连续推钢式轧钢加m热炉的数值模拟

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1、加热设备《工业加热》第卷年第期连续推钢式轧钢加热炉的数值模拟1222杨帆，李朝祥，郭威，吴承勇（1.湘潭钢铁公司第二高速线材厂，湖南湘潭411101；2.安徽工业大学，安徽马鞍山243002）摘要：运用流体动力学计算软件（CFD）FLUENT，对湘潭钢铁公司第二高速线材厂轧钢加热炉的三维流场进行了数值模拟，获得该轧钢加热炉内的气体流动、流速和压力的分布规律。通过与加热炉内的结构特点和实际操作状况对照分析，表明该加热炉的局部结构与操作不相适应，尤其是压力分布不适应加热炉的操作要求，造成炉内供热调节的灵活性降低，从而影响到加热质量。分析结果与加热炉的实际运行状况相

2、符，为加热炉的进一步结构改造提供依据。关键词：流体动力学计算软件（CFD）；数值模拟；加热炉；压力分布中图分类号：TF061文献标识码：A文章编号：1002-1639(2005)05-0037-03YANGFan1，LIChao-xiang2，GUOWei2，WUCheng-yong2(1.XiangtanIronandSteelGroupCo.Ltd.,xiangtan411101,China;2.AnhuiUniversityofTechnology,Ma’anshan243002,China)Inthepresentwork,acommercialcom

3、putationalfluiddynamics(CFD)softwarepackage,FLUENT,wasusedtodevelopthree-dimensionalflowfieldofpusher-typeslabreheatingfurnaceofthesecondhighspeedwirerodplantofXiangTanIronandSteelCo.Ltd.Thepurposewastogainknowledgeofgasflowandvelocityandpressuredistributioninthefurnace.Itshowsthatt

4、henumericalresultswasgreatlyinaccordwithitspracticeandthecharacteristicsofthefurnaceconfiguration.Itcanbeusedasthegistofimprovingtheperformanceandconstructbyanalysingandstudyingthebehaviorofthereheatingfurnace.CFD；numericalsimulation；reheatingfurnace；pressuredistribution随着计算机应用技术的发展

5、，数值模拟正在逐步取代模前言型实验。数值模拟具有计算准确，实验参数修改及时、成轧钢加热炉的作用是根据金属加热工艺和金属加热本低、速度快等特点。因此本研究采用数值模拟的方法，制度，把钢坯按温度均匀性的要求加热到一定的温度，便对加热炉内的动力学特征和气体流动及压力分布进行数于轧机将其轧制成一定形状和规格的产品，同时保证加值研究，从炉内的压力分布对流动影响的关系出发，分热炉最低的燃料消耗和最小的金属烧损。为获得炉内钢析炉内的速度和温度分布，进而分析其对炉内钢坯加热坯均匀一致的温度，加热炉内的流场和温度场的分布成质量的影响。为众多研究者的研究目标1～3。炉内均匀的速度

6、场和温度场是钢坯均匀加热的前提，但均匀的炉内流场和温度加热炉基本概况场的获得不仅与炉膛结构、供热点的分布、供热方式等湘潭钢铁公司第二高速线材厂轧钢加热炉为连续推有关外，而且与炉膛的压力分布有关，在加热炉的实际钢加热炉，加热炉采用端部、顶部和侧部供热方式，以操作中，往往这一影响起着决定性的作用。不合理的压高、焦混合煤气为燃料，进出料方式为端进侧出，加热力场将造成不合理的气体流动，从而造成不合理的温度炉的基本结构特点见图1。加热炉的原设计能力为70t/h，场分布而引起炉内钢坯的加热不均。对于加热炉内的压由于生产管理技术的提高，现采用部分热送料坯，实际力分布问题，常

7、规的研究方法是通过现场检测或模型实生产能力为130t/h。这样单个料坯在炉内的停留时间相验，但现场检测的方法受加热炉操作条件的限制局限性对缩短，均热床的作用相对减弱，最明显的问题是料坯很大，而模型实验的方法可以从理论上说明问题，比较加热末期的水管黑印十分严重。初步分析其原因，除了准确，但需通过制造相似模型，通过大量实验才能解决。均热床的均热作用失效外，原先炉膛结构是按70t/h而设计，当炉子在高生产率下生产时，尽管热装料坯给炉子收稿日期：2005-03-04；修回日期：2005-04-29生产率提高带来了可能，但是其局部结构的不合理给加作者简介：杨帆（1972

8、-），男，湖南湘潭人，湘潭钢铁有限责任