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辊底式热处理炉自动控制优化研究
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作者 武秀琪 田亚娟 《科技视界》 2025年第29期6-9,共4页
以某钢厂中厚板生产线热处理炉及其配套的控制系统为载体,在现有硬件基础上,采用当前最新的热处理炉自动控制思路和控制理念,对设备控制系统软件进行深入研究和优化改进,提升自动化控制水平,充分发挥现有硬件的能力,提高热处理炉加热空... 以某钢厂中厚板生产线热处理炉及其配套的控制系统为载体,在现有硬件基础上,采用当前最新的热处理炉自动控制思路和控制理念,对设备控制系统软件进行深入研究和优化改进,提升自动化控制水平,充分发挥现有硬件的能力,提高热处理炉加热空间利用率和生产效率,帮助企业提高热处理产品质量和生产效率,实现节能降耗增效的目标。 展开更多
关键词 自动控制系统 热处理炉 温度控制
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航空制件燃气热处理炉的炉内温度均匀性 被引量:1
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作者 吴奕滨 龚俊杰 +2 位作者 沈星 韦源源 周明海 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第1期62-69,共8页
在热处理航空制件的过程中,热处理炉温度的均匀性对其质量与性能具有直接影响.以大尺寸燃气热处理炉为研究对象,先采用热电偶测试测得在不同工作温度下的热处理炉温度均匀性指标,然后基于热处理炉的具体尺寸和运行参数,采用Fluent软件... 在热处理航空制件的过程中,热处理炉温度的均匀性对其质量与性能具有直接影响.以大尺寸燃气热处理炉为研究对象,先采用热电偶测试测得在不同工作温度下的热处理炉温度均匀性指标,然后基于热处理炉的具体尺寸和运行参数,采用Fluent软件进行数值模拟,得到热处理炉全场的温度分布情况,最后通过调节烧嘴与壁面的夹角,对典型工况下全场温度的均匀性进行优化.结果表明:该航空制件燃气热处理炉的上层温度在各保温时刻较为稳定,且随着保温温度的升高,热处理炉各段炉温的均匀性均得到明显改善;温度场的仿真模拟值与现场实测值相差较小,该有限元模型较为可靠.本研究结果可为热处理炉温度均匀性的改进设计提供一定的理论参考. 展开更多
关键词 温度均匀性 燃气热处理炉 温度场测试
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基于计算流体动力学的锻件淬火方式优化
3
作者 周海鹏 王晓芳 +5 位作者 雷雪 仝大明 王婧 韩利战 骆晓萌 顾剑锋 《金属热处理》 北大核心 2025年第11期161-167,共7页
以SA508-3钢制核电蒸发器上封头锻件为研究对象,针对上封头的产品特点,对其淬火方案进行了优化。通过描述旋转运动的多重参考系(Multiple reference frame,MRF)模型,得出淬火槽中冷却介质的流动状态。结果表明,在淬火槽内增设圆锥台型... 以SA508-3钢制核电蒸发器上封头锻件为研究对象,针对上封头的产品特点,对其淬火方案进行了优化。通过描述旋转运动的多重参考系(Multiple reference frame,MRF)模型,得出淬火槽中冷却介质的流动状态。结果表明,在淬火槽内增设圆锥台型导流罩并配置内腔抽水泵后,上封头内外表面水流速度基本均超过0.3 m/s,内腔平均流速提升至约0.6 m/s,流动死区显著消除。淬火后外壁平均硬度达到34.75 HRC,且其内外壁硬度极差和标准偏差均小于其他方案,表明该方案处理上封头在硬度水平和均匀性方面均最优,整体性能表现最佳。 展开更多
关键词 SA508-3钢 锻件 淬火方式 计算流体动力学 多重参考系模型
