本文關(guān)鍵詞：板坯加熱過(guò)程氧化燒損及溫度變化規(guī)律研究

  更多相關(guān)文章： 步進(jìn)式加熱爐 氧化燒損 氧化動(dòng)力學(xué) 板坯加熱 溫度場(chǎng)

【摘要】：鋼鐵行業(yè)的嚴(yán)峻形勢(shì),迫使眾多鋼鐵企業(yè)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),不斷追求低能耗、低成本、高效率的先進(jìn)生產(chǎn)工藝方法。為有效控制板坯的加熱過(guò)程,改善其質(zhì)量,降低加熱爐的能耗,本文以某鋼廠步進(jìn)式加熱爐為對(duì)象,研究了加熱過(guò)程中板坯氧化燒損及其溫度變化規(guī)律。首先,通過(guò)氧化實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同實(shí)驗(yàn)鋼種的氧化動(dòng)力學(xué)參數(shù)與氧化鐵皮燒損的對(duì)應(yīng)關(guān)系,建立了等溫和非等溫條件下不同鋼種氧化燒損模型;其次,通過(guò)ANSYS軟件,建立了三段步進(jìn)式加熱爐中板坯加熱過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,研究了均熱時(shí)間、均熱溫度及不同氧化鐵皮厚度情況下對(duì)板坯溫度場(chǎng)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:(1)加熱溫度為930℃時(shí),鋼種30Q140、50WW800和50WW470上氧化鐵皮分層不明顯,而鋼種DX51D+Z上氧化鐵皮分層明顯。氧化鐵皮層由外到內(nèi)O含量不斷降低,Fe含量不斷升高,大致符合氧化層最外層主要成分為Fe2O3,中間層主要成分為Fe3O4,最內(nèi)層主要成分為FeO的規(guī)律。鋼種30Q140、50WW800和50WW470氧化鐵皮與基體界面處存在Si元素聚集的現(xiàn)象,而鋼種DX51D+Z無(wú)元素聚集現(xiàn)象。(2)同一加熱溫度下,各鋼種的氧化增重隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增大,氧化增重曲線基本上遵循拋物線規(guī)律,氧化初期增重明顯,加熱一段時(shí)間之后增重速率逐漸降低。加熱溫度越高,氧化增重越大,溫度是鋼基體高溫氧化主要影響因素,鋼種30Q140、50WW800和50WW470在1130℃以下氧化增重變化不大,超過(guò)1130℃之后氧化增重變化明顯,而鋼種DX51D+Z在溫度達(dá)到930℃時(shí)氧化增重就已變化明顯;(3)建立了等溫和非等溫條件下30Q140、50WW800、50WW470和DX51D+Z四種鋼種的氧化燒損模型;(4)根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果,板坯加熱后最高溫度位于端面角部,最低溫度位于板坯中心點(diǎn)處,板坯出爐溫度和斷面溫差均滿足軋制要求;(5)均熱溫度每降低30℃,鋼種50WW800、50WW470和DX51D+Z出爐溫度分別降低約27.5℃、27.9℃和28.9℃,斷面溫差降低約3.8℃、3.3℃和1.9℃;板坯均熱時(shí)間每縮短10min,鋼種30Q140,50WW800,50WW470和DX51D+Z出爐溫度分別降低約0.57℃、2.12℃、3.25℃和3.08℃,斷面溫差增大約1.28℃、3.3℃、5.21℃和5.17℃。(6)氧化鐵皮厚度對(duì)板坯表面溫度影響不大,對(duì)出爐溫度及斷面溫差有顯著影響;氧化鐵皮每增加2mm,鋼種30Q140,50WW800,50WW470和DX51D+Z出爐溫度分別降低約1.7℃,3.4℃,5.4℃,10.6℃,斷面溫差分別增大約3.2℃,6.2℃,9.7℃,9.9℃;對(duì)于易氧化鋼種應(yīng)當(dāng)考慮氧化鐵皮對(duì)加熱質(zhì)量的影響。
【關(guān)鍵詞】：步進(jìn)式加熱爐 氧化燒損 氧化動(dòng)力學(xué) 板坯加熱 溫度場(chǎng)
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG307
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-23
• 1.1 板坯加熱工藝簡(jiǎn)介10-11
• 1.1.1 板坯熱送熱裝工藝10
• 1.1.2 板坯加熱工藝10-11
• 1.2 板坯加熱過(guò)程氧化燒損11-18
• 1.2.1 板坯的氧化11
• 1.2.2 氧化鐵皮的生成機(jī)理11-14
• 1.2.3 氧化動(dòng)力學(xué)規(guī)律14-15
• 1.2.4 影響氧化鐵皮形成因素15-18
• 1.3 板坯加熱過(guò)程氧化燒損及溫度規(guī)律18-22
• 1.4 論文的研究意義和研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 板坯加熱過(guò)程氧化燒損研究23-43
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案23-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>23
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)材料24
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)裝置24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析25-41
• 2.2.1 氧化鐵皮形貌分析25-28
• 2.2.2 氧化動(dòng)力學(xué)曲線28-32
• 2.2.3 等溫氧化燒損模型的建立32-40
• 2.2.4 非等溫氧化燒損模型的建立40-41
• 2.3 本章小結(jié)41-43
• 第三章 板坯加熱過(guò)程溫度變化規(guī)律研究43-65
• 3.1 生產(chǎn)條件43-44
• 3.1.1 加熱爐介紹43
• 3.1.2 鋼種分類43-44
• 3.2 板坯加熱過(guò)程數(shù)學(xué)模型44-53
• 3.2.1 基本假設(shè)44
• 3.2.2 數(shù)學(xué)模型44-47
• 3.2.3 初始條件47
• 3.2.4 邊界條件47
• 3.2.5 幾何模型47-49
• 3.2.6 計(jì)算參數(shù)49-53
• 3.3 計(jì)算結(jié)果及分析53-64
• 3.3.1 現(xiàn)場(chǎng)加熱制度下板坯溫度分布(無(wú)氧化鐵皮)53-55
• 3.3.2 均熱溫度和均熱時(shí)間對(duì)板坯溫度分布的影響(無(wú)氧化鐵皮)55-58
• 3.3.3 氧化鐵皮厚度對(duì)板坯溫度分布的影響58-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 第四章 全文總結(jié)65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王麗云;金鑫鑫;馬欣然;陳愛(ài)苗;;減少板坯氧化燒損的技術(shù)探討[J];寬厚板;2012年06期

