·168 北京科技大学学报 2004年第2期 1600 1500 ··-▲···初始温度为600℃ 一初始温度为20℃ 1300 1200 1100 800 900 400 一炉温 一炉温1 700- ……·炉温2 ··…A··炉气黑度0.15 ★一炉气黑度0.20 0太 500 0 40 80120160200 0 0 80120160200 t/min t/min 图11板还入炉温度对加热炉尺寸的影响 图12炉气黑度对板还加热的影响 Fig.11 Influence of slab initial temperature on slab dimen- Fig.12 Influence of the emissivity of furnace gas on slab sion heating 率高.尤其在高温的加热段内炉气黑度大，其效 参考文献 果更加明显.在生产过程中可以调整空气和燃料 1陆钟武，火焰炉M.北京：冶金工业出版社，1995 比提高炉气黑度，从而提高加热效率，减少排 2 Kim J G,Huh K Y.Prediction of transient slab tempera- 烟热损失和钢坯烧损量.加热炉一般采用气体燃 ture distribution in the re-heating furnace of a walking- 料，如发生炉煤气、混合煤气、焦炉煤气和燃料油 beam type for rolling of steel slabs [J].ISIJ Int,2000,40 (11):1115 等，其中发生炉煤气燃烧产生的炉气黑度大些 3宁宝林，加热炉控制数学模型[】冶金能源，1989(5)： 37 4结论 4王红瑞，张棣.邯钢薄板坯连铸连轧衔接区板坯温 ()提高加热炉预热段温度及板坯入炉温 度模型的研究).冶金能源，2001,20(1)：13 5吕志民，徐金梧，一种使用于热送热装生产计划优 度，可以提高加热效率，缩短板坯在高温区内的 化的方法J.北京科技大学学报，2001,24(6)：675 停留时间，有利于降低能耗，减少板坯氧化烧损 6谢力，太钢热轧厂连续加热炉离线优化数学模型的 量和延长炉子寿命， 研究[D].北京：北京科技大学，2000 (2)当板坯运动速度一定时，板坯厚度不同， 7朱宏祥，温治，徐海，等.空气燃料比寻优技术在加 需要的均匀截面温度的时间不同， 热炉中的应用).北京科技大学学报，2003,25(2)： (3)提高炉气黑度能提高板坯加热效率 139 Numerical Simulation for the Temperature Field of Slabs Heated in a Walking Beam Type of Re-heating Furnace OING Gele,CHENG Susen.YANG Tianjun,LI Shiqi Metallurgical and Ecological Engineering School,University of Science and Technology of Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT A physical and mathematical model for slabs heated in a 3-zone walking beam type of re-heating fur- nace was established.The finite difference method was used for discretization of the physical and mathematical model and a computational software was developed according to the software engineering theory.The results indi- cate that raising the temperature of reheating zone,the slab initial temperature and the emissivity of furnace gas can improve slab heating efficiency while guaranteeing the final quality of slabs.Reduction in heating zone temperature can decrease energy consumption and prolong the furnace campaign life. KEY WORDS walking beam type of re-heating furnace;mathematical model;temperature一 1 6 8 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 004 年 第 2 期 初始温度为 60 ℃ 初始温度为 20 ℃ 5 0 0 1 3 0 0 _ 二: 汪 : 氛 价口 . 山 , 八U 0 尸、曰 : 今 … 纷 卜 连 . 走 ` 9 0 0 7 0 0 — 炉温 0 八“0 O入ù 4 — 炉温 1 · … … 炉温 2 … ▲ · 一 炉气黑度 0 . 15 - - 月卜- - 炉气黑度 0 . 20 5 0 0 0 4 0 8 0 1 2 0 t m/ i n 16 0 2 0 0 4 0 8 0 12 0 t /m i n 1 6 0 2 0 0 F ig . S 1 0 n 图 n 板 坯入 炉温度 对加 热炉尺 寸 的影 响 I n fl u e n e e o f s l a b i n i t i a l t e m P e r a t u r e o n s al b d i m e n - 图 12 炉 气黑 度对板 坯加 热 的影 响 F ig . 1 2 I n fl u e n c e o f tb e e m is s iv i yt o f fu nr a e e g a s o n s is b h e a t i n g 率 高 . 