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辊底式辐射管加热炉的建模与加热过程数值模拟
4
作者 孔浩然 庞玉华 +2 位作者 高强 李鹤 孙琦 《金属热处理》 北大核心 2025年第1期250-254,共5页
为研究钢板加热过程中在加热炉内板坯的加热特性,基于辊底式辐射管加热炉,利用FLUENT建立了加热炉的计算流体力学(CFD)高精度模型,对钢板加热过程(加热温度873.5 K,加热时间135 min)进行数值模拟,并对模拟结果进行了试验验证。模拟结果... 为研究钢板加热过程中在加热炉内板坯的加热特性,基于辊底式辐射管加热炉,利用FLUENT建立了加热炉的计算流体力学(CFD)高精度模型,对钢板加热过程(加热温度873.5 K,加热时间135 min)进行数值模拟,并对模拟结果进行了试验验证。模拟结果表明,加热段板坯温度迅速上升,表面温度较高,但钢板整体温度未显示出较大差异,说明板坯整体热量传递较为均匀;经对比,CFD加热模型和试验钢板平均温度最大误差仅5 K,误差小于1%,表明试验与模拟具有很好的一致性。 展开更多
关键词 辊底式辐射管加热炉 计算流体力学(CFD)模型 加热过程 数值模拟
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基于ANSYS Fluent的热处理炉加热效率模拟计算
5
作者 于亮 张飞 +1 位作者 田通 刘宇佳 《金属热处理》 北大核心 2025年第2期278-281,共4页
为提高热处理炉的加热效率,提出在炉顶增加喷嘴的设计方案,利用ANSYS Fluent软件模拟了炉顶喷嘴不同射速下(0~120 m/s)炉内流场分布,并对不同射速下(30~210 m/s)炉内钢板的温升变化进行了分析。结果表明,在炉顶增加喷嘴后,炉内流场分布... 为提高热处理炉的加热效率,提出在炉顶增加喷嘴的设计方案,利用ANSYS Fluent软件模拟了炉顶喷嘴不同射速下(0~120 m/s)炉内流场分布,并对不同射速下(30~210 m/s)炉内钢板的温升变化进行了分析。结果表明,在炉顶增加喷嘴后,炉内流场分布更加均匀,且随喷嘴射速增加,气体流动更稳定且均匀,炉内温度分布也更加均匀;不同喷嘴射速下,炉内钢板的升温速率随着射速的增加而增加,但超过某一阈值后,钢板的升温速率提升有限。可见,炉顶增加喷嘴及优化射速参数可显著提高热处理炉的加热效率。 展开更多
关键词 辊底式热处理炉 流场分布 数值模拟 ANSYS 换热效率
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制氢转化炉炉管损伤及安全管理策略研究
6
作者 袁帆 邢普瑜 +2 位作者 于闯 韩志远 谢国山 《工业加热》 2025年第5期49-52,共4页
对服役10年的炉管取样炉管进行了水浸超声实验测试,发现存在超声信号衰减的部位,根据水浸超声检测结果进行了进一步的试验。研究对比了发生变形炉管的非变形区域与未发生明显变形的炉管,发现炉管的非变形区域的内部损伤更严重,炉管的蠕... 对服役10年的炉管取样炉管进行了水浸超声实验测试,发现存在超声信号衰减的部位,根据水浸超声检测结果进行了进一步的试验。研究对比了发生变形炉管的非变形区域与未发生明显变形的炉管,发现炉管的非变形区域的内部损伤更严重,炉管的蠕变损伤和材质劣化均导致力学性能发生下降。研究说明了炉管损伤与力学性能的关系,以及炉管损伤的分布规律,并针对炉管运行过程中的安全管理以及定期检测提出了一些建议,指出了重点监测部位,对炉管的安全管理有一定的指导意义。 展开更多
关键词 转化炉 炉管 损伤分析 安全管理
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超高压双气氛热等静压炉设计研究
7
作者 宋家兴 王颖 +4 位作者 李忠仁 张旺 艾春江 马源辰 胡永佳 《大型铸锻件》 2025年第5期32-36,共5页
