带钢保护气氛循环喷射冷却热工过程的数值模拟

• 作者: 巫嘉谋 戴方钦 李运成 柯江军 潘卢伟 郭悦 陈平安 雷远胜
• 来源期刊: 过程工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 保护气氛 循环喷射冷却 有限差分 换热系数 喷箱结构 冷却介质
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 过程与工艺
• 页码范围: 750-758
• 页数: 9页
• 分类号: TG155.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218285

摘要

对带钢保护气氛循环喷射冷却热工过程建立了一维非稳态传热模型,采用有限差分计算方法计算了带钢的温度场,确定了带钢在不同厚度、初始温度及运行速度下所需的综合换热系数,考察了喷箱的结构参数和循环冷却介质的物性参数对带钢出口温度的影响.结果 表明,不同厚度的带钢在满足性能要求及安全的条件下,存在最大运行速度,厚度超过3 mm的带钢的断面温差对带钢性能的影响不能忽略;带钢出口温度会随带钢至喷孔板距离(H)与喷孔直径(D)的比值增大而增大,但增大速率随H/D增加逐渐变小.喷孔间距(Xn)与喷孔直径的比值存在最佳范围,且与脯关,因此在实际设计喷箱结构时,不仅需考虑Xn/D的最佳值,还需结合月综合考虑;冷却介质(H2+N2)的温度每升高10℃,带钢出口温度增加约3℃.带钢出口温度随冷却介质中氢气含量及流速增加而减小,但减小速率随二者增加而逐渐减小.现场应用结果表明,带钢出口温度的模拟值与实测值吻合较好,误差约为3.4％,满足应用要求.