動樑式加熱爐之燃料配比及熱效率分析

Abstract

在鋼廠中，鋼胚需經過一連串的生產製程，鋼胚在進入下游的熱軋延製程前，鋼胚需要再加熱到達塑性變形之溫度，此階段的加熱爐為本文要探討的主題，為使後續之熱軋延製程順利進行，關鍵技術之一為加熱爐之溫控技術。本文以兩個主題進行探討(1)在相同燃料質量流率下，改變加熱爐各區段之燃料比例，對鋼胚均溫性之影響(2)已知鋼胚升溫曲線的情況下，利用數值方法來反求加熱爐各區的燃料質量流率。 本研究建立三維鋼胚加熱爐(reheating furnace)模型，透過數值模擬分析加熱爐?之流場與溫度場，並將模擬值與實測值進行比對，結果顯示爐溫平均誤差為11%，鋼胚平均誤差為6 5%。並以六種操作條件，研究在相同燃料質量流率下，改變加熱爐各區段之燃料比例，對鋼胚均溫性之影響，結果指出燃料比例的多寡會直接影響到各區鋼胚之溫度，然而，在均溫區增加燃料比例，會導致鋼胚出口處的溫度不均勻，使冷痕效應(Skid mark severity)更加嚴重。 此外，探討在已知鋼胚升溫曲線的情況下，利用數值方法來反求加熱爐各區的燃料流率，在此部份發展二維模型來反求燃料流率，在已知實際三維升溫曲線之情況下，能快速反求各區之燃料質量流率，較三維模型可減少99%之計算時間，並使用兩組升溫曲線進行反求燃料之數值運算，結果顯示反求的數值解與實際之升溫曲線誤差為5 2%。

Date of Award	2015 Jun 17
Original language	Chinese
Supervisor	Jiin-Yuh Jang (Supervisor)