旋流烧嘴及混装条件下步进式加热炉模拟研究

来源：钢铁研究学报杂志2023年第8期北京时间：

作者：徐健祥¹, 李宝宽¹, 齐凤升¹, 高月², 田贵昌², 艾矫健²

单位：1.东北大学冶金学院,辽宁沈阳110819;；2.首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山063000

摘要：加热炉能耗约占热轧工序的75%,金属损失达到全工序的50%,具有很大的研究潜力。目前针对加热炉钢坯混装以及烧嘴旋流的复杂情况研究相对较少,难以精确反映加热炉内钢坯加热过程。基于计算流体力学方法建立了加热炉燃烧场与钢坯耦合传热的数学模型,研究钢坯长度方向温度分布及在旋流烧嘴及混装条件下的长钢坯在加热炉内的加热情况。结果表明,模拟值与实际值温差小于10K。钢坯出炉时上表面和下表面最大温差分别为23和22K,上下表面最大温差为8K,能够满足钢坯长度方向温差小于30K的生产需要。旋流效果在被烧嘴通道一定程度上被削弱。火焰根部温度较低易造成钢坯端头低温。

关键词：步进式加热炉,混装,旋流烧嘴,数值模拟,耦合传热

基金资助：国家自然科学基金重点资助项目(51934002)