辊底炉炉辊改进前后的热损分析和控制优化

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,提出基于牛顿搜索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0.07和0.09m／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0.4～0.8m／s和0.2～0.6m／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．