第5期 杨竟竞等：大型光亮退火马弗炉加热段温度场模拟 .671· 22马弗炉内速度场和流场 口螺旋排出，马弗炉最上端流线较稀少，因为马弗 图5为马弗炉不同位置径向截面速度分布.从 炉最上端燃气流动较小，而马弗炉中间燃气可以上 图中可以看出，喷嘴处的速度较大，等于入口设定 下流动.马弗炉内的燃烧气体环绕马弗管螺旋流动， 速度，燃气进入马弗炉燃烧室后速度基本稳定，速 使马弗管的加热更加均匀，继而使带钢的加热更加 度矢量都是沿圆周切线方向，靠近马弗管一侧速度 均匀 稍微偏低 图6所示为马弗炉内流场分布.从图中可看出 3喷吹量对马弗炉温度场影响 马弗炉内流线环绕马弗管螺旋流动，最后从烟气出 影响马弗炉内温度场变化的因素很多，如喷吹 量、带钢规格和喷嘴打开个数.本文研究喷吹量对 速度/(ms) 马弗炉内温度场分布的影响规律 日22 改变预混空气总流量使喷嘴入口速度发生改 20 变，这里分析喷嘴入口速度的变化即改变喷吹量对 18 16 马弗炉温度场的影响.基于工况1改变入口速度， 其他条件不变得到工况2、3和4，各工况喷吹量条 10 件如表3所示 不同喷吹量条件下A-A截面上的温度分布如 图7所示.从图7中可以看出，不同喷吹量（入口 速度)条件下，最高温度不同，但是火焰的形状大 A-A B-B 致相同. 图5马弗炉不同位置径向截面速度分布 表4为不同喷吹量条件下马弗管上每个区段 Fig.5 Velocity distribution in radial sections at different po- 的平均温度.从图7和表4可以看出在喷吹量参数 sitions of the muffle furnace 小于1.0a(工况2和3)时，随喷吹量的增大，马 弗炉内温度和马弗管上的温度升高，当喷吹量参数 温度/K 大于1.0a时（工况4），马弗炉内和马弗管上温度 日1840 1754.67 降低（除6区外）.在过量空气系数不变的情况下， 1669.33 喷吹量较小时，进入马弗炉燃烧室的燃料总能完全 1584 1498.67 燃烧 1413.33 随着喷吹量的增大，进入燃烧室的燃料量增 1328 1242.67 大，在相同时间内释放的热量也会加大，马弗管 1157.33 内壁散热热流量不变，因此喷吹量越大，马弗炉 1072 986.667 内温度越高，马弗管的温度也越高。然而，当喷 901.333 吹量过大时，气体流动过快，有的还没来得即完全 816 730.667 燃烧就流失掉.流速过快，流动气体向外散失的热 645.333 量也会增多，因此工况4的马弗管温度降低.并 560 且流速过快，马弗炉内和马弗管上的温度均匀性越 留6马弗炉内流场 差可，马弗管上不同区段平均温度相差增大，见 Fig.6 Flow field in the muffle furnace 表4. 表3 不同喷吹量条件下各加热区喷嘴燃气入口速度 Table 3 Inlet velocity of each heating area burner at different injection quantities m.s-1 工况 喷吹量参数 1区 2区 3区 4区 5区 6区 工况1 1.0a 18.665 15.492 12.624 15.174 13.377 12.852 工况2 0.6a 11.199 9.295 7.574 9.104 8.026 7.711 工况3 0.8a 14.932 12.393 10.989 12.139 10.701 10.281 工况4 1.2a 22.398 18.590 15.148 18.208 16.052 15.422第 期 杨 竞等 大型光亮退火马弗炉加热段温度场模拟 · · 马弗炉内速度场和流场 图 为马弗炉不同位置径 向截面速度分布 从 图中可以看出, 喷嘴处的速度较大, 等于入 口设定 速度 , 燃气进入马弗炉燃烧 室后速度基本稳定 , 速 度矢量都是沿圆周切线方 向, 靠近马弗管一侧速度 稍微偏低 图 所示为马弗炉 内流场分布 从图中可看 出 马弗炉 内流线环绕马弗管螺旋流动 , 最后从烟气出 口螺旋排 出, 马弗炉最上端流线较稀少, 因为马弗 炉最上端燃气流动较小, 而 马弗炉中间燃气可以上 下流动 马弗炉内的燃烧气体环绕马弗管螺旋流动 , 使马弗管的加热更加均匀 , 继而使带钢的加热更加 均匀 速度 唱一' 图 马弗炉不同位置径 向截面速度分布 温度 ` 石 石 图 马弗炉 内流场 喷吹量对马弗炉温度场影响 影响马弗炉内温度场变化 的因素很多, 如喷吹 量 、带钢规格和喷嘴打开个数 本文研究喷吹量对 马弗炉内温度场分布的影响规律 改变预混 空气 总流量使喷嘴入 口速度发 生改 变, 这里分析喷嘴入 口速度的变化即改变喷吹量对 马弗炉温度场 的影响 基于工况 改变入 口速度 , 其他条件不变得到工况 、 和 , 各工况喷吹量条 件如表 所示 不 同喷吹量条件下 一 截面上 的温度分布如 图 所示 从 图 中可以看出, 不同喷吹量 入 口 速度 条件下 , 最高温度不同, 但是火焰的形状大 致相同 表 为不 同喷吹量条件下马弗管上每个 区段 的平均温度 从图 和表 可 以看出在喷吹量参数 小于 工况 和 时, 随喷吹量 的增大 , 马 弗炉内温度和马弗管上的温度升高, 当喷吹量参数 大于 时 工况 , 马弗炉内和马弗管上温度 降低 除 区外 在过量空气系数不变 的情况下, 喷吹量较小时, 进入马弗炉燃烧室的燃料总能完全 燃烧 随着喷吹量的增 大 , 进 入燃烧 室的燃料量增 大 , 在相同时间 内释放 的热量也会加大 , 马弗管 内壁散热热流量不变 , 因此 喷吹量越大 , 马弗炉 内温度越高 , 马弗管 的温度也越 高 然而 , 当喷 吹量过大时, 气体流动过快, 有的还没来得 即完全 燃烧就流失掉 流速过快 , 流动气体 向外散失的热 量也会增多 , 因此工况 的马弗管温度降低 并 且流速过快, 马弗炉内和马弗管上 的温度均匀性越 差 , 马弗管上不 同区段平均温度相差增大 , 见 表 表 不同喷吹量条件下各加热区喷嘴燃气入 口速度 、 唱 一 工况 工 况 工 况 工 况 工 况 喷吹量参数 区 区 区 区 区 区 乃 , 一