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本文以江苏沙钢1450双蓄热式加热炉为研究对象,用均匀离散射线法求得计算辐射换热量过程中的重要参数,辐射直接交换面积和辐射全交换面积,由辐射直接交换面积求解全交换面积时要知道反射热流密度,本文采用高斯-塞德尔迭代法求解反射热流密度,由此可求得炉内任意温度已知的两个区域间的辐射换热量;以能量平衡为基础,列出钢坯、炉围和气体的能量平衡方程,构成非线性方程组;采用主变量修正法求解方程组,得到温度场分布;以炉气温度场作为边界条件,利用有限差分法求得钢坯内部温度场。 在此基础上,对均匀离散射线法求得的辐射直接交换面积和全交换面积进行了验证。计算结果方面,在其它文献上找到相关数据进行验证;并对辐射直接交换面积进行了完整性验证。 在求解完能量平衡方程组后,利用所得温度场详细分析了燃料热值、预热温度、单双预热、燃料成分等热工及操作参数对加热炉热过程的影响。具体模拟结果为:当钢坯出炉温度基本保持不变的情况下,燃料热值的增加及预热温度的升高,均可以达到节省燃料单耗的目的;双预热比单预热排烟温度低;燃料成分中的可燃成分对钢坯出炉温度的影响:即随着燃料中可燃成分含量的增加,燃料的热值、钢坯出炉温度随之增加,但是当可燃成分含量增加到一定值后,也就是说燃料的热值达到一定值后,再增大热值其对应的出钢温度几乎不再增高。