厚板的生產(chǎn)特點是小批量、多品種,寶鋼厚板廠專門設計制造了一座臺車式加熱爐,用來加熱批量小、規(guī)格特殊的板坯。
臺車爐 的熱工特點是非連續(xù)、批次式,一般是根據(jù)爐子裝入的品種、規(guī)格、裝人量來決定爐子升溫曲線,確保板坯的加熱溫度和溫差,為軋線提供合格的加熱板坯。本文結合生產(chǎn)實踐,介紹了臺車爐離線模擬加熱模型的建立,分析了加熱速度、保持時間對不同厚度板坯的影響,并采用埋偶試驗進行驗證,給出了不同規(guī)格板坯采用臺車爐加熱的溫度制度。
1不同規(guī)格板坯裝爐策略
采用上面建立的數(shù)學模型和通過試驗計算得出的總括熱吸收率,計算不同規(guī)格板坯在相同溫度制度下加熱的板坯溫度和溫差。計算出不同規(guī)格板坯的加熱溫度和溫度均勻性的差異,得出裝爐策略。
不同厚度的板坯除了250 mm和220 mm的板坯在同樣加熱溫度制度下的出爐平均溫度的差值小于20℃以外,其他都大于20℃。因此,板坯厚度差在30 mm以內(nèi)的可以混裝以外,其他都不要混裝。如果混裝,按厚度大的溫度制度來進行加熱,才能保證厚規(guī)格的板坯加熱。
2板坯加熱過程的埋偶試驗驗證
黑匣子溫度測試是測量爐內(nèi)板坯實際加熱溫度和升溫曲線的重要手段。通過在板坯的不同位置、不同深度安裝熱電偶,把測量得到的溫度值記錄在耐高溫的黑匣子內(nèi),出爐后讀出記錄的溫度數(shù)據(jù),得到整個加熱過程的溫度曲線。通過對測試數(shù)據(jù)的分析得出不同加熱爐溫下的總括熱吸收率。
實驗板坯按照上表、中心、下表沿板坯長度進行鉆洞分別測試板坯不同位置的上、中、下溫度,各點溫度每分鐘記錄一次。人爐前模擬加熱爐工況,進行編程測溫實驗,檢驗設備的工作情況是否正常。檢驗正常后,對溫度記錄儀進行編程。
3板坯加熱過程數(shù)學模型的建立
為了了解板坯在臺車爐內(nèi)加熱的溫度情況,建立了加熱過程的數(shù)學模型,該模型板坯內(nèi)部采用二維傳熱方式,用差分法進行離散計算,板坯外部傳熱采用總括熱吸收率法計算,總括熱吸收率系數(shù)通過黑匣子溫度測試后計算得出。模型基于如下假設:
(1)鋼坯長度方向加熱條件相同,模型為鋼坯厚度和寬度方向的二維模型,鋼坯寬度方向為x方向,鋼坯厚度方向為Y方向。
(2)忽略氧化對加熱過程的影響。
(3)在每一個升溫區(qū)和保溫區(qū)總括熱系數(shù)為常數(shù)。
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