Нагрев тел в металлургических печах на основе модели теоретического противотока
Another Title
Blank heating in metallurgical furnaces based on a theoretical counterflow model
Bibliographic entry
Постольник, Ю. С. Нагрев тел в металлургических печах на основе модели теоретического противотока = Blank heating in metallurgical furnaces based on a theoretical counterflow model / Ю. С. Постольник, В. И. Тимошпольский, И. А. Трусова // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. – 2016. – Т. 59, № 10. – С. 740-745.
Abstract
Приведен анализ известных и классических методов расчета нагрева термически массивных тел в теоретическом противотоке. В конкретном случае детальному анализу подверглись публикации Б.И. Китаева, Э.М. Гольдфарба, Г.П. Иванцова и Б.Я. Любова. Показано, что в литературе отсутствует надежный инженерный способ расчета термомассивных тел при нагреве одновременно излучением и конвекцией несмотря на то, что основной класс нагревательных печей в прокатном производстве работает по режиму противотока. Получено решение задачи нагрева термически массивных тел одновременно излучением и конвекцией с использованием противоточной схемы теплообмена. Решение поставленной задачи выполнено с использованием метода эквивалентных источников (МЭИ) в соответствии с моделью термического слоя для инерционного и упорядоченного (регулярного) этапов нагрева. Для оценки адекватности полученного решения осуществлено сравнение с классическим решением А.В. Кавадерова и В.И. Калугина, полученным для случая радиационного нагрева, которые показали удовлетворительное согласование расчетных данных для случая решения методом эквивалентных источников и с использованием гидростатического интегратора. Выполнены расчеты нагрева тел классической формы (пластины, цилиндра и шара). Предлагаемая методика может быть использована в теплотехнических расчетах режимов нагрева слитков и заготовок в металлургических печах для оценки температурного поля металла.
Abstract in another language
The analysis of certain well-known and classical methods for calculations of thermo-massive slab heating under conditions of theoretical counterflow is presented. In case at hand, publications by B.I. Kitaev, E.M. Goldfarb, G.P. Ivantsov, and B.Ya. Lubov have been analyzed in full details. It was demonstrated that literature lacks a reliable engineering method of calculation of heating thermo-massive semi-products with simultaneous exposure to thermal radiation and convection, even though the basic class of heating furnaces in the rolling industry are running in the counterflow mode. The authors have worked out a solution for the problem of thermally massive blank heating subject to simultaneous thermal radiation and convection, as well as using a counterflow heat exchange configuration. The stated problem has been solved using the method of equivalent sources (MES) in accordance with the thermal layer format, for two successive stages of heat exchange, namely: – inertial and orderly (regular). To estimate the level of adequacy of the result, the derived solutions have been compared with the classical ones by Kavalderov A.V. and Kalugin V.I. for the case of radiate heating. The results show a satisfactory fit of estimated data for the solution by the method of equivalent sources and with the use of a hydrostatic integrator. The calculations for blank heating have been made for semi-products of classical forms (plate, cylinder and sphere). The proposed technique can be used in heat-engineering calculations as applied to heating-up of ingots and billets in steel-making furnaces to estimate metal temperature fields.