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《太原科技大学》 2010年
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贯通式加热炉炉壁温度有限元分析及结构优化

瓮艳  
【摘要】: 在无缝钢管生产中定减径是重要工序之一,对于中小无缝钢管生产企业,由于轧后钢管的温度不稳定,而定径温度必须高于650-700℃,过低的温度必然造成冷硬脆性,影响钢管机械性能。但这些企业通常不具备使用步进式再加热炉和张力减径机的条件,所以生产中迫切需要一种适用于定减径工艺的新型的贯通式连续加热炉。在轧钢生产中加热炉的能量消耗占生产总能耗的50%以上,而降低能耗的有效途径之一就是设计和使用结构合理的炉衬结构,减少蓄热损失和散热损失,所以对贯通式加热炉炉衬结构的优化,是一项具有极大经济效益的研究工作。 本课题以太原科技大学轧制工程中心开发的管棒材贯通式连续加热炉为研究对象,首先根据传热学的相关知识,对该贯通式加热炉的炉壁进行了简化、假设和约定,确定了初始条件和边界条件,建立了数学模型。再运用ANSYS分析软件,对贯通式加热炉炉壁温度梯度进行了热分析,直观地模拟了炉内壁温度的分布。最后根据模拟出来的结果对单层和多层的炉壁结构进行优化。 通过本课题的研究能够对钢管连续加热的贯通式加热炉进行炉体结构优化,从而降低能源消耗,为该形式加热炉的设计提供指导,促进其在钢管和棒材生产领域的推广应用。同时也希望其结果能够用于炉体结构的设计和耐材的选用。
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG307

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