آخرین تحلیل‌ها
کاهش دمای قطعه کار در نورد گرم(Work Piece Temperature Reduction in Hot Rolling)

کاهش دمای قطعه کار در نورد گرم(Work Piece Temperature Reduction in Hot Rolling)

آخرین بروزرسانی: چهارشنبه 07 خرداد 13930

کاهش دمای قطعه کار در  نورد گرم (Work Piece Temperature Reduction in Hot Rolling) تحت تاثیر عوامل مختلفی می باشد. تغییر دمای فلز نتیجه جمع جبری و یا برایند همه سازه های افزایش دمای فلز در نورد گرم و یا کاهنده دمای فلز است. در ادامه سازه های کاهنده دما معرفی می شوند که عبارتند از :

انتقال حرارت به روش هدایت

انتقال حرارت به روش تشعشع

انتقال حرارت به روش جابجایی

انتقال حرارت به دلیل پاشش آب

انتقال حرارت بدلیل پوسته زدایی

 

انتقال حرارت به روش هدایت در نورد گرم 

در هنگام نورد تماس پی در پی غلتک ها با قطعه کار گداخته سبب میشود که بخشی از حرارت قطعه کار به روش هدایت به غلتک ها فرستاده شود. این کار سبب گرم شدن غلتکها و کاهش دمای قطعه کار می شود. در نورد ورق های فولادی کاهش دما به این دلیل از رابطه زیر پیروی می کند.

برای فلز گداخته شده در نورد گرم، انتقال حرارت به روش جابجایی، در مقایسه با انتقال حرارت به روش تشعشع و هدایت بسیار ناچیز است. به گونه ای که از کاهش دما به این دلیل به آسانی می توان صرفنظر کرد.

که در آن:

= کاهش دمای فولاد به دلیل هدایت حرارتی (سانتیگراد)

= فاکتور هدایت حرارت غلتک، برای فولاد برابرست با ۴۴۰۰۰ ژول بر متر مربع، ثانیه، سانتیگراد

= به ترتیب دمای غلتک ها و ورق،  سانتیگراد

r= درصد کاهش نسبی در ضخامت ورق

= دانسیته ورق، برای فولاد ۷۵۷۰ کیلوگرم بر متر مکعب

c= گرمای ویژه، برای فولاد ۶۵۰ ژول بر کیلوگرم، سانتیگراد

R= شعاع غلتک، متر

= ضخامت ورودی ورق، متر

n= سرعت غلتک، دور در دقیقه

با جایگزینی اندازه های  برای ورق های فولادی در رابطه بالا و با توجه به تعریف درصد کاهش نسبی ضخامت ورق، یعنی:

رابطه اول بصورت زیر خلاصه می شود.

که در این رابطه، ضخامت خروجی ورق () ،  اندازه مطلق کاهش در ضخامت ورق () و شعاع غلتک R همگی اندازه ها بر حسب میلیمتر می باشند.

انتقال حرارت به روش تشعشع در نورد گرم  

پدیده تشعشع عامل بنیادی کاهش دمای قطعه کار در فرایند های نورد گرم می باشد. از نقطه نظر انتقال حرارت، گرمای ناشی از تشعشع واحد سطح یک جسم سیاه در واحد زمان با توان چهارم دما بر حسب کلوین متناسب است، یعنی:

ضریب تناسب  به ثابت استیفن – بولتزمن و یا ثابت تشعشع جسم سیاه معروف است. بنابراین حرارت ناشی از تشعشع یک جسم سیاه با مساحت A و دمای T در واحد زمان می شود:

T0  دمای محیط بر حسب کلوین است. حرارت ناشی از تشعشع انواع دیگر سطح ها، غیر از جسم سیاه از نظر کمی به اندازه جسم سیاه نمی باشد. ولی این حرارت همچنان با توان چهارم دما بر حسب کلوین متناسب است. برای وارد کردن ماهیت اجسام غیر سیاه، ضریب نوینی تحت عنوان قابلیت انتشار اجسام غیر سیاه در رابطه بالا آشکار می شود. چنانچه زمان تشعشع نیز منظور شود، رابطه بصورت زیر تکمیل می شود:

در رابطه بالا:

Q= حرارت ناشی از تشعشع، کیلو کالری

=  قابلیت انتشار اجسام غیر سیاه، برای بیشتر فلزات اندازه آن ۰٫۸ است.

Cb= ثابت تشعشع جسم سیاه،  کیلو کالری بر متر مربع، ساعت، کلوین

با جایگزینی اندازه های  و Cb رابطه بالا بصورت زیر ساده می شود:

این رابطه حرارت از دست رفته به دلیل تشعشع را نسبت به دمای جسم، در هر مرحله از نورد با گذشت زمان بدست می دهد. با توجه به کاهش حرارتی Q، کاهش دمای ناشی از تشعشع جسم بنابر رابطه  بصورت زیر فرموله می شود:

برای فولادها با گرمای ویژه ۰٫۱۶۶ کیلوکالری یر کیلوگرم، درجه سانتیگراد، کاهش دما به دلیل تشعشع می شود:

  که در آن:

= کاهش دما، سانتیگراد

 A= سطح جسم، متر مربع

 t= زمان تشعشع، ساعت

m= جرم جسم، کیلوگرم

T= دمای جسم، کلوین

T0= دمای محیط، کلوین

یادآور می شود که در این رابطه، سطح تشعشع جسم عبارتست از آن بخش از سطح جسم که هوا را می بیند.

 

انتقال حرارت به روش جابجایی در نورد گرم 

به هر حال، اندازه گیری های تجربی و آزمایشگاهی نشان دادند که حرارت از دست رفته از سطح ورق، در نورد گرم به دلیل جابجایی حرارتی از رابطه زیر پیروی می کند.

Qconv عبارتست از حرارت ناشی از جابجایی، برحسب کیلوکالری بر متر مربع، ساعت و T دمای فلز بر حسب کلوین است. همانگونه که مشاهده می شود انتقال حرارت به دلیل جابجایی در زمان نورد (چند ۱۰ ثانیه) بسیار بسیار ناچیز است.

انتقال حرارت به دلیل پاشش آب در نورد گرم 

 
یکی از راه های موثر در کنترل دمای قطعه کار در هنگام نورد گرم، استفاده از پاشش آب روی سطح قطعه کار است. آب پس از تماس با سطح فلز گداخته، به تندی گرم و به بخار تبدیل می شود. با توجه به اندازه حرارت لازم برای افزایش دمای آب تا نقطه جوش و گرمای نهان تبخیر آب و اندازه آب مصرف شده، می توان حرارت گرفته شده از جسم را تعیین کرد و از آنجا کاهش دمای فلز را مشخص نمود. 

انتقال حرارت بدلیل پوسته زدایی در نورد گرم 

عملیات پوسته زدایی پس از سست کردن لایه های اکسید به روش مکانیکی در قفسه نخست پیش نورد گرم، بوسیله یک جت پر فشار آب انجام می پذیرد. این کار سبب می شود که دمای شمش کاهش یابد. آنالیز اینگونه انتقال حرارت، مانند پاشش آب، بر پایه حرارت جذب شده یا افزایش دمای حجمی از آب که برای پوسته زدایی بکار گرفته شده است، انجام می پذیرد.

مشاهده لیست قیمت به روز

 

 

 


 


 

تاریخ انتشار: چهارشنبه 07 خرداد 1393
اشتراک گذاری
دیدگاه کاربران0 دیدگاه
جداول وزنی مشاهده کنید
ارائه فاکتور رسمی
ارسال به سراسر کشور
اینستاگراممشاهده صفحه