轴向喷射速度对钢管冷却均匀性影响规律的研究.pdf

向喷射速度对钢管冷却均匀性影响规律的研究 1） 2 ） 1） 2) 2 ） 胡树山 ，张少军 ，刘荣娥 ，刘国勇 ，朱东梅 1）内蒙古大学鄂尔多斯学院，内蒙古鄂尔多斯 017000 2）北京科技大学机械工程学院，北京 100083 要：本文利用有限元耦合场数值模拟计算方法，对无缝钢管控制冷却过程进行了三维建模和数值模拟， 研究了轴向喷射速度对无缝钢管轴向和周向冷却均匀性的影响规律。结果表明，随着轴向喷射速度的增加， 无缝钢管轴向温度逐渐降低、各点温度更趋于均匀；轴截面上各 温度变化规律相同，随着轴向喷射速度 的增大周向各点温度均匀性变差。通过上述的模拟计算，为实际钢管控冷设备中参数选择提供了参考和依 据。 关键词：控冷；无缝钢管；数值模拟；轴向喷射速度 分类号：TG162.84 The research of the influences of axial jet velocity upon steel cooling uniformity HU Shu-shan1), ZHANG Shao-j un2), LIU Rong-e1), LIU Guo-yong2), ZHU Dong-mei2) 1) Ordos College Of Inner Mongolia University, Inner Mongolia Ordos 017000, China 2) School of Mechanical Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China Abstract: In this paper, a three-dimensional model for seamless steel tubes and cooling process based on numerical simulation of coupled field finite element method is presented, and the numerical simulation is generated to study the influences of the axial j et speed on the steel cooling uniformity. The results show that with the increase of the axial j et speed, the seamless steel pipe axial temperature decreases, the temperature tend to be more uniform, and that the temperature variation of the cross section is the same, the uniformity of circumferential temperature becomes worse. The research provides references for the actual parameter selection of steel and cooling equipments. Key words: controlled cooling; seamless steel pipe; numerical simulation; axial j et velocity 无缝钢管是一种经济断面钢材，在原油开采和加工、管道输送、机械制造、锅炉制造以 及大型场馆建设等方面得到广泛应用。目前，受国际原油价格暴涨和我国国民经济高速发展 [1-2] 的影响，其需求量迅速增加，而且对其质量的要求也越来越高 。在钢管制造过程中，对 于具有重要用途的钢管产品，如油井管和锅炉管，为获得理想力学性能，大部分均需要进行 [3-4] 淬火处理 。冷却作为淬火处理的关键环 ，对于钢管热处理的生产效率、最终的产品质 量以及经济效益都具有重要的影响，因此钢管淬火冷却技术的研究历来受到各钢管生产厂家