大棒材控制冷卻性能研究.pdf

1、目前，我國經(jīng)濟處于快速發(fā)展時期，國內(nèi)制造業(yè)蓬勃發(fā)展，其對于特鋼棒材尤其是大規(guī)格棒材產(chǎn)品的需求量日益增多。我們通常將直徑超過50mm的棒材稱為大規(guī)格棒材，而將直徑在50mm以下的棒材稱為線材。大棒材由于體積大，含熱容量多，棒材的溫度變化不易控制，控制冷卻技術(shù)一直是限制大棒材生產(chǎn)的主要因素。當(dāng)前世界上應(yīng)用最廣的冷卻工藝是斯太爾摩控制冷卻工藝。所以對于設(shè)計人員來說，研究開發(fā)大棒材控溫冷卻技術(shù)，掌握機組運行過程中軋件溫度變化和材料性能演變過程，

2、提高自主設(shè)計和創(chuàng)新能力是非常必要。
　　噴射冷卻水箱的阻力和傳熱性能是大棒材控制冷卻技術(shù)以其系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。本文建立了大棒材噴射冷卻水箱內(nèi)流動傳熱的數(shù)值分析模擬，并進行了相應(yīng)的數(shù)值求解。在一系列工況計算基礎(chǔ)上，本文全面系統(tǒng)地分析了噴射冷卻水箱的阻力和傳熱特性，考察了噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)（環(huán)縫寬度和角度）對大棒材噴射冷卻裝置的阻力和傳熱性能的影響規(guī)律，以及運行工況（流量、壓力、棒材直徑以及棒材速度）的影響規(guī)律，擬合得到了噴射冷卻水箱噴嘴段阻

3、力和換熱性能計算的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式，并根據(jù)模擬計算結(jié)果分析得到優(yōu)化的噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究結(jié)果表明：冷卻水箱噴嘴段的阻力和傳熱特性是決定水箱冷卻能力的關(guān)鍵因素。然后，設(shè)計和搭建了大棒材噴射冷卻性能試驗臺，對不同結(jié)構(gòu)和工況下噴射冷卻水箱的阻力和換熱性能進行了測試，利用測試結(jié)果對擬合得到的阻力和換熱性能經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式進行了修正，為大棒材控制冷卻過程瞬態(tài)溫度預(yù)測奠定了基礎(chǔ)。
　　最后，本文還建立了大棒材控制冷卻過程瞬態(tài)溫度變化模型，該模型首次提出了考