2.1 Giới thiệu Như được mô tả trong chương một, nó là cần thiết hơn để yêu cầu xử lý kiểm soát nhiệt độ chính xác cho sản xuất thép và hợp kim kim loại khác có tính chất cơ học và luyện kim mong muốn. Do đó, hệ thống lạnh của kim loại nóng là một khoảng thời gian rất quan trọng trong kim loại chi phối quá trình hình thành. Hình 2.1 cho thấy toàn bộ quá trình của thép nóng dòng máy cán. Các tính năng chính của hầu hết làm mát là nó có thể không chỉ làm mát xuống dải thép nóng, nhưng cũng có được các tính chất cơ học mong muốn bằng cách kiểm soát quá trình nhiệt độ. Phương tiện làm mát khác nhau đã được áp dụng trong các ngành công nghiệp thép cho đến bây giờ. Như chỉ va chạm máy bay phản lực nước chủ yếu được xem xét trong suốt luận văn này, do đó nó sẽ được chủ yếu thảo luận các phương pháp làm mát và tỷ lệ truyền nhiệt liên quan đến làm mát va chạm tia nước. Hình 2.1 Hot thép dải dòng máy Ngoài ra, như hỗ trợ một để xác minh các đặc tính truyền nhiệt, các phân tích dòng chảy trực quan của truyền nhiệt cũng được tập trung vào nghiên cứu này. Nền nghiên cứu tương ứng và các lý thuyết về va chạm máy bay phản lực nước được trước hết và sau đó trình bày như là các phần sau. Nền 2.2 Nghiên cứu Mặc dù quá trình sản xuất thép đã được biết đến trong vài trăm năm, nó chỉ có được 50 đến 100 năm trước rằng đúc liên tục và quá trình làm lạnh nhanh đã có sẵn và sử dụng. Các quá trình thép làm đã dẫn đến đa dạng của các sản phẩm thép và kim loại kết hợp. Nó không chỉ tạo ra độ dày khác nhau của thép, nhưng cũng sản xuất các lớp khác nhau khác nhau của thép. Thép là một hợp kim của Sắt (Fe) và Carbon (C) có vi cấu trúc khác nhau trong các loại khác nhau của các sản phẩm thép. Trong lịch sử, carbon được sử dụng là nguyên tố hóa học quan trọng nhất cho việc củng cố bằng thép, nhưng nó có tác dụng có hại trên nhiều tính năng công nghệ như khả năng hàn và định hình. Vì vậy, các ứng dụng của thép tăng cường carbon là khá hạn chế. Để đạt được sự kết hợp yêu cầu của sức mạnh và độ dẻo dai cần thiết cho sự an toàn trong xây dựng, nó thường cần thiết để sử dụng phương pháp điều trị nhiệt đắt như dập tắt và ủ. Nó đã được biết rằng làm mát là một phần vô giá của sản xuất thép. Thông qua việc áp dụng làm mát, nó có thể cô lập các kết hợp khác nhau của vi cấu trúc và xây dựng một sản phẩm thép chất lượng. Nó cũng cho thấy, làm mát là một thành phần quan trọng trong sản xuất thép. Quá trình làm lạnh nước kiểm soát là không có khác hơn so với một trong những công nghệ công nghiệp để đạt được mục tiêu này. Rõ ràng là một sự hiểu biết mạnh mẽ của các thành phần vi cấu thép là điều cần thiết nếu quá trình làm mát tăng tốc kiểm soát được hiệu quả áp dụng. Do đó, hệ số truyền nhiệt đối lưu (h) và thông lượng nhiệt (q '') là các thông số kiểm soát quan trọng trong việc có được các tính chất thép mong muốn thông qua quá trình này. Là một phần quan trọng trong quá trình sản xuất thép, những lợi ích của quá trình làm mát tăng tốc kết hợp với cả kinh tế và môi trường tuy nhiên có thể được tóm tắt vào ba khía cạnh sau đây: 1. Quá trình làm lạnh cấp tốc chỉ đòi hỏi nước làm mát cho một khoảng thời gian rất ngắn gọn, đó là, nó là một quá trình làm lạnh nhanh. Nước làm mát cũng có thể