Vol.26 No.2 青格勒等：步进梁式加热炉内的板还温度场数值模拟 ·167 1500 ···▲···中心温度1 但是由于前者的初始温度低，则进入加热段内的 中心温度2 温度不高，造成板坯在加热段内的升温速率高， 1300 这时有可能引起板坯的热应力，使得板坯破裂， 1100 两种情况下，出炉的板坯表面温度分别为1187℃ 和1238℃，温度差分别为20℃和6℃.板坯入炉温 900 度低，则需要提高加热温度或延长加热时间才能 满足要求. 700 炉温1 图10中，炉温1的预热段和加热段温度分别 。…。炉温2 为1100℃和1340℃.炉温2的预热段和加热段温 50 0 40 80 120 160 200 度分别为900℃和1300℃.两种情况下出炉板坯 t/min 表面温度为1228℃和1232℃，出炉温度差为7℃ 图8预热段和加热段温度对板还温度分布的影响 和6℃，达到的效果一样，延长加热时间，则很难 Fig.8 Influence of preheating temperature and heating 符合现代高效率生产流程，另一方面，由于热应 temperature on slab temperature field 力的限制，低温板坯不能突然接受高温加热，因 此，必须放慢板坯的运动速度或增加炉子的长 1340℃.板坯中心点的出炉温度分别为1235℃和 度.如图11，炉温1的预热段长度、加热段长度、 1238℃，出炉温度差分别为4℃和6℃.两种情况 均热段长度分别为13.0,10.5,8.8m,炉温2的各段 下，达到的加热效果基本一样.这给加热提供了 长度分别为17.0,13.5,8.8m.两种情况下加热时， 一个很好的方案.因为降低加热段的温度有利于 出炉板坯中心温度分别为1215℃和1214℃.这说 减少板坯的氧化烧损，同时还可以延长加热炉的 明，提高板坯入炉温度可以缩短加热炉长度，节 寿命. 省投资. (③)板坯入炉温度对加热的影响， 1600 如图9（炉内各段温度分别为900℃，1340℃， 1250℃)所示，在相同的加热条件下，板坯初始温 1200 度不同，加热的结果有很大的差别.初始温度为 20℃的板坯表面点在预热段、加热段和均热段内 C 的平均升温速率分别为2.6℃/min,11.8℃/min和 800 2.0℃min.这于初始温度为600℃的板坯表面的 4·4d*dd 炉温1 平均升温速率2.6℃/min,6.8℃/min,-0.03℃min 。······炉温2 400 相比，两者在预热段内的平均升温速率为一样. ··4···初始温度为20℃ 1600 日一初始温度为20℃ ±一初始温度为600℃ 0 初始温度为600℃ 0 40 80 120 160 200 t/min 1200 图10板坯初始温度与加热温度的关系 Fig.10 Relationships between slab initial temperature and 800 heating temperature (4)炉气黑度对板坯加热的影响. 400 图12中，两种曲线的炉气黑度分别为0.15和 一炉温 02.炉气黑度为015时，板坯中心点在预热段、加 0 热段和均热段内的平均升温速率分别为1.3,6.1， 0 40 80120160200 t/min 0.9℃/min,出炉温度为1221℃.炉气黑度为0.2 图9板还初始温度对加热的影响 时，板坯中心点在预热段、加热段和均热段内的 Fig.9 Influence of slab initial temperature on slab heating 平均升温速率分别为1.6,6.5,0.6℃min,出炉温度 为1240℃.说明炉气黑度大，板坯升温快，加热效从 , 1 . 2 6 N 0 . 2 青格 勒等 : 步 进 梁式加 热炉 内的板坯 温度 场数 值模 拟 … ▲ - 幽, - - 中心温度 1 中心温度 2 n ù no n0 、ú内ō j , .1 纽 卜 · · · 一厂 二 ` · 边 — 炉温 1 · … … 炉温 2 n ù1 ù n 甘n ù O 声,了 0 4 0 8 0 1 2 0 16 0 2 0 0 t 加i n 图 8 预热 段和 加热 段温度 对板 坯 温度分 布 的影 响 F 啥 · 8 I n if u e n e e o f P er h e a int g t e m P e r a t u er a n d h e a血g t e m P e r a t u er o n s l a b t e m P e r a t u er n e ld 但 是 由于 前者 的初 始温 度低 , 则进 入加 热段 内的 温 度 不 高 , 造 成 板坯 在 加热 段 内的升 温速 率 高 . 这 时有 可 能引起 板 坯 的热 应 力 , 使 得 板坯 破 裂 . 