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循环风机流量对全氢罩式炉退火过程中粘结缺陷的影响研究

作　者: 张芹芹
导　师: 靳世平
学　校: 华中科技大学
专　业: 工程热物理
关键词: 全氢罩式炉粘结缺陷温度场应力场最大径向压应力
分类号: TG156.26
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 4次
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内容摘要

本文对强对流全氢罩式炉的基本结构和退火工艺流程进行了详细介绍，并提出退火过程中产生的粘结缺陷严重影响冷轧板的生产率和产品质量。为了减少退火过程中粘结缺陷的发生，对粘结的产生机理和影响因素进行了分析，提出钢卷不均匀分布的温度场和过大的径向应力是造成粘结的主要因素，并总结了目前国内外轧钢界用于减少粘结的方法。基于上述分析，本文建立了强对流全氢罩式炉冷却阶段前期钢卷的温度场数学模型，分析了罩式炉退火过程中的传热过程、不同循环风机流量和不同温度下内罩内的流量分配情况以及氢气和钢卷物性随温度的变化情况，最后用ANSYSWORKBENCH仿真计算了钢卷在冷却阶段前期的温度场。为了对仿真模型进行校正，实验测量了罩式炉退火过程中钢卷典型位置的温度。测量结果和计算结果对比表明，仿真结果是可信的。在仿真结果可信的基础上，减小循环风机流量，并计算了此工况下的温度场，对比两种工况下钢卷的温度场，并将两个温度场分别作为热载荷加载到应力场中计算冷却阶段前期钢卷的径向压应力。结算结果表明，钢卷温度场对径向压应力有很直接的影响，减少循环风机的流量可以改变内罩内的流量分配，从而减小钢卷内部冷热点温差，进而减小钢卷最大径向压应力。当循环风机流量从70000Nm3/h减小到50000Nm3/h时，钢卷冷热点温差最多降低7℃，最大径向压应力最多可降低17MPa。减小循环风机流量对减轻粘结缺陷有很大效果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 国内外研究概况  10-13
  1.3 论文主要研究工作  13
  1.4 本章小结  13-14
2 强对流全氢罩式炉退火理论基础  14-22
  2.1 全氢炉的基本结构  14-16
  2.2 强对流全氢罩式炉退火工艺流程  16-18
  2.3 粘结缺陷的形成机理及影响因素  18-21
  2.4 本章小结  21-22
3 强对流全氢罩式炉退火过程中钢卷温度场模型  22-35
  3.1 强对流全氢罩式炉保护罩内部传热过程  22
  3.2 几何模型的建立  22-23
  3.3 对流换热数学模型  23-32
  3.4 辐射数学模型  32-33
  3.5 钢卷导热数学模型  33-34
  3.6 本章小结  34-35
4 强对流全氢罩式炉退火过程中钢卷应力场模型  35-39
  4.1 钢卷力学性能  35-38
  4.2 载荷及约束  38
  4.3 本章小结  38-39
5 典型位置的温度测量  39-44
  5.1 实验方法  39-41
  5.2 测量结果分析  41-43
  5.3 本章小结  43-44
6 计算结果分析  44-52
  6.1 测量工况下的仿真结果  44-48
  6.2 两种工况的计算结果对比  48-50
  6.3 本章小结  50-52
7 总结与展望  52-54
  7.1 全文总结  52
  7.2 现有问题及展望  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-57

循环风机流量对全氢罩式炉退火过程中粘结缺陷的影响研究

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