được sử dụng theo vòng tròn trong quá trình làm mát công nghiệp. Do đó nó cung cấp những lợi thế lớn trong việc tiết kiệm tài nguyên nước. 2. Vì nó là một quá trình làm lạnh nhanh, quá trình làm mát nhanh cũng được tiết kiệm khác gắn liền với điện năng tiêu thụ. Xem xét các chính tiết kiệm trong nước, về lâu dài, có ít nhu cầu vào tài khoản cho các chi phí liên quan với việc mua lại tài nguyên năng lượng, chuyển đổi và xử lý chất thải. 3. Quá trình làm mát nhanh có thể bẫy vi cấu thép cần thiết và tăng cường hỗn hợp tại căn cứ của việc thêm các thành phần hợp kim cụ thể như đồng, magiê và kẽm. Hoặc có thể nói rằng nó không phải là cần thiết để thêm các thành phần hợp kim cụ thể để tăng cường hỗn hợp. Để có được mục tiêu này, nó là rất quan trọng để kiểm soát nhiệt độ làm mát và tốc độ làm mát trong quá trình làm mát bằng thép. Từ các cuộc thảo luận trước đó, rõ ràng là việc kiểm soát quá trình làm mát tăng tốc về cơ bản là nhiệm vụ của việc hỗ trợ và tăng cường chất liệu quá trình / hóa học với một thủ tục cơ khí. Chắc chắn điều này dẫn một số khó khăn, đặc biệt là liên quan để xử lý tình trạng xử lý giám sát và điều khiển thông số. Để đạt được mục tiêu này, về cơ bản nó là cần thiết để áp dụng khoa học về nhiệt động học, động lực học chất lỏng và truyền nhiệt. Phương pháp làm mát tăng tốc khác nhau đã được phát triển để nguội thép nóng gần đây. Trong số đó, các phương pháp thích hợp nhất nên được lựa cân nhắc đến các mục đích giải nhiệt cũng như phạm vi nhiệt độ làm mát. Như một bản tóm tắt nhanh chóng, một mô tả của ba quá trình làm mát chính cùng với lợi thế tương đối của họ đã được cung cấp dưới đây. 2.2.1 Xịt làm mát làm mát Spray được sử dụng rộng rãi ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như ngành công nghiệp thép. Những hiểu biết về cơ chế làm mát phun là cần thiết để kiểm soát tốt hơn về hiệu suất làm mát. Vòi phun có thể được phân loại thành các loại khác nhau tùy thuộc vào phương pháp hoạt động của mình. Để làm mát bằng thép nóng, vòi thủy lực là tiêu biểu được lựa chọn. Hệ thống làm mát này có khả năng làm mát thấp hơn cụ thể, và các bề mặt trên và dưới của tấm thép nóng được làm mát bằng không thống nhất. Ngoài ra, nó được biết rằng hệ thống làm mát này là rất nhạy cảm với sự tắc nghẽn vòi phun và đòi hỏi một lượng lớn duy trì. Hình 2.2 Spay làm mát Xu hướng tiêu biểu của thủ thỉ phun dòng nhiệt so với nhiệt độ bề mặt nóng được thể hiện trong hình 2.3. Stewart, et al. (1995) đã lưu ý về hệ thống làm mát phun. Đối với các ứng dụng nhiệt độ cao, các mối quan hệ gần đúng có thể được phát triển nhưng có thể cần tinh chế trên cơ sở phòng thí nghiệm hoặc nhà máy thông tin. Đối với quá trình nguội từ nhiệt độ cao, thông qua nhiệt độ Leidenfrost để nhiệt độ nước ở gần, các vòi phun cụ thể nên được kiểm tra. Tính toán loại bỏ nhiệt không phải là luôn luôn chính xác trong các ứng dụng, và các mối quan hệ chính xác giữa các hệ số truyền nhiệt và nhiệt độ bề mặt phải được xác định. Hình 2.3 Ảnh hưởng của tốc độ dòng chảy chất lỏng trên truyền nhiệt (phun làm mát) (Stewart, et al. (1995)) 2.2.2 bức màn nước làm mát hệ thống làm mát này đại diện cho chế độ với khả năng làm mát cụ thể nhất. Thật không may với hệ thống này, các bề mặt