王正洁，谭秋生，苏福永

(1.青岛特殊钢铁有限公司，青岛 266409;2.北京科技大学能源与环境工程学院，北京 100083)

0 引 言

均热炉的主要作用是在初轧前把钢坯加热或保温一定时间，通过热扩散使钢锭内部温度均匀从而适于金属塑性加工用的室状炉[1-3]。均热炉是初轧生产中的重要加热设备。它将来自炼钢厂的冷、热钢锭均匀地加热到轧制所要求的温度，并连续地供给初轧机进行轧制[4-5]。均热炉炉膛为长方体形，钢锭在炉内竖放，通常由几个炉坑组成一组，共用一套控制系统。蓄热式均热炉作为目前广泛应用的一种炉型，其炉坑两端有蓄热室，因其换向供热带来炉内流场复杂的周期变化，从而引起炉内对流换热系数的大幅变化，最终影响钢锭在炉内的换热过程[6-7]。

在蓄热式均热炉炉内换热的研究过程中，随着计算机的发展和蓄热室研究的逐步深入，数值模拟研究逐渐成为一个重要方向。国内外学者采用数值模拟的方法对蓄热式燃烧过程的流场、燃烧温度、蓄热式均热炉内换热过程等进行了大量仿真研究，为蓄热式均热炉的发展做出了贡献[8-10]。

本文针对不同热负荷下蓄热式均热炉内的对流换热过程开展数值模拟研究，通过对不同热负荷下炉内钢锭表面对流换热系数的变化分析蓄热式燃烧方式对均热炉内钢锭加热的影响，为蓄热式均热炉的工艺优化提供基础。

1 物理模型及数学模型

1.1 物理模型

本文的数值模拟研究对象包含均热炉炉膛以及炉内钢锭，其示意图如图1所示。……