基于Mathcad的轧钢加热炉水梁垫块温度计算与实验分析

摘要

轧钢加热炉采用通水冷却的钢管水梁来支撑炉内的钢坯，由于水梁温度较低，在钢坯与水梁接触处，形成低温区，俗称水管黑印，不利于成品质量控制。为减轻水管黑印，通常在水梁上部增设耐热垫块。垫块直接与钢坯接触，热量由钢坯流向垫块，钢坯容易在接触处形成"垫块黑印"，直接影响钢坯的质量。因此准确计算垫块表面温度对均匀加热炉中钢坯，提高其质量意义重大。本文先采用高温热电偶测量出炉内各加热段环境温度和垫块根部温度作为边界条件，采用两种换热模型，在Mathcad中编程计算，得到了垫块表面温度，结果显示各段垫块表面温度的变化趋势和炉温相同，并且垫块表面温度与炉温温差在合理范围内，反应了计算模型的合理性以及计算结果的准确性。