两 种情 况 下 , 出炉 的板 坯表 面温 度分 别 为 1 187 ℃ 和 1 2 3 8 ℃ , 温度 差 分别 为 20 ℃ 和 6 ℃ . 板 坯入 炉温 度 低 , 则 需要 提高 加热 温度 或 延长 加热 时 间才 能 满 足 要求 . 图 10 中 , 炉温 1 的预 热段 和 加热 段温 度 分别 为 1 10 ℃ 和 1 3 40 ℃ . 炉温 2 的预 热段 和 加热 段温 度 分 别 为 9 0 ℃ 和 1 3 0 ℃ . 两 种情 况 下 出炉 板坯 表 面温 度 为 1 2 2 8 ℃ 和 1 23 2 ℃ , 出炉 温 度差 为 7 ℃ 和 6 ℃ , 达 到 的效果 一 样 . 延长 加 热 时 间 , 则 很难 符 合 现代 高 效率 生 产流 程 . 另一 方 面 , 由于 热应 力 的限制 , 低温 板 坯 不 能突 然接 受 高温 加 热 . 因 此 , 必 须 放慢 板 坯 的 运 动速 度 或 增 加 炉 子 的长 度 . 如 图 n , 炉温 1 的预 热段 长度 、 加 热段 长度 、 均 热段 长 度分 别 为 13 . 0 , 1.0 5 , .8 8 m ,炉 温 2 的各段 长 度 分别 为 17 . 0 , 13 . 5 , 8 . 8 m . 两 种情 况 下加 热 时 , 出炉板 坯 中心温 度 分别 为 1 2 巧℃ 和 1 21 4 ℃ . 这说 明 , 提 高板 坯 入炉 温 度可 以缩短 加 热 炉长 度 , 节 省 投 资 . 1 6 0 0 厂一一一一一 ~ — 一 一一 一 -一 — . 一一刁 叹 么 尹 冷 .。 f .产/ · . .-也 ·介 1 3 4 0 ℃ . 板 坯 中心 点 的 出炉 温度 分 别为 1 2 3 5 ℃ 和 1 2 3 8 ℃ , 出炉温 度差 分 别 为 4℃ 和 6 ℃ . 两种 情 况 下 , 达 到 的加热 效 果 基本 一样 . 这 给加 热提 供 了 一 个很 好 的方案 . 因为 降低 加热 段 的温 度 有利 于 减 少板 坯 的氧化 烧损 , 同 时还可 以延 长加 热 炉 的 寿 命 . (3 )板 坯 入炉 温 度对 加 热 的影 响 . 如 图 9( 炉 内各 段温 度 分别 为 9 0 ℃ , 1 3 40 ℃ , 1 25 0 ℃) 所 示 , 在 相 同的加 热 条件 下 , 板 坯初 始 温 度 不 同 , 加 热 的结 果 有很 大 的差 别 . 初 始温 度 为 20 ℃ 的板 坯表 面 点在 预热 段 、 加 热段 和均热段 内 的平 均升 温速 率 分 别 为 .2 6 ℃m/ in , 1 . 8 ℃ m/ in 和 .2 0 ℃ m/ in . 这 于初 始温 度 为 6 0 ℃ 的板 坯表 面 的 平 均 升温 速 率 .2 6 ℃m/ in , .6 8 ℃ m/ in , 一 .0 03 ℃ m/ in 相 比 , 两者 在 预热 段 内的平 均升 温速 率 为 一样 . 纽 卜 · · · · · · … … ` 8 0 {一 “ 4 0 0 卜 洲 乞 舀 炉温 1 炉温 2 … ▲ 二 ` 0 0 厂 ” 草 - - - 幽 - ~ 初始温度 为 20 ℃ 初始温度 为 6 0 ℃ 初始温度为 20 ℃ 初始温度为 6 0 ℃ 8 0 1 2 0 t /m i fl 16 0 2 0 0 1 2 0 0 g 乙 8 0 0 图 1 0 板 坯初始 温 度与 加热 温度 的关 系 F i g . 1 0 R e la it o n s h i P s b e wt e e n s fa b in i iat l t e m P e r a t u cr a n d h e a it n g t e m P e r a t u er 0 4 0 8 0 1 20 t m/ i n 炉温 16 0 2 0 0 图 , 板坯 初 始温度 对加 热 的影 响 Fi g . 9 I n fl u e n e e o f s l a b i n iit a l et m P e r a t u er o n s l a b h e a血 g (4 )炉气 黑度 对 板 坯加 热 的影 响 . 图 12 中 , 两种 曲线 的炉 气 黑度 分别 为 0 . 15 和 .0 2 . 炉气 黑度为 0 . 巧 时 , 板 坯 中心 点在预 热段 、 加 热 段 和均 热 段 内 的平均 升 温速 率 分 别 为 1 . 3 , 6 . 1 , .0 9 ℃m/ in , 出炉温 度 为 1 2 21 ℃ . 炉气 黑度 为 .0 2 时 , 板坯 中心 点在 预 热段 、 加热 段 和均 热 段 内的 平 均升 温速 率分 别 为 1 . 6 , .6 5 , .0 6 ℃m/ in , 出炉 温度 为 1 2 4 0 ℃ . 说 明炉气 黑度 大 , 板 坯升温 快 , 加 热效