18327

15951

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

نوزده، [124]ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار

1401/12/21

كتابنامه

مهندسي مكانيك

مهندسي مكانيك

1401/12/22

2917017

ميز خنك‌كاري (ROT) در خط‌نورد گرم، از انتهاي آخرين قفسه نورد نهايي آغاز و تا ابتداي كويل پيچ‌ها ادامه پيدا مي‌كند و ورق تا رسيدن به دماي مناسب كويل‌پيچي در اين قسمت از خط‌نورد گرم توسط دوش‌هاي بالا (دوش‌هاي دايره‌اي (سوزني) و پرده‌اي) و نازل‌هاي پايين خنك مي‌شود. اين پژوهش به بررسي انتقال حرارت دوبعدي ورق فولاد X70 API به روش اجزاء محدود روي ROT به كمك نرم‌افزارهاي كامسول (نسخه6٫1) و HSMM مي‌پردازد. مسئله بصورت هدايت گذرا با شرايط مرزي وابسته به هندسه ورق و آرايش دوش هاي فعال تحليل مي¬گردد. دماي ورق ابتداي فرايند خنك كاري، ابعاد هندسيROT و آرايش دوش‌ها مطابق با خط‌نورد گرم مجتمع فولاد مباركه در شبيه‌سازي لحاظ گرديده است. انتقال حرارت در ROT به سه حالت اصلي ناحيه تحت برخورد جت، ناحيه جريان موازي و ناحيه مجاور با هوا تقسيم‌بندي مي‌شود تا امكان ارائه ضرايب انتقال حرارت بر حسب دما فراهم گردد. روش تحليل مسئله به كمك پژوهش‌هاي صنعتي حاصل از فولادسازي پسكو كره جنوبي و اوراز كانادا صحت سنجي گرديده است. در اين پژوهش، معادلات حاكم بر ضرايب انتقال حرارت نواحي خنك كاري، معادلات انتقال حرارت تجربي كاليبره شده هستند كه با توجه به شرايط خنك كاري ورق در هر لحظه با شرايط كاري خط‌نورد گرم فولاد مباركه، شار حرارتي آزاد شده از سطح را پيش بيني مي كنند و الگوي خنك كاري مناسب براي محصول مورد نظر ارائه مي گردد. رسانايي حرارتي و ظرفيت گرمايي ويژه فولاد تابع دماست از اين رو اثر اين پارامترها بر نرخ خنك كاري بررسي گرديد. از انجام اين پژوهش نتيجه مي شود كه هر چه ظرفيت حرارتي ويژه و چگالي كمتر باشد نرخ خنك‌كاري بيشتر مي‌شود درحالي‌كه رسانايي حرارتي با نرخ خنك‌كاري رابطه مستقيم دارد. بررسي آرايش دوش هاي گوناگون نشانگر اثربخشي بيشتر خنك كاري سريع نسبت به خنك كاري باتأخير بر دماي كويل پيچي است. نتايج شبيه سازي نشان داد كه به‌ازاي فعاليت هر دسته از دوش هاي پايين، نرخ خنك كاري 0٫7درصد افزايش مي يابد، هر دوش فعال پرده اي نرخ خنك كاري را 0٫63 درصد افزايش مي دهد و هر دوش فعال سوزني، نرخ خنك كاري را حدود 0٫55 درصد افزايش مي دهد. بطور تقريبي افزايش ده درصدي ضخامت به ترتيب منجر به افزايش 3٫6، 3٫25 و 4٫06 درصدي دماي كويل پيچي در ابتدا، ميانه و انتهاي ورق مي شود همچنين افزايش ده درصدي سرعت به ترتيب منجر به افزايش 0٫33، 0٫41 و 0٫32 درصدي دماي كويل پيچي در ابتدا، ميانه و انتهاي ورق مي شود.

A run-out table (ROT) in hot strip rolling has a cooling system residing between the last finishing stands and the coiler. Strip asymmetrically reaches the appropriate coiling temperature by Top headers (Laminar and water curtain) and the bottom nozzles that are placed in ROT. Due to the complex computation caused by the simultaneity of the heat transfer mechanisms in the quench cooling and bubble frequency computation, the heat transfer in ROT is divided into three main zones including the air-cooling zone, impingement zone, and parallel flow region. General 2D Finite element simulation developed in COMSOL 6.1 and HSMM, assuming transient conduction heat transfer with various boundary conditions. The validity of the proposed model is examined through comparison with thermal measurements obtained from the POSCO steel complex and EVRAZ Steel complex. The speed of the rollers and the thickness of the strip are parameters that affect the coiling temperature. Steel properties are temperature dependent and impress ROT Temperature- time curve. The simulation results demonstrate that the activity of each bottom bank brings a 0.7% increase in the cooling rate. Each active water curtain header increases the cooling rate by 0.63% and each active laminar header increases the cooling rate by 0.54. Results also demonstrate that a ten percent increase in thickness leads to a 3.6%, 3.25%, and 4.06% increase in coiling temperature at the head, middle, and tail of the sheet, respectively, and also a ten percent increase in speed leads to a 0.33%, 0.41%, and 0.32 % increase in the coiling temperature at the head, middle, and tail of the sheet, respectively. The lower the specific heat capacity and density, the higher the cooling rate, while the thermal conductivity directly changes with the cooling rate. Simulating the different header configurations explained the effectiveness of early cooling compared to late cooling.

احمد سوهان كار اصفهاني

احمد سوهان كار اصفهاني

احمد سوهان كار اصفهاني , رامين كوهي كمالي