热等静压(HIP)作为一种先进的成型工艺,为各种材料的零件成型提供了可能性。探索热等静压工艺对一些特种材料的作用,危险工艺气体或材料的使用不可避免。为了减少危险气体使用并提升设备安全性,本文对一款超高压双介质热等静压炉进行了... 热等静压(HIP)作为一种先进的成型工艺,为各种材料的零件成型提供了可能性。探索热等静压工艺对一些特种材料的作用,危险工艺气体或材料的使用不可避免。为了减少危险气体使用并提升设备安全性,本文对一款超高压双介质热等静压炉进行了设计,并对其结构进行计算论证。 展开更多
关键词 热等静压炉 超高压容器 气氛热处理
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基于神经网络算法的工业炉炉温控制系统研究
8
作者 高海英 《工业加热》 2025年第1期24-26,35,共4页
准确控制对于确保产品质量、提高生产效率以及节约能源具有重要意义。随着科技的不断发展,神经网络算法作为一种强大的计算工具,在工业炉炉温控制系统中得到了广泛应用。神经网络算法以其模拟人脑神经元网络的方式进行计算,能够处理非... 准确控制对于确保产品质量、提高生产效率以及节约能源具有重要意义。随着科技的不断发展,神经网络算法作为一种强大的计算工具,在工业炉炉温控制系统中得到了广泛应用。神经网络算法以其模拟人脑神经元网络的方式进行计算,能够处理非线性、复杂的系统,具有强大的逼近能力和学习能力。在工业炉炉温控制领域,传统控制方法存在难以克服的挑战。因此,引入神经网络算法作为炉温控制系统的智能化手段,成为提高控制性能和适应性的有效途径。以步进式加热炉作为研究对象,讨论其构造及炉温控制难点,介绍神经网络模型及多步预测控制原理及方法,并对步进式加热炉神经网络炉温预测及控制界面设计做出具体介绍,希望能够为工业炉炉温控制系统的智能化提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 神经网络算法 工业炉 炉温控制
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基料板形参数对连退机组带钢传输跑偏行为的影响
9
作者 王小平 杨尚 +3 位作者 杨庭松 黄敦亮 高紫明 孙文权 《河北冶金》 2025年第7期39-45,共7页
为探明连续退火机组长行程传输过程中的带钢跑偏行为,以某钢厂连续退火机组为例,开发了搭载板形特征表征模型及初始参数传输程序的连续退火机组带钢传输过程的虚拟仿真模型,并结合现场易跑偏卷的板形特征参数生成了具有单侧浪或非对称... 为探明连续退火机组长行程传输过程中的带钢跑偏行为,以某钢厂连续退火机组为例,开发了搭载板形特征表征模型及初始参数传输程序的连续退火机组带钢传输过程的虚拟仿真模型,并结合现场易跑偏卷的板形特征参数生成了具有单侧浪或非对称中浪的基料几何模型。围绕单侧浪与非对称中浪两种易跑偏基料板形开展了系统分析,研究了浪高、波长以及浪宽对两种典型高风险带钢跑偏行为的影响规律。结果表明,单侧浪的浪高与跑偏量正相关,与波长负相关;非对称中浪的浪高与跑偏量正相关,与浪宽和波长呈负相关。对于易于出现单侧浪缺陷的带钢而言,减小浪高或增大波长将有利于降低此类带钢基料的连续退火机组内跑偏量。同时,控制起浪位置逼近于带钢边部,则浪高与波长对具有单侧浪缺陷的带钢基料跑偏敏感性影响减弱,且此类缺陷位置的带钢基料跑偏风险大幅度降低。对于易于出现非对称中浪缺陷的带钢而言,减小浪高、增大浪宽或增大波长将有利于降低此类带钢基料的连续退火机组内跑偏量。 展开更多
关键词 连续退火 带钢 跑偏量 基料 浪高 波长 起浪位置 单侧浪 非对称中浪
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碳钢热轧加热炉炉辊耐材质量提升研究
10
作者 卢向福 李海龙 《现代制造技术与装备》 2025年第4期144-146,共3页
