钢丝传导加热规律探讨.pdfVIP

201l 生产工艺技术研究 ～93～ 钢丝传导加热规律探讨 沈志军 (咸阳宝石钢管钢绳有限公司，陕西咸阳712000) 摘要在假设的基础上，利用已有知识进行分析逐步得到一些结论：利用微分方程再次证明了金属制品行业 中矿y值为常数的结论；另外，比较了矿y值与D．，值的异同。 关键词钢丝；热传导；肌值：特征时间 金属制品行业常采用各种热处理炉处理钢 文献[4]已进行部分探讨，为了清晰展现问题 物理学本质，笔者直接由传热原理探讨，约定从 丝，为了得到合理的金相组织，常把钢丝的直径 半径12到半径．rl处长度为_I的热阻为 与钢丝走线速度之积设计为一个常数，称为值，该 参数具有显著的工程意义，文献[i-3]进行了部分％2击1n詈例以钆。2面I111昙， 探讨。而文献[4]提出在传导热处理中矿y值的概 念(如铅浴热处理)，是否可将二者合并，或者它们 本身就是同一个问题，笔者就萨y值和Dy值进行 妒20(t,r)--一糕p％S一毒嵩√刈～ rr2．． 比较。 批归一鬻p％…1． 1规律探讨 1．1符号约定 对铅浴处理钢丝表面环绕的一段圆筒形区域 ¨加一半p％…也 分析，参见图l。为方便讨论约定如下符号，其中 根据图I根据串联热阻的性质(可类比串联电 圆筒外壁半径为r2，内壁半径(钢丝半径)为rI，阻理解)：妒20(‘，r)2妒2l(‘，7)2妒2，(‘，7)2妒(¨， 钢丝直径为D，圆筒长度为j，圆筒外壁温度为 死(热力学温度，下同)，内壁温度为兀(兀瓦)， 钢的密度为P，钢的比热容为G，钢的导热系数 为^t，铅液的导热系数为Az，钢丝中间存在半径 为Fo的一细孔，该半径处的温度为0。，热流量为 中(t)，时间为t，钢丝在炉运行速度为y，热处 理炉长度为L。 1．2模型的建立 1．2．1模型假设 为便于描述，采用文献[5]中的一般流程将问 扬Ti 乃 题复述，其中假设如下，假设中相关的传热学基 伊—匝五卜_—口匠卜叼 本知识可参照文献[6]：(1)钢丝在加热中，热传 图1 钢丝回火中的传热学原理示意图 导是主要的传热过程。(2)在时间段7’内，钢丝表 弓(f，，．)2 竹 O(tXR21+RI，)+砭 面附近圆筒形区域的热量均为钢丝所吸收。(3)钢 丝在加热中不存在几何尺寸变形，均为理想的几 注意一个事实，在假设3下，钢丝截面卜某 何圆柱体。即忽略【大1热影响产生的几何尺寸变化， 半径处的温度实际是时I、HJ和半径的2元连续函数， 并且不存在冶金和加工缺陷，为几何连续体。(4) 取一段长度为j且卣径为D的加热钢丝作为研究 在加热中，忽略相变等凶素产生的热量变化。 对象，在钢丝表嘶内法线dr长度．I-．，其质量为 1．2．2模型求解 p21tldr ， 该段获得的热量为 一94～ 2011金属制品行业技术信息交流会论文集 式下，萨y值是常数，需要特别注意，结论确实不 cp(P2石lar)tTl(t,r)一弓(‘