.8 北京科技大学学报 1994年No.1 2结果分析和讨论 2.1加热效果 不加热时降温速度为：0.06~0.07℃/min;加热时升温速度为0.045~0.050℃/min;实 际升温速度为：0.105~0.12℃/min. 钢液热容是水热容的1/5~1/6，导热效果明显优于水，如果实际加热钢液，焦耳热产 生于钢液内部，其综合效果会大大优于模型中水的加热. 2.2温度分布 图4是实测的温度分布图，加热器出口处水温较高·由于中间包中水流的强烈运动，高 温水在出口处立刻混合于温度较低的水流，故没有较大的温度梯度；而模拟电渣加热的温度 梯度相对较大，上部较高，下部较均匀，如图5所示.这种温度分布能补偿实际中间包上部 较大的热损失. 450 470 470- 460 46.0 420 40 420 3 22 相区05一4Uy 20 :础区 图4模拟感应加热中间包中的温度分布 图5。模拟电渣加热中间包中的温度分布 Fig.4 Temperature distribution of simulated induction Fig.5 Temperature distribution of simulated heating electric slag heating 2.3热效率 在实验中分别模拟了不同加热功率、不同铸坯断面以及不同拉速下的加热，结果表明，中 间包中温度分布没有改变，只是升温效果有所区别。 在220V电压下，使用2个额定功率为2kW的加热器，实测电流7.0A,实际加热功率为 200×7.0×2=2.8kW/h.总水量280kg,水的比热容c=4.18kJ/kg·℃.假设加热产生热量全 部被水吸收，则1min水温升高： △1=Q/G·c=2800×60/280×4180=0.14℃ 式中，△一升高的温度，Q-加热功率，G-液体重量，c一水的比热容.因此，可以 求出热效率： 1=0.1125/0.14≈80.7% 2.4实验结果的无量纲化 为了将模型实验的结果推广到热态钢液，我们对实验结果进行了无量纲化处理，采用了北 京 科 技 大 学 学 报 l望科 年 N b . 1 2 。 1 结 果分 析 和讨论 加 热效果 不加 热 时降 温速 度 为: .0 0 6一.0 07 ℃ /而 n ; 加 热 时升温 速度 为 .0 04 5一 0.0 50 ℃ /而 n ; 实 际 升温 速度 为 : 0 . 105 一 0 . 12 ℃ /~ . 钢 液热容 是 水热容 的 1 / 5 一 l / 6 , 导 热效果 明显优 于 水 . 如果 实 际 加 热 钢 液 , 焦 耳 热 产 生于 钢 液 内部 , 其 综 合效果 会大 大优 于模 型 中水 的加 热 . 2 . 2 温度分布 图 4 是实 测 的温度分 布 图 , 加 热器 出 口 处水温 较高 . 由于 中 间包 中水流 的强 烈运 动 , 高 温水在 出 口 处立 刻混 合于 温度较 低 的水流 , 故没 有较 大 的温 度梯 度 ; 而模 拟 电渣加 热 的温度 梯度 相 对较 大 , 上部 较高 , 下部 较均 匀 , 如 图 5 所示 . 这种温 度分 布能 补偿实 际中 间包上 部 较大 的热 损 失 . 芝弃二 ~ 生 一 泣二岁 - 5。 一 一 一了 一一~ ~ ~ 、 ~ ~ 划 、 2 二二 一 一一~ ~ ~ ~ 一一一二竺一 ~ 多二 / 一一奋二二二二二二二一一 / 2 3 ~ ~ ~ 、 ~ ~ - - ~ 一 目 一 2 一~ ~ — 二兰~ 2 O 权r胜 区 不下| … 上 邻了沮 医 4 ( ) 5 一 4 U 9 产 一~ 、 产一 ~ 、 图 4 模拟感应加热 中间包中的温度分布 瑰 . 4 肠期瞬” ot er 业州加面阅 of 动m侧匕回 i血b 团加 . 扭 , 吨 图 5 模拟电渣加热中间包中的温度分布 瑰 . 5 长知碑. 加比 d翻时加山刃 of 目的1” h 同 山刘刘记 由 g 卜, 垃艰 2 . 3 热 效率 在 实验 中分 别模 拟 了 不同加 热功 率 、 不 同铸 坯 断面 以 及不 同拉 速下 的加热 . 结果表明 , 中 间包 中温 度分 布没 有 改变 , 只是 升温 效果有 所 区 别 。 在 2 0 V 电压下 , 使用 2 个额定功率 为 2 k w 的加热 器 , 实测 电流 .7 O A , 实际加 热功 率 为 2 0 x 7 . 0 x Z二 2 . 8 k w / h . 总水 量 2 80 k g , 水 的 比热 容 c = 4 . 18 kJ / k g · ℃ . 假 设 加 热产生 热量全 部被 水 吸收 , 则 I n 刀 n 水 温 升高 : A t = Q / G · c = 2 80() x 60 / 2 8 0 x 4 1 80 = 0 . 14 oC 式 中 , △卜 升高 的温 度 , Q 一 加 热功 率 , G 一 液 体 重 量 , c 一 水 的 比 热 容 . 因 此 , 可 以 求 出热效 率 : 叮= 0 . 1 1 2 5 / 0 . 14 二 8 0 . 7 % 2 . 4 实验结 果的无 量纲 化 为了 将模 型 实验 的结果 推广 到热 态钢 液 , 我们 对实 验结果 进 行 了 无量 纲化处理 , 采 用 了