全氢罩式退火炉.ppt

2020 1 26 带钢退火工艺及装备 培训教程大纲 北京科技大学热能工程系DepartmentofThermalEnergyEngineeringofUSTB 2020 1 26 一 发展历程 历史沿革 二 基本构造与操作过程三 炉内传热过程的分析四 数值模拟与实验验证五 参数优化及其分析六 主要结论 第一部分 全氢罩式炉退火工艺及其装备 2020 1 26 一 发展历程 2020 1 26 二全氢罩式炉的基本构造 主体结构 带罩冷却过程 2020 1 26 2020 1 26 三 炉内传热过程分析板卷加热的数学模型板卷均热的数学模型板卷冷却的数学模型数学模型的实验验证数值模拟结果及分析 2020 1 26 加热过程加热过程均热过程冷却过程带加热罩冷却过程辐射冷却过程带冷却罩冷却过程快速冷却 氢气旁路冷却或水喷淋冷却 2020 1 26 建立全氢罩式炉退火过程数学模型 进行离线预报钢卷退火工艺曲线 为今后实现钢卷温度的在线跟踪和炉温的动态计算提供基础 对不同来料 不同产品的退火过程 只要将原始数据作为模型输入条件 模型即可计算出相应的退火曲线 为工艺优化与过程控制提供依据 建立 完善不同钢种 不同规格的钢卷在不同产量条件下的优化退火工艺制度 为今后实现在线控制提供坚实的理论基础 建立数学模型的目的 2020 1 26 四 数值模拟与实验验证 2020 1 26 1 模型验证 实测条件和结果分析 2020 1 26 模型验证 I 2020 1 26 模型验证 II 2020 1 26 模型验证 III 2020 1 26 分析1燃料消耗量变化 2020 1 26 分析2退火过程钢卷温度的变化 2020 1 26 分析 3 钢卷温度分布 7hr 2020 1 26 分析 3 钢卷温度分布 48hr 2020 1 26 退火过程的参数优化及其分析 对流换热及对流换热系数钢卷径向等效导热系数循环风量的优化与分析钢卷温度与检测点温度的关联关系 2020 1 26 1 对流换热系数的分析研究 1 2020 1 26 2 钢卷径向等效导热系数的分析 1 钢卷内的径向传热示意图 A 带钢间保护气体导热 B 带钢间辐射热交换 C 接触点导热 D 带钢导热 2020 1 26 钢卷内部导热热阻网络模拟 2 钢卷径向等效导热系数的计算 2 其中 0 100 L0 b S 2020 1 26 2 氢气与氮气介质中钢卷径向等效导热系数的比较 2020 1 26 影响钢卷径向等效导热系数的参数 氢气介质中钢卷径向等效导热系数随 的变化 3 影响钢卷径向等效导热系数的因素 2020 1 26 不同循环风量下的钢卷卷芯退火曲线 3 退火过程循环风量的优化 2020 1 26 钢卷温度与检测点温度的在线关联式 2020 1 26 全氢罩式退火炉热过程离线数学模型计算结果及分析 2020 1 26 离线数学模型的主要功能 改变输入参数 模型计算软件可以适应下列变化 钢卷尺寸 钢卷内外径 板卷宽度 钢板厚度 装炉量 钢卷个数 1 4卷 各卷几何参数可不同 钢种 钢的热物性参数 燃气种类 燃气成分与燃气消耗量 冷却方式 氢气旁路冷却与水喷淋冷却 退火曲线 按时间或温度控制计算流程 介质流量 氢气和冷却空气各阶段流量 温度变化 环境温度 初始温度 空气预热温度等温度变化 炉子参数 内罩 加热罩与冷却罩的尺寸及物性变化 2020 1 26 通过模拟计算 模型软件可以实现 按时间控制计算流程钢卷温度变化 氢气温度变化 内罩温度变化 按温度控制计算流程 除上述温度外 加热时间 均热时间 带加热罩冷却时间 带冷却罩冷却时间 快速冷却时间 总退火时间 2020 1 26 通过模拟计算 模型软件可以实现 退火过程热工分析燃料消耗量 各退火阶段钢卷断面温度 炉内对流与辐射换热