尤 其在 高温 的 加热 段 内炉气 黑度 大 , 其效 果更加 明显 . 在 生产过 程 中可 以调整 空气和 燃料 比 r7] , 提高 炉气 黑 度 , 从 而提 高 加热 效率 , 减 少排 烟 热损 失和钢 坯烧 损量 . 加热 炉 一般采 用气 体燃 料 , 如 发生 炉煤气 、 混 合煤气 、 焦 炉煤气 和燃 料油 等 , 其 中发生 炉煤 气燃 烧 产生 的炉 气 黑度 大些 . 4 结论 ( l) 提 高加 热炉 预 热 段 温 度及 板 坯入 炉 温 度 , 可 以提 高加热 效率 , 缩 短板 坯在 高温 区 内的 停 留时间 , 有 利于 降低 能 耗 , 减 少板 坯氧 化烧 损 量 和延 长 炉子 寿命 . ( 2) 当板坯 运动 速度 一 定 时 , 板 坯 厚度 不 同 , 需要 的均 匀截 面温度 的时 间不 同 . ( 3) 提 高炉 气 黑度 能提 高板 坯 加热 效 率 . 参 考 文 献 1 陆钟 武 . 火 焰炉 [M」 . 北 京 : 冶金工 业 出版社 , 19 95 Z K 加 J G , H u h K .Y Pre d i e t i o n o f t r a n s i e n t s lab te m P e ar - t ure d i s tr ib ut i o n i n th e re 一 h e at ign fu rn a e e o f a w a lk ign - b e am ty P e of r r o l lign o f s t e e l s lab s 【J] . I S IJ i n t , 2 0 0 0 , 4 0 ( 1 1 ) : 川 5 3 宁宝 林 . 加热 炉控 制数 学模 型 [J] . 冶金 能源 , 1 9 89 (5 ) : 3 7 4 王红瑞 , 张棣 . 邯 钢薄 板坯连 铸连 轧衔 接区 板 坯温 度 模型 的研究 I J ] . 冶金 能源 , 2 0 0 1 , 2 0 ( l ) : 13 5 吕 志 民 , 徐 金梧 . 一种 使用 于热送 热装 生产计 划优 化 的方法 【J ] . 北 京科技 大 学学报 , 2 0 0 1 , 2 4 ( 6 ) : 6 7 5 6 谢力 . 太 钢热 轧厂 连续加 热 炉离线优 化 数学模 型 的 研 究 [D ] . 北京 : 北京 科技 大学 , 2 0 0 0 7 朱宏祥 , 温 治 , 徐海 , 等 . 空气 燃料 比寻优 技术 在加 热 炉 中的应用 [J ] . 北京 科技 大学 学报 , 2 0 0 3 , 2 5 ( 2 ) : 139 N u m e r i c a l S im u l at i o n fo r ht e eT m P e r a t u r e F i e ld o f S lab s H e at e d i n a 矶a/ Ik i n g B e a m yT P e o f R e 一 h e a t i n g F um a c e g 脚G G el e, C H EN G S us e n , YA N G iT a nj u n , L I hS iq i M e at ll u gr i e a l an d E e o l o g i e a l E n g i n e e r i n g S e h o o l , U n i v e r s ity o f s e ien e e an d eT c hn o l o gy o f B e ij ign , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , C h in a A B S T R A C T A P h y s i c a l an d m a ht e m at i e a l m o d e l ofr s l ab s h e at e d i n a 3 一 z o n e w a lik n g b e am ty P e o f r e 一 he at i n g fur - acn e w a s e s t ab li s h e d . hT e if n it e di fe r e n e e m e ht o d w a s u s e d of r d i s e re t i z at i o n o f ht e P场 s i e a l an d m aht e m at i e a l m o d e l an d a e o m P ut a ti o n a l s o ft w ar e w a s d e v e l o P e d ac e o r d i gn t o ht e s o l lw are e n g ine e ir n g t h e o .ry hT e re s u lt s i n d i - e at e th at ar i s i n g ht e t e m P e r a tu r e o f r e h e at i n g z o n e , ht e s l ab i n i ti a l t e m P e r a t ur e an d het e m i s s i v iyt o f fu rn ac e g a s e an im P r o v e s l a b h e at i n g e if e i e n c y w h ll e gu ar ant e e i n g th e if n a l q u a l iyt o f s lab s . eR d u c ti o n i n h e at i n g z o n e t e m P e r a tL叮 e c an d e c er a s e e n e卿 c o n s mU p t i o n an d p or l o 飞 het fu rn a e e e am p a i罗 l ife . K E Y WO R D S w a lk i n g b e am yt P e o f r e 一 h e at ign fu rn a e e : m hat e m a ti e a l m o d e l; t e m P e r a ut r e