碳钢热轧加热炉炉辊在1200℃以上的高温和温度变化频繁的工况下存在耐材脱落、辊芯变形等问题,导致产线停机、带钢缺陷。基于此,提出碳钢热轧加热炉炉辊耐材质量提升方案,包括材料组分优化、浇注工艺革新、烘烤装备升级等措施。通过引入... 碳钢热轧加热炉炉辊在1200℃以上的高温和温度变化频繁的工况下存在耐材脱落、辊芯变形等问题,导致产线停机、带钢缺陷。基于此,提出碳钢热轧加热炉炉辊耐材质量提升方案,包括材料组分优化、浇注工艺革新、烘烤装备升级等措施。通过引入Al2O3含量达70%的高铝基浇注料以及钢纤维增强技术,结合分阶段振动密实工艺与差异化养护制度,解决传统硅酸盐材料热震性差、界面结合弱等问题;创新设计的辊身挡环结构、模块化烘烤设备,实现三阶段梯度控温,有效提升耐材服役稳定性,延长炉辊的寿命。此次研究为高温重载装备可靠性提升提供了系统性的解决方案。 展开更多
关键词 加热炉 炉辊 耐材质量 碳钢热轧
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退火炉脱硝技术的创新与应用
11
作者 霍俊梅 《山西冶金》 2025年第9期193-195,201,共4页
根据某钢铁公司四镀锌产线、五镀锌产线、六镀锌产线和连退产线退火炉烟气特点,深入研究脱硫脱硝技术,源头末端治理选择工期短、投资少、运行成本低、操作简单的脱硝工艺,使退火炉氮氧化物的排放质量浓度<50 mg/m^(3),并对退火炉烟... 根据某钢铁公司四镀锌产线、五镀锌产线、六镀锌产线和连退产线退火炉烟气特点,深入研究脱硫脱硝技术,源头末端治理选择工期短、投资少、运行成本低、操作简单的脱硝工艺,使退火炉氮氧化物的排放质量浓度<50 mg/m^(3),并对退火炉烟气进行三级余热利用,将380~420℃左右的烟气余热作为退火机组其他工序所需热源,具有较高的应用及推广价值。 展开更多
关键词 退火炉 脱硫脱硝 吸附效率 氮氧化物
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连续式高温热处理炉加热碳化硅工件温度场数值模拟
12
作者 孙丽欢 张登春 +3 位作者 宋石初 陈霖 罗欣 唐睿 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第11期200-209,共10页
采用ANSYS FLUENT有限元软件对连续式高温热处理炉内部温度分布进行数值模拟,并与实测数据进行对比,平均相对误差为6.2%,验证了模型的准确性。在此基础上,研究不同移动速度、加热带结构和温度设定方式对碳化硅工件温度均匀性和加热效率... 采用ANSYS FLUENT有限元软件对连续式高温热处理炉内部温度分布进行数值模拟,并与实测数据进行对比,平均相对误差为6.2%,验证了模型的准确性。在此基础上,研究不同移动速度、加热带结构和温度设定方式对碳化硅工件温度均匀性和加热效率的影响。结果表明:降低工件移动速度有利于提高工件的温度均匀性和加热效率,移动速度为0.025 m/min时,相较于0.033 m/min,工件顶点和中心平均温差降低14.5%;与三面连续加热和四面多段加热相比,四面连续加热可同步提高加热效率和温度均匀性,与三面连续加热相比,工件顶点与中心平均温差降低35.05%;间隔1 m一个温区加热较为合理,相较于间隔3 m一个温区加热,工件顶点和中心平均温差降低41.28%,显著提高了温度均匀性。 展开更多
关键词 连续炉 数值模拟 动态加热过程 碳化硅工件 温度均匀性
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极薄带硅钢用连续退火炉中辐射管加热段的数值模拟
13
作者 王婷 崔明硕 +4 位作者 易正鑫 廖新杰 冯育磊 陈鑫科 方庆艳 《金属热处理》 北大核心 2025年第7期304-312,共9页
