内的传热过程,按照加热工艺要求,采用总括热吸收率法,建立了加热炉热工过程数学模型。并以普碳钢为实验钢种,合理设置测试点,完成了"黑匣子"实验,模拟结果与实验结果吻合较好。钢坯柱坐标下非稳态温度场的模拟是准确合理的,所建立的数学模型可以作为加热炉在线控制中钢坯温度场的动态实时跟踪计算和SCC决策的基础。(本文来源于《工业炉》期刊2011年05期)

黄亚飞[9](2011)在《厚板加热炉钢坯叁维温度场在线数模系统的研究与应用》一文中研究指出轧钢厂加热炉是影响整个轧线生产成本和轧制成品质量的重要工艺环节。由于加热炉工况的多样化,某些反映加热炉主要的热工参数不能直接或连续地检测(如:钢坯在加热炉内温度过程变化),导致生产常出现过烧和欠烧现象。数学模型可以将所研究的加热炉,用数学语言描述出来,同时用数学解析或者数值分析等方法,对描述过程的微分方程进行数值求解,从而实现对加热炉加热过程的模拟研究,因此研究和应用加热炉数学模型已成为当前冶金行业研究的热点之一。数学模型有两种方法:统计模型和机理模型。本论文基于传热理论,建立起钢坯加热过程的机理模型,根据模型实际应用情况,对模型的边界条件进行修正,从而得到钢坯加热过程的叁维温度场。机理模型边界条件清晰,解释性强,具有统计模型无法取代的优势。本文主要介绍了自主开发的加热炉叁维温度场模型的主要构成及区别于传统模型的叁维温度场技术。通过建立叁维不稳态传热数学模型,并采用有限差分法求解结算,利用软件DELPHI7.0,模拟计算出坯料在加热炉各位置、各时间段内的动态温度分布情况,并通过x、y、z不同方向,不同切面显示出计算结果,供技术人员观察分析并存储在系统数据库中。系统利用“黑匣子”在线测温装置对钢坯加热过程温度场分布进行多次实测,对计算结果进行验证,调整模型参数,总结最优加热曲线,使加热炉生产从不可观、不可控变为可观、可控、可预测。加热炉二级模型系统的成功在线应用,将根本上改革传统加热炉看火操作的生产方式,操作工可以通过模型画面直观检测板坯加热情况,能够较好的控制板坯加热的“过烧”“欠烧”现象。并根据系统推荐燃煤气值进行炉温控制,不仅保证了加热质量又可以高效的控制能源消耗。(本文来源于《山东大学》期刊2011-09-15)

程志海,刘燕霞,张志旺,张士宪[10](2010)在《钢坯加热温度场数学模型的建立及应用》一文中研究指出建立了钢坯加热过程数学模型,利用人工神经网络模拟钢坯加热,确保了钢坯加热温度场温度测量的准确、稳定,该数学模型的计算结果与实测值基本吻合,误差小于1.5%。(本文来源于《河北冶金》期刊2010年06期)

钢坯温度场论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

加热炉是钢铁生产工艺过程中非常重要的关键设备,我国又是钢铁消耗大国,对钢坯出炉温度进行预测计算具有极大意义,有利于对炉内气氛进行调控。钢坯温度与炉内环境温度互受影响,对钢坯温度场的研究与炉温的研究也是相辅相成。对钢坯温度场的相关研究主要集中在钢坯温度场的仿真模拟、数值计算以及对钢坯出炉温度的优化控制等方面,而钢坯温度场的计算采用的方法主要有:基于传热机理的传统钢坯温度分布模型、基于回归原理的多元统计钢坯温度分布模型、基于状态估计和辨识的钢坯温度预测模型、基于神经网络的人工智能钢坯温度预测模型这几大类。本文选择武钢一热轧4号加热炉作为研究对象,对加热炉的工艺流程和炉内钢坯传热过程进行了分析,基于数值传热学开展了钢坯温度场的数值计算模拟。对叁维非稳态导热及边界辐射换热的耦合问题作了深入研究,采用全隐格式对控制方程进行离散,对于叁维场的复杂性采用交替方向隐式方法ADI来解决,对于边界条件的处理则采用附加源项法。采用C++进行编程,得到钢坯温度场的计算程序,运行程序后得到钢坯表面、内部截面温度分布以及温度-时间变化趋势图。结果表明本文所得计算程序基本无误,虽然整个程序还不够成熟,但计算结果具有一定的可靠性,可对钢坯温度的控制进行一定的指导。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

钢坯温度场论文参考文献

[1].何华,陈兴强.环形加热炉内钢坯表面温度场的动态分析[J].蚌埠学院学报.2019

[2].李瑶.步进式加热炉内钢坯传热分析及温度场数值计算[D].华中科技大学.2016

[3].赵景涛.钢坯高温防氧化涂料及钢坯温度场调控研究[D].华北理工大学.2015

[4].曹亮亮.加热炉内翻转钢坯的温度场模拟[D].辽宁科技大学.2015

[5].贾志芳.表面涂层对钢坯温度场的影响研究[D].河北联合大学.2013

[6].刘燕燕,饶文涛,刘华飞.天然气富氧燃烧的温度场模拟及对钢坯加热过程的影响分析[J].宝钢技术.2013

[7].王良刚.步进式加热炉内重轨钢坯温度场与应力场的数值模拟[D].内蒙古科技大学.2012

[8].李接锋,张敬奎,宋晓娜.加热炉内钢坯非稳态温度场模拟及“黑匣子”实验研究[J].工业炉.2011

[9].黄亚飞.厚板加热炉钢坯叁维温度场在线数模系统的研究与应用[D].山东大学.2011

[10].程志海,刘燕霞,张志旺,张士宪.钢坯加热温度场数学模型的建立及应用[J].河北冶金.2010

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