钢坯在加热炉内加热的过程中,钢坯表面会生成氧化铁皮.由于钢坯在氧化过程中需要消耗能量,因此氧化烧损会对炉温造成影响,不利于炉子的稳定运行与控制.钢铁工业中的氧化烧损问题一直是行业内研究的难点,目前对于氧化烧损的研究大多集中于实验中测量氧化烧损量、氧化铁皮成分等方面,对于氧化铁皮生成机理以及机理模型的研究鲜有报道.而关于加热炉内钢坯加热数学模型多忽略氧化铁皮的影响或近似认为氧化铁皮以一定厚度均匀覆盖于钢坯表面.但实际过程中氧化铁皮并非均匀生长,非均匀的氧化铁皮对钢坯内温度分布也有不一样的影响.本文采用随机生长算法结合氧化铁皮生成机理模型,针对单个钢坯表面氧化铁皮在加热过程中的动态生长过程进行研究,对比分析不同时刻氧化铁皮形态以及钢坯内部温度分布,模拟结果与实验结果基本吻合.该模型为氧化铁皮生成机理研究以及准确模拟钢坯的升温过程提供了理论基础.
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