环形退火炉是对钢卷进行高温退火的关键热处理设备。退火炉炉底板是ROF炉非常关键的零件，主要用于承载热处理工件（卷材）进行高温退火处理。该构件的消耗极大，由于炉底板在使用过程中，受退火工艺交变热应力的影响，一般使用一段时间后边缘位置处开始出现裂纹，会给卷材的成型质量带来影响。当炉底板裂纹长度逐渐变长后，该炉底板必须报废。因此，提高炉底板使用寿命成了制造业面临的一个重要的技术难题。为此，文献等大多数国内外学者对炉底板在退火过程中的温度场、应力场进行了数值模拟。然而，对于模型边界条件的施加主要采用将连续的退火温度曲线截取不同时段的离散温度值载荷施加在炉底板表面上，进行温度场与应力场模拟分析。分析方法未充分考虑实际的热对流情况（炉底板与填充氢气之间的热交换参数）及实际退火温度曲线的施加，导致得出的结果与实际情况相差较大。利用有限元分析法计算了在卷材高温热处理退火环境中炉底板热应力及温度场分布。对于模型边界条件施加，充分考虑热对流换热情况及采用函数编辑的方法将退火温度曲线载荷施加到炉底板分析模型上，得到炉底板的温度场分布情况。然后，基于ANSYS采用热结构耦合对炉底板进行应力分析，为炉底板的使用寿命的延长提供了科学依据。
      根据ROF炉结构，杭州那泰有限元分析公司以其一个台车作为分析研究对象，炉底板物性参数为：炉底板直径为1900mm；高度为175mm；孔径为150mm；密度7900kg/mm³；导热系数 24w/(m.℃)；比热481J/(kg.℃)；弹性模量187GPa；泊松比0.3；热膨胀系数16.8µm/(m.℃)。为了真实地反映出炉底板实际工作状况，在对其进行有限元分析时，取炉底板整体作为三维有限元分析模型。然后，采用ANSYS智能网格对模型进行划分。
      炉底板支撑钢卷进行高温退火处理，热处理工艺退火曲线。炉底板在全氢炉内的退火过程，分为加热阶段（加热和保温两个阶段）和冷却阶段（空冷和喷淋冷却阶段），且都是与周围介质（循环氢气）强制对流换热。根据热处理工艺曲线，设定炉底板与循环气体初始温度为650℃。在整个温度场的分析中，对流换热在炉内换热中起着决定性作用。因此，常选用工程上的炉底板与氢气的对流换热系数作为对流边界温度载荷加载，根据经验式及实验测量数据估算得到炉底板表面直接与氢气对流交换的对流密度200w/(mm².℃)，炉底板承载区与氢气的对流密度0.01w/(mm².℃)。
      温度场求解分为两个部分即加热和冷却过程，且设置为瞬态温度场求解。根据退火曲线，载荷步设置为高温加热30h后，炉内温度达到1150℃，设定子载荷步为30。另外，在冷却过程中，在（1200~1000）℃时间为10h，选择子载荷步为 9，在（1000~700）℃时间为30h，选择子载荷为15。
      根据高温退火曲线，在30h结束后，炉温达到接近1150℃，运用ANSYS中的Functions编辑高温加热函数载荷曲线。炉底板在退火炉中通过30h与循环高温氢气气体对流换热后，其温度分布结果中，炉底板边缘处的温度比承载钢卷部分高，边缘处温度的最高值达到1145℃，承载钢卷处的最低温度为1124℃左右，边缘处与承载钢卷区域之间的温度差为21℃左右。这主要是由于炉底板边缘处直接暴露在高温氢气中，且充分与氢气进行对流传热，而在炉底板承载钢卷区域，因为炉底板与钢卷相接触，高温氢气只能通过钢卷与炉底板产生的接触缝隙处进行对流传热，从而导致热流密度相对比较小。所以，炉底板的边缘处温度上升比较高，而承载钢卷区域温度较低。

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