[發明專利]罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法

無效

• 申請號: 200710053654.0
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101139652A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 尹曉青;陸繼東;唐順保;李衛杰;阮新建;曾勇;陳緒耀;宮貴良
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21D9/52
• 分類號: C21D9/52;C21D9/663;C21D1/26
• 代理公司: 北京市德權律師事務所
• 代理人: 王建國

1.一種罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法，其特征在于，包括，加熱階段預測、均熱階段預測、冷卻階段預測。

2.如權利要求1所述的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法，其特征在于，所述加熱階段預測包括：煙氣溫度計算步驟；加熱罩溫度計算步驟；保護氣體屬性更新、流場計算步驟；內罩溫度計算步驟；保護氣體溫度計算步驟；鋼卷溫度場計算步驟。

3.如權利要求1所述的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法，其特征在于，所述均熱階段預測包括：煙氣溫度計算、燃料量反算步驟；加熱罩溫度場計算步驟；保護氣體屬性更新、流場計算步驟；內罩溫度計算步驟；鋼卷溫度場計算步驟。

4.如權利要求1所述的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法，其特征在于，所述冷卻階段預測包括：冷卻介質溫度計算步驟；冷卻罩溫度計算步驟；保護氣體物性、流場計算步驟；內罩溫度計算步驟；保護氣體溫度計算步驟；鋼卷溫度場計算步驟。

5.如權利要求3所述的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法，其特征在于，所述均熱階段預測還包括：判斷是否考慮溫度滯后的步驟，如果不考慮溫度滯后，則在鋼卷冷點溫度達到規定工藝溫度后進入冷卻階段，如果考慮溫度滯后，則在鋼卷冷熱點溫差達到規定工藝溫差后進入冷卻階段。

6.如權利要求2至權利要求4的任意一項所述的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法，其特征在于，在所述鋼卷溫度場計算步驟中，通過以下鋼卷導熱控制方程計算鋼卷溫度場：

$\mathrm{\ρ}{C}_p\frac{{\∂T}_i}{\∂t}=\frac{1}{r}\frac{\∂}{\∂r}\left(r{\mathrm{\λ}}_r\frac{{\∂T}_i}{\∂r}\right)+\frac{1}{r^2}\frac{\∂}{\∂\mathrm{\θ}}\left({\mathrm{\λ}}_{\mathrm{\θ}}\frac{{\mathrm{\θT}}_i}{\∂\mathrm{\θ}}\right)+\frac{\∂}{\∂z}\left({\mathrm{\λ}}_z\frac{\∂T_i}{\∂z}\right)$

其中，

鋼卷導熱控制方程初始條件：

T_i(r，θ，z，τ)＝T₀(r，θ，z)τ＝0

鋼卷導熱控制方程邊界條件：

鋼卷的內、外表面與兩個端面均為第三類邊界條件，邊界條件為：

r＝r_a(鋼卷的內表面)$h_1(T_f-T_{r=a})+q_R^a=-{\mathrm{\λ}}_r{\left(\frac{\∂T_i}{\∂r}\right)}_{r=a}$

r＝r_b(鋼卷的外表面)$h_2(T_f-T_{r=b})+q_R^b={\mathrm{\λ}}_r{\left(\frac{{\∂T}_i}{\∂r}\right)}_{r=b}$

z＝0(鋼卷的下端面)$h_3(T_f-T_{z=0})+q_R^o=-{\mathrm{\λ}}_z{\left(\frac{\∂T_i}{\∂z}\right)}_{z=0}$

z＝H(鋼卷的上端面)$h_4(T_f-T_{z=H})+q_R^H={\mathrm{\λ}}_z{\left(\frac{{\∂T}_i}{\∂z}\right)}_{z=H}$

式中，ρ為鋼的密度，單位為kg/m³；C_p為鋼的質量熱容，單位為J/(kg·K)；λ_θ、λ_z為鋼的導熱系數，單位為W/(m·K)；λ_r為鋼卷徑向等效導熱系數，單位為W/(m·K)；T_i為鋼卷溫度，單位為K；h_i(i＝1、2、3、4)為氫氣與鋼卷的內表面、外表面、下端面和上端面的對流換熱系數，單位為W/(m²·K)；q_Rⁱ(i＝a、b、o、H)為內罩與鋼卷內表面、外表面、下端面和上端面的輻射熱流密度，單位為W/m²；T_f為氫氣溫度，單位為K。