2 杜永軍;王銳;宋杰;李紅;;數(shù)據(jù)模型在降低氧化燒損中的應(yīng)用[J];河南冶金;2013年03期

3 陳慶偉;中磷閘瓦熔煉時(shí)磷氧化燒損問(wèn)題的實(shí)踐與分析[J];鑄造;1985年05期

4 黃梅芬;孫瑛;宋家龍;趙昌裕;;乳化燃燒減少鋼材氧化燒損的研究[J];金屬學(xué)報(bào);1991年01期

5 黃梅芬,趙昌裕,孫瑛;用穆斯堡爾譜研究鋼材的氧化燒損[J];核技術(shù);1992年04期

6 蔣受寶;蔣紹堅(jiān);張燦;匡中付;杜標(biāo);;高溫富氧空氣燃燒加熱時(shí)間和氧化燒損研究[J];工業(yè)爐;2007年02期

7 劉文萍;李會(huì)朝;王云;鄭偉;;步進(jìn)梁式加熱爐板坯氧化燒損的控制[J];河北企業(yè);2014年07期

8 羅寶軍;;降低板坯氧化燒損的研究[J];工業(yè)加熱;2006年06期

9 劉金英;張艷峰;;加熱爐氧化燒損嚴(yán)重的原因[J];金屬世界;2010年03期

10 李玉華,吳學(xué)軍;降低板坯氧化燒損的探討[J];四川冶金;2000年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 蔣受寶;蔣紹堅(jiān);張燦;匡中付;杜標(biāo);;高溫富氧空氣燃燒加熱時(shí)間和氧化燒損研究[A];2006全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

2 吳一昊;韓新生;戴向陽(yáng);齊春生;楊智鑫;楊永波;;承鋼板坯加熱爐控制氧化燒損的研究與實(shí)踐[A];2012年河北省軋鋼技術(shù)暨學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2012年

3 鄧偉;張青松;張宇;楊大正;徐大勇;劉常鵬;劉玉良;;鋼坯氧化燒損影響因素試驗(yàn)研究[A];2006全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

4 鄭穎碩;張麗麗;;加熱爐控制優(yōu)化以減少鋼坯氧化燒損[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2010年會(huì)論文集[C];2010年

5 胡德紅;張艷龍;丁國(guó)偉;王春平;劉宏偉;;軋鋼加熱爐溫度均勻性和氧化燒損的優(yōu)化[A];2012年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（上）[C];2012年

6 胡德紅;王春平;劉宏偉;;軋鋼加熱爐溫度均勻性和氧化燒損的技術(shù)研究與應(yīng)用[A];2012中國(guó)（唐山）綠色鋼鐵高峰論壇暨冶金設(shè)備、節(jié)能減排技術(shù)推介會(huì)論文集/推介指南[C];2012年

7 張正言;;寶鋼熱軋加熱爐氧化燒損計(jì)算數(shù)模的建立和實(shí)施[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2003中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（3）[C];2003年

8 于浩淼;;加熱爐氧化燒損的原因與解決對(duì)策[A];2008全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 索志萍　郝慧麗;首鋼長(zhǎng)鋼軋鋼廠有效降低氧化燒損[N];中國(guó)冶金報(bào);2011年

2 全國(guó)冶金節(jié)能減排新技術(shù)知識(shí)競(jìng)賽組委會(huì)專家組;努力減少鋼坯氧化燒損[N];中國(guó)冶金報(bào);2009年

3 馬驥;減少氧化燒損 保證軋鋼加熱爐節(jié)能高效[N];中國(guó)冶金報(bào);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 邢旭騰;鋼坯表面防氧化涂料及其耐高溫性能的研究[D];華北理工大學(xué);2015年

2 金明;板坯加熱過(guò)程氧化燒損及溫度變化規(guī)律研究[D];武漢科技大學(xué);2016年

3 蔣受寶;鋼坯熱過(guò)程節(jié)能與氧化燒損數(shù)值模擬研究[D];中南大學(xué);2006年

4 趙軍;基于加熱爐傳熱模型的鋼坯氧化燒損研究[D];中南大學(xué);2009年

5 趙迪;CSP均熱過(guò)程鋼坯氧化燒損的數(shù)值模擬研究[D];中南大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：640796