带有中间传热体的电阻炉强化传热研究.pdfVIP

Vo1．34 No．6 冶 金 能 源 NOV．2015 ENERGY FOR METALLURGICALINDUSTRY 29 带有 中间传热体的电阻炉强化传热研究 苏正刚 张卫军 池中源 伊 智 王成立 (东北大学) 摘 要 中间传热体作为强化传热元件已经在工程上得到了应用 ，但其在理论上的分析还不 完善。利用计算流体动力学软件FLUENT建立了加热炉内传热过程的数学模型，借助辐射式 电阻炉内无气体燃烧、传热过程相对简单的特点，通过采用非稳态、离散坐标辐射模型，模 拟了钢坯在炉顶加装不同形状中间传热体的电阻炉内的升温过程 ，验证了不同形状中间传热 体的节能效果。 关键词 电阻炉 中间传热体 强化传热 Studyofenhancingheattransferinresistancefurnace with indirectheattransferbodies SuZhenggang ZhangWeijun ChiZhongyuan YiZhi WangChengli (CollegeofMaterialsandMetallurgy，NortheasternUniversity) Abstract Indirectheattmnsferbodiesasstrengtheningheattransferelementsalreadyhavebeen印- pliedinengineering，buttheanalysisisnotperfectintheory．Throughtheuseofcomputational fluid dynamicssoftwareFLUENT，themathematical modelofheatingfurnace’Sheattransferprocesswas established．Theradiationresistancefurnacewaschosenasthesimulationobjectforthereisnocom- bustionandheattransferprocessisrelativelysimple，andthenon—steadystateanddiscreteordinates methodswereadopted．Throughsettingdifferentshapesofindirectheattransferbodiesintheresistance furnacetosimulatetheheatingprocessofsteelbillets，theenergy—savingeffectofdifferentshapesof indirectheattransferbodieswasverified． Keywords resistancefurnace indirectheattrnasferbodies enhancementofheattransfer 工业电炉是通过电流的热效应来加热物料的 的时候也要吸收一部分热量 。所以，中间传 冶金炉 。电阻炉中电流通过 电阻丝产生焦耳 热体强化传热的机理研究尤为重要。 热，以辐射的方式将热射线传到炉墙或直接传到 1 电阻炉模型 炉内被加热的钢坯，所以该炉型对钢坯为间接加 热。中间传热体使炉子的高度相对降低，炉内空 电阻炉的形状和尺寸如图 1所示。该电阻炉 间相比减少。另外，中间传热体之间存在相互遮 首先以150kW 的功率空烧 3h，然后以300kW 的 挡，虽然炉墙对钢坯的辐射面积增加了，但有效 功