《》 帶鋼連續(xù)熱處理爐內(nèi)熱過程數(shù)學模型及過程優(yōu)化
定 價:50 元
- 作者:豆瑞鋒,溫治
- 出版時間:2014/12/1
- ISBN:9787502468019
- 出 版 社:冶金工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TG161
- 頁碼:275
- 紙張:純質(zhì)紙
- 版次:1
- 開本:16開
《帶鋼連續(xù)熱處理爐內(nèi)熱過程數(shù)學模型及過程優(yōu)化》介紹了帶鋼熱處理的工藝和設(shè)備,重點對帶鋼連續(xù)熱處理爐內(nèi)熱過程計算模型進行了討論,分別對封閉空間輻射換熱、氣體射流沖擊換熱和粗糙表面接觸換熱進行了詳細的論述,在此基礎(chǔ)上分別建立了帶鋼連續(xù)熱處理立式爐和臥式爐爐內(nèi)熱過程數(shù)學模型,并以國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的三條機組(碳鋼連續(xù)熱處理立式爐、熱軋不銹鋼連續(xù)退火臥式爐、冷軋不銹鋼連續(xù)退火臥式爐)為例,對數(shù)學模型進行了大量的驗證。在爐內(nèi)熱過程模型驗證正確的前提下,以連續(xù)熱處理立式爐為例,探討了連續(xù)熱處理過程優(yōu)化的策略,并提出了基于可行工況集的變工況優(yōu)化策略。書中所述內(nèi)容對帶鋼連續(xù)熱處理機組的工藝優(yōu)化、提質(zhì)增產(chǎn)具有重要的指導意義。
《帶鋼連續(xù)熱處理爐內(nèi)熱過程數(shù)學模型及過程優(yōu)化》可供帶鋼連續(xù)熱處理生產(chǎn)系統(tǒng)的工程技術(shù)人員閱讀,亦可供相關(guān)專業(yè)的教學、科研人員參考。
豆瑞鋒,河南省衛(wèi)輝市人。作為子課題負責人或項目主要完成人先后完成了數(shù)十項科技攻關(guān)課題,其中包括:國家自然科學基金項目3項、國有大中型企業(yè)的重大科技攻關(guān)項目。先后發(fā)表高水平學術(shù)論文20余篇,其中被EI/SCI/ISTP等檢索論文10余篇,獲國家授權(quán)發(fā)明專利1項。長期從事帶鋼連續(xù)熱處理過程的數(shù)學模型和在線優(yōu)化與控制技術(shù)研究,基于傳熱傳質(zhì)機理模型,實現(xiàn)了工藝過渡過程中帶鋼溫度的連續(xù)預測,基于可行工況集的優(yōu)化策略,實現(xiàn)了工藝過渡過程操作參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。相關(guān)研究成果已經(jīng)成功地用在寶鋼股份公司、寶鋼不銹鋼公司、太鋼不銹鋼公司等多條帶鋼連續(xù)熱處理機組上,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
溫治,男,河北張家口人,1962年9月25日生。1980年考入北京科技大學熱能系,1984午畢業(yè);同年考入該校碩士生,1987年畢業(yè);隨后考入該校博士生,1992年3月畢業(yè),獲熱能工程專業(yè)工學博士學位;畢業(yè)后留校任教。1993年破格晉升為副教授,1998年破格晉升為教授,20l3年被聘為北京科技大學終身教授,F(xiàn)任熱能系主任、士生導師。長期從事熱過程模型及優(yōu)化控制、節(jié)能環(huán)保技術(shù)開發(fā)與裝備研制、帶鋼熱處理工藝優(yōu)化及控制、能源管理及調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)等方面的教學和科研工作。先后獲發(fā)明專利3項;科技進步獎5項,其中:鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣利用與減排綜合技術(shù)獲得國家科技進步二等獎;國家和省部級教學科學成果獎2項。日前已發(fā)表論文250余篇,其中被SCI/EI/ISTP等檢索論文近百篇。
