辊底炉炉辊改进前后的热损分析和控制优化.pdfVIP

第４６卷　 第９期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４６ Ｎｏ９ 　 　 ２０ １４年９月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｓｅｐ． ２０１４ 　 　 　 　 　 　 辊底炉炉辊改进前后的热损分析和控制优化 李　 勇，王昭东，王国栋，李家栋，付天亮 （东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，１１０８１９ 沈阳） 摘　 要：采用数学模型分析辊底炉炉辊改进前后的水冷合金辊、纤维辊的热损规律．分析辊底炉存在的问题，指出炉辊改进 的原因和关键点；建立两种炉辊的传热模型，提出基于牛顿有哪些信誉好的足球投注网站的迭代规划求解算法；研究冷却水流速和进水温度与两种 炉辊截面上不同材质界面处的温度、出水温度、温升、吸热量及换热系数的关系．结果表明：炉辊分界面温度、出水温度、冷却 水温升随流速增加而减小，两种辊临界流速为００７和００９ ｍ／ ｓ，大于临界流速发生湍流，冷却效果倍增；考虑到减少结垢 和水系统造价，还应控制出水温度在４５ ℃之下和温升小于１０ ℃，合适流速为０４～０８ ｍ／ ｓ和０２～０６ ｍ／ ｓ，此时完全湍 流，冷却效率高，温升小；再增大流速，冷却水吸热量变化不大，能耗增大；强制湍流换热时，纤维辊热损约为合金辊的７８％． 应用效果表明：炉辊改进及优化控制后，由于纤维炉辊热损小，并且不用磨辊，产量大大提高，吨钢燃料消耗量大幅降低． 关键词：辊底炉；炉辊；耐高温合金；石棉纤维；热损失 － － － 中图分类号：ＴＧ３０７ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１４）０９ ００６１ ０７ Ｈｅａｔ ｌｏｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｕｒｎａｃｅ ｒｏｌｌｅｒ ｆｏｒ ｒｏｌｌｅｒ ｈｅａｒｔｈ ｆｕｒｎａｃｅ ＬＩ Ｙｏｎｇ，ＷＡＮＧＺｈａｏｄｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｇｕｏｄｏｎｇ，ＬＩ Ｊｉａｄｏｎｇ，ＦＵ Ｔｉａｎｌｉａｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｒｏｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１１０８１９ Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｕｒｎａｃｅ ｒｏｌｌｅｒ ｂｅｔｔｅｒ， ｈｅａｔ ｌｏｓｓ ｌａｗ ｏｆ ｗａｔｅｒ⁃ｃｏｏｌｅｄ ｆｕｒｎａｃｅ ｒｏｌｌｅｒ ｗｈｉｃｈ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏａｔ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｈｅａｔ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ａｌｌｏｙ ｏｒ ａｓｂｅｓｔｏｓｆｉｂｅｒｓｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ． Ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｏｌｌｅｒｈｅａｒｔｈｆｕｒｎａｃｅ，ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｒｅａｓｏｎ ａｎｄ ｋｅｙｐｏｉｎｔｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｍｏｄｅｌｓｆｏｒｃｏｏｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｒｏｌｌｅｒｓｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｎｄ ｓｏｌｖｅｄ ｗｉｔｈ ｉｔｅｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｎｅｗｔｏｎ ｓｅａｒｃｈ． Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｗａｔｅｒ ｆ