退火爐內(nèi)罩中氣體流動(dòng)及鋼卷傳熱的數(shù)值模擬
關(guān)鍵詞：取向硅鋼 高溫退火爐 數(shù)值模擬 傳熱 溫度場(chǎng)
摘要：高溫退火是取向硅鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵工序,了解高溫退火過程中鋼卷溫度場(chǎng)分布規(guī)律對(duì)制備磁性均勻的取向硅鋼具有重要意義。建立了環(huán)形爐金屬內(nèi)罩中氣體流動(dòng)及鋼卷傳熱的二維軸對(duì)稱模型,基于流-固-熱耦合的數(shù)值模擬方法,描述了鋼卷在退火過程中的氣體流動(dòng)及鋼卷的溫度變化。采用DO(Discrete Ordinates)模型描述金屬內(nèi)罩與鋼卷之間的輻射,多孔介質(zhì)模型模擬罩內(nèi)氣體通過硅砂區(qū)域的溢出,并考慮了鋼卷各向異性的導(dǎo)熱行為及氧化鎂涂層的分解熱動(dòng)力學(xué)的吸熱行為。結(jié)果表明,金屬罩內(nèi)氣氛和溫度的變化影響罩內(nèi)流場(chǎng)的分布模式;鋼卷升溫過程中冷點(diǎn)位于鋼卷高度的約1/3處;通過優(yōu)化不同階段的升溫速率能夠改進(jìn)鋼卷溫度分布的均勻性。計(jì)算結(jié)果可為取向硅鋼高溫退火工藝的優(yōu)化提供理論參考。
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