1 緒論
2 帶鋼熱處理工藝與設(shè)備
2.1 帶鋼熱處理工藝
2.1.1 帶鋼再結(jié)晶退火
2.1.2 退火工藝曲線
2.2 帶鋼熱處理設(shè)備
2 2.1 森吉米爾法
2.2.2 改良森吉米爾法
2.2.3 美鋼聯(lián)法
2 2.4 改良森吉米爾法與美鋼聯(lián)法的比較
2.2.5 臥式加熱爐與立式加熱爐的比較
2.2.6 預熱段(爐)
2.2.7 加熱段(爐)
2.2.8 冷卻段(爐)
2.3 不銹鋼退火工藝概述 1 緒論
2 帶鋼熱處理工藝與設(shè)備
2.1 帶鋼熱處理工藝
2.1.1 帶鋼再結(jié)晶退火
2.1.2 退火工藝曲線
2.2 帶鋼熱處理設(shè)備
2 2.1 森吉米爾法
2.2.2 改良森吉米爾法
2.2.3 美鋼聯(lián)法
2 2.4 改良森吉米爾法與美鋼聯(lián)法的比較
2.2.5 臥式加熱爐與立式加熱爐的比較
2.2.6 預熱段(爐)
2.2.7 加熱段(爐)
2.2.8 冷卻段(爐)
2.3 不銹鋼退火工藝概述
2 3.1 不銹鋼分類與特性
2.3.2 不銹鋼熱處理的目的
2.3.3 不銹鋼退火爐爐型選擇
3 帶鋼熱處理數(shù)學模型與優(yōu)化策略研究現(xiàn)狀
3.1 帶鋼熱處理爐內(nèi)熱過程模型研究進展
3.1.1 帶鋼整體非穩(wěn)態(tài)熱過程模型
3 1.2 帶鋼單元熱過程跟蹤模型
3.1.3 爐內(nèi)熱過程的半理論半經(jīng)驗模型
3.2 帶鋼熱處理爐仿真優(yōu)化控制研究進展
3 2.1 優(yōu)化目標函數(shù)的確定
3.2.2 穩(wěn)定工況下的優(yōu)化控制策略
3.2.3 變工況下的優(yōu)化控制策略
3.2.4 基于智能優(yōu)化技術(shù)的控制策略
4 封閉空間內(nèi)的輻射換熱
4.1 輻射換熱的基本概念
4.1.1 輻射角系數(shù)的定義及其求解方法
4.1.2 蒙特卡洛法的基本原理
4.2 基于蒙特卡洛法的多個灰面間輻射換熱通用模型
4.2.1 設(shè)計蒙特卡洛法程序需要考慮的問題
4.2.2 曲面單元設(shè)計
4.3 蒙特卡洛法模型的驗證與計算誤差分析
4.3.1 基于統(tǒng)計學的蒙特卡洛法誤差分析
4.3.2 蒙特卡洛法模型驗證與誤差分析
4.4 封閉空間輻射換熱計算方法
4.4.1 封閉空間輻射透明介質(zhì)下的輻射換熱
4.4.2 封閉空間輻射參與性介質(zhì)下的輻射換熱
4.5 蒙特卡洛法在復雜空間輻射換熱模型中的應(yīng)用
4 5 1 堆積狀態(tài)下小球輻射換熱模型
4.5.2 小球蓄熱室內(nèi)球體之間輻射換熱的分析
4.5.3 輥底式輻射管爐內(nèi)輻射換熱模型
4.5.4 粗糙表面黑度系數(shù)的理論計算模型
5 氣體射流沖擊換熱
5.1 氣體射流沖擊換熱的實驗方法和實驗關(guān)聯(lián)式
5.2 氣體射流沖擊換熱數(shù)值仿真
5.2.1 RNG k-ε湍流模型計算單孔射流沖擊換熱
5.2.2 假設(shè)條件及邊界條件設(shè)置
5.2.3 流場特征參數(shù)驗證與分析
5.2.4 換熱特性驗證與分析
5.2.5 不同射流結(jié)構(gòu)下單孔射流壓力系數(shù)的分布規(guī)律
