基于钢锭生产过程换热模型的工艺节能优化

• 作者: 黎涛涛 苏福永 温治
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 钢锭 数学模型 节能优化
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 能源清洁高效利用|Clean and efficient utilization of energy
• 页码范围: 1974-1982
• 页数: 9页
• 分类号: TU111.4+8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.06.027

摘要

为了改善钢锭加热工艺,减少钢锭生产过程中能源消耗,研究上海宝山钢铁集团的蓄热式均热炉和钢锭系统热过程工艺,建立了生产全流程数值仿真模型,包括模内冷却模型、模外冷却模型、保温模型以及炉内加热过程模型.首先,将模型采用交替隐式差分格式进行离散,运用追赶法(TDMA)进行求解;其次,采用温度跟踪法对钢锭系统热过程各模型进行实测验证;第三,以所建立的数学模型为基础,对钢锭生产过程进行了计算,并根据实际生产为背景对现有的加热工艺进行节能优化.研究结果表明:使用该模型对钢坯加热生产过程进行模拟计算温度时,模内冷却过程、模外冷却过程和保温过程最大相对误差分别为2.1％,2.6％和2.9％,相对误差在合理范围内,证明了数学模型的正确可靠,能够满足工程的实际需要.在使用该模型的优化方案后,生产过程中110号和210号加热法的平均节能率为10.3％和6.3％,节能效果明显.