提出了一种移动钢带温度场与退火炉内速度场、温度场的耦合传热建模方法,以钢带表面热流和温度为边界条件实现Fluent与Matlab平台的耦合计算,并使用该方法对某极薄带硅钢卧式连续退火炉辐射管加热段进行建模仿真研究,分析了退火炉与辐... 提出了一种移动钢带温度场与退火炉内速度场、温度场的耦合传热建模方法,以钢带表面热流和温度为边界条件实现Fluent与Matlab平台的耦合计算,并使用该方法对某极薄带硅钢卧式连续退火炉辐射管加热段进行建模仿真研究,分析了退火炉与辐射管的速度场和温度场以及钢带的温度场及其均匀性。结果显示,辐射管加热段末尾板温计所测钢带温度比计算值高4.06℃,相对误差为0.48%,表明仿真结果能较好地反映辐射管加热段内钢带的升温过程。炉内热保护气体从后向前与钢带前进方向逆向流动,有利于携带后部热量加热退火炉前部温度较低的钢带,提升加热效率。W型和U型辐射管第1个直管段前端管壁温度较低,导致钢带宽度方向温度呈现两侧低、中间高的不均匀分布特性。 展开更多
关键词 无取向硅钢带 连续退火炉 辐射管 数值模拟
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全氢罩式退火炉退火热过程的研究(Ⅱ)——对流换热系数和钢卷径向等效导热系数的分析 被引量:15
14
作者 林林 张欣欣 +4 位作者 左燚 向顺华 刘铁树 钮龙英 黄夏兰 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期254-257,共4页
介绍影响全氢罩式退火炉内换热的两个重要参数——对流换热系数和钢卷径向等效导热系数,详尽分析了两个参数的影响因素,并对比了氮气和氢气气氛下两参数的不同,从而在机理上阐明了全氢罩式炉相对传统混氢罩式炉的优越性,为优化炉内换热... 介绍影响全氢罩式退火炉内换热的两个重要参数——对流换热系数和钢卷径向等效导热系数,详尽分析了两个参数的影响因素,并对比了氮气和氢气气氛下两参数的不同,从而在机理上阐明了全氢罩式炉相对传统混氢罩式炉的优越性,为优化炉内换热提供了理论的依据. 展开更多
关键词 全氢罩式退火炉 退火热过程 换热机理 对流换热系数 钢卷径向等效导热系数 强化传热
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连续退火炉内带钢张力设定模型研究 被引量:19
15
作者 张清东 白剑 +2 位作者 常铁柱 邹玉贤 黄夏兰 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期42-45,共4页
在现代化冷轧宽带钢连续退火生产线上,带钢有时会出现横向瓢曲,现场也称之为“热瓢曲”,此一瓢曲对机组生产及产品质量危害极大。研究表明,“热瓢曲”与带钢张力设定正确与否密切相关。基于对带钢“热瓢曲”形成机理的新的认识和力学分... 在现代化冷轧宽带钢连续退火生产线上,带钢有时会出现横向瓢曲,现场也称之为“热瓢曲”,此一瓢曲对机组生产及产品质量危害极大。研究表明,“热瓢曲”与带钢张力设定正确与否密切相关。基于对带钢“热瓢曲”形成机理的新的认识和力学分析模型及有限元数值仿真结果,建立了一套合理的连续退火炉内带钢张力设定的方法和模型,并开发了张力设定软件供工厂使用,取得明显效果。 展开更多
关键词 连续退火 瓢曲 张力设定 有限元法
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全氢罩式退火炉退火热过程的研究(Ⅰ)——数学模型及其实测验证 被引量:11
16
作者 林林 张欣欣 +4 位作者 左燚 向顺华 刘铁树 钮龙英 黄夏兰 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期174-177,共4页
分析了全氢罩式退火炉退火工艺过程的传热特点,建立了以板卷温度计算为核心 的退火热过程数学模型,通过模拟计算得到了钢卷退火曲线,并与实测值进行了对比验证. 结果表明,该数学模型合理、可靠.
