Термист Термомеханическое упрочнение арматурного проката технология, средства, разработка

Методика расчета линии ускоренного охлаждения

Автоматизация расчетов расхода воды

<<< Методика расчета ЛУО <<<

Гунькин И.А.

08.04.2011

Изложенные методики расчета минимального расхода воды, требуемого для охлаждения и разогрева воды при термомеханическом упрочнении реализуем с использованием математического пакета MatLab.

При вычислениях будем использовать сплайн-интерполяцию зависимости теплосодержания стали от температуры i = f(tº). Таблица записана в файле Cylinder_1_M_Spline.mat. Описание таблицы приведено ранее.

Расчеты реализованы двумя функциями, позволяющими анализировать тепловой баланс в ЛУО:

function Q = Q_min(T_0, T_1, d_pr, v_pr, Del_T_max)
% Определяет минимальный требуемый расход охлаждающей воды Q [л/с]
% при охлаждении раската диаметром d_pr [мм], движущегося со
% скоростью v_pr с температуры T_0 [град. C] до T_1 [град. C]
% при максимально допустимом разогреве воды Del_T_max [град. C].
>>> см. далее >>>

function T_W = T_Water(T_0, T_1, d_pr, v_pr, T_W_0, Q)
% Определяет температуру охлаждающей воды T_W [град. C] после ее
% использования в линии ускоренного охлаждения. Охлаждается прокат
% диаметром d_pr [мм], движущийся со скоростью v_pr с температуры
% T_0 [град. C] до T_1 [град. C]. Температура воды на входе в линию
% составляет T_W_0 [град. C], расход воды - Q [л/с].
>>> см. далее >>>

Пример расчета 1

Вернемся к рассмотренным ранее режимам термомеханического упрочнения арматурного проката диаметром 10 - 16 мм. Диаметры и скорости прокатки приведены в таблице (см. ниже). Температура конца прокатки - 1100 ºC, температура самоотпуска - 550 ºC. Максимально допустимую температуру разогрева воды примем равной 40 ºC.
>> T_0 = 1100;
>> T_1 = 550;
>> v_pr = [14.5 13.3 12.1 11.2];
>> d_pr = [10 12 14 16];
>> Del_t_max = 40;
>> Q_min(T_0, T_1, d_pr, v_pr, Del_t_max).*3.6
ans =
76.7155 101.3279 125.4748 151.6956

Пример расчета 2

Ранее рассмотрена зависимость температуры самоотпуска арматурного проката от длины зоны активного охлаждения (см. Рис. 1). Диаметр проката - 12 мм, температура конца прокатки - 1100 ºC, скорость прокатки - 13.2 м/с. Длина зоны активного охлаждения изменяется от 0.5 до 12 м. Исследовать требуемый минимальный расход воды при заданной температуре разогрева 40 ºC.

Повторим вычисления температуры ускоренного охлаждения:
L_SAO = [0.5:0.1:12];
T=T_uo_ot_L_cylinder_1(1100, 12, 13.2, L_SAO);

Теперь для полученных температур самоотпуска (вектор T), определим требуемые расходы воды:
Q = Q_min(1100, T, 12, 13.2, 40).*3.6;

Результаты расчетов показаны на рис. 1.

	Рис. 1. Температура самоотпуска арматурного проката диаметром 12 мм в зависимости от длины зоны активного охлаждения. Требуемое количество охлаждающей воды для осуществления термомеханического упрочнения при максимально допустимой степени разогрева воды 40 ºC. Изменение температуры воды по длине термоустановки в процессе охлаждения раската.

Пример расчета 3

В предыдущем примере изменим условия. Пусть температура воды перед входом в линию ускоренного охлаждения составит 20 ºC, а расход воды будет равен 100 м³/час, и оставаться неизменным при любой длине зоны активного охлаждения. Исследовать зависимость температуры воды после ускоренного охлаждения от длины ЗАО.

Эту задачу можно сформулировать другим образом. Прокат диаметром 12 мм охлаждается в линии ускоренного охлаждения с длиной ЗАО 12 м. Скорость прокатки - 13.2 м/с, температура конца прокатки - 1100 ºC. Температура воды перед входом в термотрассу составляет 20 ºC, а расход воды - 100 м³/час. Исследовать изменение температуры охлаждающей воды по длине зоны активного охлаждения.

Температура металла по длине зоны активного охлаждения (вектор T) нами уже определена. Поэтому сразу воспользуемся функцией T_Water:
T_W = T_Water(1100, T, 12, 13.2, 20, 100./3.6);

Полученная зависимость (изменение температуры воды по длине ЗАО) показана на рис. 1.

К началу страницы

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди "Не укради"

Редактор сайта: Гунькин И.А. (termist.com@gmail.com)