rz-2温度资料

在生产过程中表面温降的变化，可 以用“基本热交换环节”的组合来描述， 但对于厚坯或厚度较大的带钢则还需计 算轧件内部的温度场。
(1)轧制过程中的辐射传热
斯蒂芬-波茨曼定理：
E
T
4
100
2F
t
2734 100
2F
（10.38）
轧件从周围介质中所吸收的热能Eˊ为：
E
t0
273 100
4
F
2F F
t0
273 100
4
2F
（10.39）
在时间τ内轧件散失的热量Q为：
Q (E E)
(t
273)4 100
(
t
0
273) 100
4
2F
简化后微分形式
dQ (t 273)4 2Fd
100
轧件热含量的变化为：
dQ GcPdt cPhFdt
（10.40） （10.41） （10.42）
轧件散失的热量应等于热含量的变化:
c
P
Fhdt
(
t
273) 100
4
2Fd
因此轧件辐射温降公式为：
（10.43）
dt ( t 273 ) 4 d cPh 100
（10.44）
（2）轧制过程中的对流传热
对流传热量简化计算：
dQ a(t t0 )2Fd
轧件的热含量变化为：
dQ cPFhdt
➢沿着等温面移动不会产生温度变化 ➢沿着等温面法向方向移动时，温度变化最大
温度梯度
温度在空间沿法线方向n 的 变化速度为ΔT/Δn
lim T T
gradT
n0 n n
傅立叶假说为：
q gradT
式中
q ——热流矢量 λ——热导率
热流密度：
q T
n
所以：
dQ qdFdt T dFdt n
轧件散失的热量等于其热含量的变化：
t 传
2 c P S
l vh 平
(t t 0 )
简化后：
t 传
2K
cP
l vh 平
(t t0 )
其中：K =λ/S
（10.50） （10.51）
（b）轧件内部的热传导
T f (x.y.z.t)
温度场：在某一瞬时，物体各点的综合温度数值。 等温面：连接相同温度各点可得到等温面或等温线。
dQy
(q y
q y y
dy)dxdzdt
dQz
(qz
q z z
dz)dxdydt
经dt 时间后，由单元体放出的热量为：
dQ (dQx dQx ) (dQy dQy ) (dQz dQz )
(qx qy qz )dxdydzdt x y z
另一方面，引起温度变化的热量为：
dQ
c pdv
H h
103
（10.54）
接触摩擦所引起的轧件温度升高为：
t 摩
C0
f
c p
l h平
平
ln
H h
（10.55）
10.5.2 热连轧过程中的温降方程
带钢在辊道上运送时的温降方程 带钢在高压水除鳞时的温降方程 机架间喷水或层流冷却时的温降方程 带钢在精轧机组中的温降方程
（1）带钢在辊道上运送时 的温降方程
T t
dt
由于dv dxdydz 所以
cp
T t
( qx x
q y y
qz ) z
根据傅立叶定律知：
qx
T x
qy
T y
qz
T z
所以： cp
T t
(
2T x 2
2T y 2
2T z 2 )
T t
cp
2T ( x2
2T y 2
2T z 2 )
T
(2T
2T
2T )
t
x2 y 2 z 2
L
1
]3
hv
273}
（10.58）
由于热辐射系数ε取决于实际情况，因此，一般
是借助于粗轧机组出口处和精轧机组入口处的测温 仪进行温度测量，然后利用实测的温度进行统计来
求得ε。
（2）带钢在高压水除鳞时 的温降方程
采用牛顿公式进行对流传热时散失的
热量ΔQ 计算： ΔQ = -α(t - t水）2FΔτ
当高压水段长度为l，轧件运行的速
度为v 时，则：
带钢在辊道上运送时，高温带钢要Βιβλιοθήκη Baidu外辐 射热量，从而产生辐射温降，同时带钢也与周 围空气进行对流换热，产生对流热量损失。
在短距离运输辊道上运送时，辐射温降Δt辐为：
Δt 辐
2 (t 273)4 cPh 100
（10.56）
在长距离辊道上运送时
t 2 100
T
d( )
t1 (t 273) 4 100
轧件的对流温降公式为：
dt
2a
c P h
(t
t0 )d
（10.45） （10.46） （10.47）
（3）轧制过程中的传导传热
a. 轧件与轧辊间的传导热
轧件单位时间散失的热量为：
Q 2F (t t0 ) / S
轧件在单位时间内热量的变化为：
（10.48）
Q c ph平bvt传
（10.49）
其中：
cpv
（4）轧制过程中的塑性变形热和摩擦热
在轧制过程中，金属的塑性变形功为：
W 平V ln( H / h) 103
（10.52）
但只有一部分塑性变形功转变为热能Q为：
Q A 平V ln(H / h) 10 3
（10.53）
金属塑性变形热使轧件温度升高Δt 塑为：
t塑
Q
cPV
A cP
平
ln
导热微分方程
qx
qx
q x x
dx
qy
qy
q y y
dy
qz
qz
q z z
dz
qx .q y .qz qx .qy .qz ——分别为导入、出热流密度
在dt 时间内导入和导出的热量：
dQx qxdydzdt
dQy q y dxdzdt
dQz qz dxdydt
dQx
(qx
q x x
dx)dydzdt
温度控制
1 温度变化的基本规律
热轧中的温度，主要是指开轧温度、 终轧温度和卷取温度。这些温度对金属 在各机架中的变形抗力、轧制压力、成 品的金相组织、晶粒度、机械性能以及 带钢的表面状态等都有直接的影响。例 如 ，1%的 温度预报 误差就 有可能 导致 2%~5%的轧制压力预报误差。
连轧过程温度的变化
出炉温度：1180℃～1250 ℃ 粗轧出口处温度:1080℃～1100 ℃ 精轧入口处温度:1000℃～1050 ℃ 精轧出口处温度：830℃～870 ℃ 卷曲温度：600℃～650 ℃
基本温度公式
热轧带钢在生产过程中的每个阶段的 温降都需要利用传热学的基本公式:辐射、 对流、传导，从热平衡出发来推导计算。
100
2
c ph
2 1
d
1 3
(
t
2
273 )
100
3
(t1
273 )
100
3
2 ( 2 1 ) 100 cP
令τ=τ2–τ1，则得：
t2
100(
t1
273) 100
3
6 1/ 3
100c
P
h
273
（10.57）
温降方程为：
t辐
t1
{100[(
t1
273)3 100
6
100cp