关键词 全氢罩式退火炉 退火热过程 数学模型 传热过程 传热特点 板卷
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高效低污染燃气燃烧器燃烧特性的数值模拟 被引量:10
17
作者 欧俭平 吴青娇 +2 位作者 赵迪 肖佩林 张兴华 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期105-109,共5页
运用流体动力学软件Fluent6.3对自行设计的燃气燃烧器的燃烧性能进行了数值模拟研究,分析了不同外圈助燃空气和中心辅助空气配比条件下炉膛内的速度场、温度场以及NOX的生成情况,并对试验结果进行了验证。结果表明,采用适当的外圈助燃... 运用流体动力学软件Fluent6.3对自行设计的燃气燃烧器的燃烧性能进行了数值模拟研究,分析了不同外圈助燃空气和中心辅助空气配比条件下炉膛内的速度场、温度场以及NOX的生成情况,并对试验结果进行了验证。结果表明,采用适当的外圈助燃空气和中心辅助空气比例,该旋流燃烧器的燃烧性能稳定,燃料燃烧完全,烟气中可燃成分比例不超过0.06%(600ppm);炉膛内温度分布相对均匀,炉内气体温度偏差不超过30℃,满足高效燃烧的要求;烟气中NOX的含量平均不超过0.006%(60ppm),远远低于国家排放标准,可以很好控制燃烧产物对大气的污染。随着外圈助燃空气和中心辅助空气的比例增大,炉膛最高温度和平均温度降低,NOX生成量降低,加入空气总量增大,系统的热效率有所降低,但燃烧器产生的高温高速气流,强化了炉内的对流传热,可提高炉子生产率。 展开更多
关键词 燃气燃烧器 数值模拟 高效燃烧 温度均匀性
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U型辐射管的表面温度分布实验研究 被引量:9
18
作者 伍成波 许鹏彦 +2 位作者 杨进 沈小军 李廷豪 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期189-192,共4页
对抽吸式U型辐射管进行了实验研究,重点研究了辐射管沿长度方向的温度分布规律,实验表明,使用可靠、实用的拉杆技术,可以灵活地调节一次、二次进风量的配比,从而有效地改善辐射管的表面温度分布,使辐射管的表面最大温差明显低于同类型... 对抽吸式U型辐射管进行了实验研究,重点研究了辐射管沿长度方向的温度分布规律,实验表明,使用可靠、实用的拉杆技术,可以灵活地调节一次、二次进风量的配比,从而有效地改善辐射管的表面温度分布,使辐射管的表面最大温差明显低于同类型的辐射管,此项技术成本低、易于实施,为工业化应用打下了良好的基础.此外,实验表明,提高空气预热温度和改进烧嘴安装精度也可有效改善辐射管表面温度分布. 展开更多
关键词 辐射管 温度分布 拉杆 预热温度
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连续退火炉内带钢跑偏和热瓢曲研究进展 被引量:26
19
作者 叶玉娟 周旭东 +1 位作者 李俊 胡广魁 《轧钢》 北大核心 2009年第4期35-38,共4页
介绍了连续退火炉内带钢跑偏和热瓢曲产生原因与控制机理的国内外研究成果,并针对带钢张力、炉辊辊型及带钢横向温差等主要影响因素,分析了目前研究存在的问题,以及带钢跑偏和热瓢曲控制技术的发展趋势。
关键词 带钢 连续退火 热瓢曲 跑偏
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全氢罩式炉的发展与现状 被引量:12
20
作者 陈光 汪国宏 +1 位作者 江清阳 张丽徽 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第1期79-83,共5页
从全氢罩式炉的结构、控制系统以及退火传热模型3个方面综述了全氢罩式炉的发展与现状。罩式炉的加热烧嘴由径向布置发展为切向布置;内罩的形式由光面发展为波纹型;冷却系统从单风冷发展为风冷-水冷系统和喷淋冷却系统。控制系统发展成... 从全氢罩式炉的结构、控制系统以及退火传热模型3个方面综述了全氢罩式炉的发展与现状。罩式炉的加热烧嘴由径向布置发展为切向布置;内罩的形式由光面发展为波纹型;冷却系统从单风冷发展为风冷-水冷系统和喷淋冷却系统。控制系统发展成为多级集散控制系统。传热模型研究范围很广泛,涉及到模型的建立、模型热工参数、热应力场、温度场模拟、控制模型等。指出了在传热模型方面还需要对热态流场问题和模型的普遍适用性进行进一步研究。 展开更多
关键词 罩式炉 炉型结构 控制系统 传热模型 发展现状
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