加热炉内钢坯表面温度的实时监测与传导模型建立-论文.pdf

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1、2014年第2期冶金动力怠第168期M盯ALLURGICALPOWER61加热炉内钢坯表面温度的实时监测与传导模型建立吴海滨，王哲，唐磊z，王飞，张明，孔令立(1安微大学物理与材料科学学院：2台肥师范学院电子信息工程学院，合肥2306011【摘要】对加热炉内钢坯内部温度场模拟计算的传统方法是首先通过炉温推算出钢坯表面温度，进而再推导出来的。实际应用中，多种环境变化及燃料热值波动等因素都可能会造成较大的误差。采用比色测温方法，直接获取加热炉内钢坯表面温度，再建立钢坯加热过程的传导模型，得出的结果更为合理精确，避免了由炉温

2、推算钢坯表面温度所带来的误差。【关键词】加热炉；钢坯；比色测温；温度场；传导模型【中图分类号】TGI55【文献标识码】B【文章编号】10066764(2014)02006104Real-timeMonitoringoftheBilletSurfaceTemperatureintheHeatingFurnaceandEstablishmentofaConductionModelWUHaibinl，WANGZhe，TANGLet。，WANGFei，ZhangMing，KONGLingli。．~'hoolPhTs&sand⋯

3、~ierwe，Ar,kuiUn~ersity,HiAnhui230601；2DeportmentElectronicE“r~ering,HeiNornndUniversitT,Hei，Anhui230601，Chi砌【Abstract】ThetraditionalsimulationofbilletinternaltemperaturefieldiS10derivefrombiletsurfacetemperaturecalculatedfromfurnacetemperatureInpractice，variousf

4、actorssuchasenvironmentalchangesandfluctuationsinfuelcalorificvaluemaycauseconsiderableerrorsWeusedcolorimetrictemperaturemeasurement1odirectlytakebilletsurfacelemperalureinfurnace，andthencreatetheconductionmodelofbilletheatingprocess，whichproducedflorereasonabl

5、eandaccurateresultsandavoidederrorsincalculationbilletsurfacelemperalurefromfurnacetemperature【keyword】heatingfurnace；billet；colorimetrictemperaturefield；conductionmodel1引言采用此项技术，先直接获取加热炉内各段钢坯的表加热炉是轧钢生产线上的主要设备，加热炉的面温度，在对钢坯内部温度分布进行建模推导，从而作用就是把钢坯加热到适合轧制的温度。开轧温避免了炉

6、温推算钢坯表面温度而产生的误差，使得度直接影响着产品的尺度精度以及轧后的性能，因模拟出来的内部温度场更加精确。此对钢坯的温度进行精确的预测控制，能够有效提2钢坯表面温度的获取高成品质量⋯。21比色测温原理以往对于钢坯内部温度场的模拟，钢坯表面温热力学温度为的一般物体，其辐射及分布由度都是由炉气温度与钢坯之间的对流传热及辐射传Planek辐射定律描述热等而计算得到的。而钢坯在炉内的加热过程又附(A)=￡)c／A[exp(—)1】(1j是一个复杂的物理化学过程㈦，它与许多因素有关，⋯主要有：炉膛尺寸，炉墙热特性，钢坯尺寸，

7、钢坯热物式中，附为光谱的辐出度，A为波长，为热力学温度，c为第一辐射常数，巴为第二辐射常数。当性参数，燃料种类及供应量，炉气及钢坯的运动等，c，≥1时，Planck公式可以由维恩公式来替代，因此由炉气温度计算钢坯表面温度很容易受到这些因素的干扰而产生误差。近年来，安徽大学一直致力(1)式可以简化为于比色测温理论在炉内钢坯表面温度监测技术方面附(A)=s)c／A[exp(÷鲁)】L2J的应用研究，并已取得良好的实用效果I】，本文正是温度为的物体，在两个波长以A和A。为中冶金动力2014年第2期METALLURa】CALP

8、OWER怠第168期心波长的辐出度分别M(T,A)和附A0，则根据两者r，11、比训黜锻(4)C(上1蘸““2毒~1雾。测。假设，sA)M=0，即物体近似为灰体时，公式测温系统工作流程见图1。(3)可以简化为图1测温系统工作流程图23监测数据包括对流传热。根据斯忒藩波尔兹曼定律和牛顿冷在加热段和均热段下，我们用比色测温方法所却定律