5.2.6 不同射流結(jié)構(gòu)下單孔射流Nu數(shù)的分布規(guī)律
5.3 孔排射流沖擊流動與換熱過程數(shù)值模擬
5.3.1 換熱特性分析
5.3.2 流場特性分析
6 粗糙表面間接觸換熱
6.1 接觸換熱的統(tǒng)計模型
6.1.1 假設(shè)條件
6.1.2 單峰接觸模型
6.1.3 接觸統(tǒng)計模型
6.1.4 接觸間隙內(nèi)的輻射模型
6.1.5 接觸換熱模型驗證及其分析
6.1.6 等效輻射系數(shù)的定義與分析
6.2 影響接觸熱導的因素
6.2.1 溫度對接觸熱導的影響
6.2.2 接觸副導熱系數(shù)與接觸熱阻的關(guān)系
6.2.3 接觸副硬度與接觸熱導的關(guān)系
6.2.4 接觸熱阻影響因素的綜合分析
6.3 帶鋼輥冷過程的仿真分析
6.3.1 帶鋼與冷卻輥接觸換熱模型
6.3.2 數(shù)值仿真分析
6.4 立式爐輥室內(nèi)的傳熱仿真分析
6.5 接觸傳熱在帶鋼連續(xù)熱處理爐上的最新應(yīng)用
7 連續(xù)熱處理立式爐爐內(nèi)熱過程數(shù)學模型及驗證
7.1 帶鋼傳熱過程物理模型
7.2 帶鋼傳熱過程數(shù)學模型
7.2.1 假設(shè)條件
7.2.2 控制方程
7.3 帶鋼傳熱模型邊界條件的確定
7.3.1 輻射換熱邊界條件
7.3.2 射流沖擊換熱邊界條件
7.3.3 接觸換熱邊界條件
7.3.4 其他換熱邊界條件
7.4 數(shù)值求解方法及計算流程框圖
7.5 立式爐內(nèi)帶鋼傳熱過程的數(shù)值模擬及實驗驗證
7.5.1 輻射管加熱段內(nèi)溫度實測及其特性分析
7.5.2 基于爐膛溫度的輻射管加熱段的實驗驗證
7.5.3 基于輻射管管壁溫度的輻射管加熱爐段實驗驗證
7.5.4 電阻加熱段內(nèi)的數(shù)值模擬及實驗驗證
7.5.5 快速冷卻段和感應(yīng)加熱段的數(shù)值模擬及實驗驗證
8 不銹鋼連續(xù)熱處理臥式爐爐內(nèi)熱過程數(shù)學模型及驗證
8.1 物理模型與數(shù)學模型
8.1.1 控制方程及其離散化
8.1.2 外掠平板對流換熱模型
8.1.3 爐內(nèi)輻射換熱模型
8.1.4 氣體射流沖擊換熱模型
8.1.5 水霧/氣霧冷卻換熱模型
8.2 爐膛熱平衡模型的建立
8.2.1 加熱段熱平衡模型
8.2.2 冷卻段熱平衡模型
8.2.3 全爐熱平衡模型
8.3 不銹鋼熱帶連續(xù)退火爐數(shù)值仿真結(jié)果及驗證
8.3.1 加熱部分帶溫實測值、配方值與仿真結(jié)果分析
8.3.2 不銹鋼熱帶連續(xù)退火爐加熱部分實驗驗證
8.3.3 不銹鋼熱帶連續(xù)退火爐冷卻部分實驗驗證
8.4 不銹鋼冷帶連續(xù)退火爐數(shù)值仿真結(jié)果及驗證
8.4.1 不銹鋼冷帶連續(xù)退火爐加熱部分驗證
8.4.2 不銹鋼冷帶連續(xù)退火爐冷卻部分驗證
8.4.3 仿真結(jié)果驗證統(tǒng)計分析
8.4.4 熱平衡仿真結(jié)果及驗證
9 帶鋼連續(xù)熱處理過程操作參數(shù)的優(yōu)化及仿真
9.1 穩(wěn)定工況下操作參數(shù)的優(yōu)化控制策略
9.1.1 極限帶速的計算方法
9.1.2 啟發(fā)式優(yōu)化算法
9.2 變工況時的參數(shù)優(yōu)化控制策略
9.2.1 帶鋼鋼種及規(guī)格相同時的變工況控制策略
9 2.2 可行工況集的交集非空時的變工況控制策略
9.2.3 可行工況集的交集為空集時的變工況控制策略
9.3 立式爐操作參數(shù)優(yōu)化控制數(shù)值仿真分析
附錄
參考文獻