trên và dưới của tấm làm mát không thống nhất. Ngoài ra, hệ thống này đòi hỏi một số tiền lớn của nước để đạt được hiệu quả. Nó được nhìn thấy từ hình 2.5 [Natsuo, et al. (1989)] rằng vị trí của sự sụt giảm nhanh chóng về nhiệt độ cũng như hình dạng của các đường cong làm mát ngoài vị trí là khác nhau từ mỗi khác tùy theo độ sâu từ bề mặt va chạm và khoảng cách theo chiều dọc từ va chạm nước. Hình 2.4 nước rèm làm mát Hình 2.5 Đường cong Numerical làm mát (làm mát bức màn nước) của các điểm lưới tương ứng theo hướng độ dày tấm cho các trường hợp Q = 36,7 L / min và H = 100 mm ở vị trí va chạm nước (a), tại vị trí cách nhau 50mm từ va chạm (b) và tại vị trí cách nhau 100mm từ va chạm (c). (Natsuo, et al. (1989)) 2.2.3 Laminar máy bay phản lực làm mát Phương pháp làm mát laminar máy bay phản lực (Hình 2.6) là một kỹ thuật được thành lập để đạt được hệ số truyền nhiệt cao địa phương giữa các nước và các tấm thép nóng. Vì vậy, điều này được áp dụng cho các trường hợp thép tấm nóng phải được nhanh chóng làm lạnh trong một thời gian tương đối ngắn. Phương pháp thủ thỉ này đã được giới thiệu rộng rãi để làm mát thép tấm nóng trên bàn runout. Hình 2.6 jet Laminar làm mát Các máy bay phản lực laminar thiết bị được cài đặt trên các bảng runout làm mát có thể được chia thành hai loại khác nhau. Một là hệ thống làm mát máy cán thông thường (hoặc truyền thống) có một số lượng lớn các phần đầu và vòi phun tròn trong đó phải chịu trách nhiệm đến tắc nghẽn và do đó đòi hỏi một nỗ lực bảo trì lớn. Cái khác là hệ thống làm mát tường rèm mà gần đây đã được phát triển, trong đó bao gồm một ngang đầu lâu để tước hướng và một vòi phun khe với một tỉ lệ rất lớn. Hệ thống làm mát đặc biệt này cho phép làm mát trên cả hai mặt trên và dưới của tấm nóng. Ưu điểm của hệ thống này là (1) tốc độ cao cán; (2) truyền nhiệt tốt hơn trong dải; (3) truyền nhiệt đồng nhất qua phía trên và dưới của dải thép; (4) tản nhiệt đồng đều trên toàn bộ chiều rộng dải thép; (5) sinh hơi tối thiểu, và (6) chi phí bảo trì thấp. Ngoài những ba quá trình làm mát chính, một số hệ thống khác bao gồm làm mát phim, làm mát không khí hơi và làm mát phun chéo, được tuyển dụng bởi các nhà máy thép khác nhau xung quanh toàn cầu. Trong một nhà máy cán, nhiều hệ thống khác nhau được sử dụng thường xuyên dọc theo chiều dài của dải. Điều này cho phép kiểm soát tốt hơn chất lượng thép và cung cấp hệ thống sao lưu nếu bất kỳ một quá trình làm mát không thành công. Sau khi xem xét ngắn gọn ở trên, một thử nghiệm thành lớp phản lực giàn mô phỏng và sửa đổi đã được thực hiện với nghiên cứu này. Mục đích là để có được một chương trình truyền nhiệt hiệu quả để cải thiện tốc độ làm mát và phân bố nhiệt độ trong quá trình làm mát bằng thép nóng. Các kết quả của nghiên cứu này cũng sẽ cung cấp một cơ sở hiệu quả và tiết kiệm mà các ngành công nghiệp thép có thể xử lý sản xuất thép hoàn hảo. 2.3 Nước thuyết va chạm máy bay phản lực 2.3.1 Tại sao tăng tốc làm mát rất quan trọng làm mát bằng thép cơ bản tăng tốc là một quá trình mà thép nóng làm lạnh đến nhiệt độ dự kiến phân phối thông qua sự tác động nước mát nhanh chóng trên bề mặt thép. Trong vòng 20-30 năm qua, sự tăng tốc h làm mát
đang được dịch, vui lòng đợi..
