基于Mathcad的加热炉水梁垫块温度计算与实验分析

轧钢加热炉采用通水冷却的钢管水梁来支撑炉内的钢坯,由于水梁温度较低,在钢坯与水梁接触处,形成低温区,俗称水管黑印,不利于成品质量控制。为减轻水管黑印,通常在水梁上部增设耐热垫块。垫块直接与钢坯接触,热量由钢坯流向垫块,钢坯容易在接触处形成“垫块黑印”,直接影响钢坯的质量。因此准确计算垫块表面温度对均匀加热炉中钢坯,提高其质量意义重大。本文先采用高温热电偶测量出炉内各加热段环境温度和垫块根部温度作为边界条件,采用两种换热模型,在Mathcad中编程计算,得到了垫块表面温度,结果显示各段垫块表面温度的变化趋势和炉温相同,并且垫块表面温度与炉温温差在合理范围内,反映了计算模型的合理性以及计算结果的准确性。

步进式加热炉水梁垫块新技术分析

目前我国冶金行业热轧线步进式加热炉水梁垫块应用最广泛的是传统的钴基或镍基合金垫块。然而,该技术在本产线加热炉中存在使用寿命短、易损坏等问题,上机2~3年后高度仅剩1/4左右,并伴随脱落等状况,造成板坯边部和下表面凹坑,严重时板坯和水梁母体接触摩擦,降低水梁寿命,易造成水梁烧穿断裂的恶性生产事故。经引进新技术改用铬钼合金垫块(俗称金属玻璃垫块)后,使用质量和寿命大大提高。

加热炉水梁黑印模拟研究

针对某钢厂热轧加热炉水梁垫块,利用Solidworks三维建模软件建立水梁垫块物理模型,并利用CFD软件对其进行传热分析,得到垫块高度、锚固钉、耐材厚度等对垫块顶部温度及水梁散热的影响,为解决水梁"黑印"提供设计依据。