کاهش دمای قطعه کار در نورد گرم

کاهش دمای قطعه کار در نورد گرم

تعداد بازدید: 2047
چهارشنبه 03 دي 1393

کاهش دمای قطعه کار در نورد گرم

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.

که در آن:

= کاهش دمای فولاد به دلیل هدایت حرارتی (سانتیگراد)

= فاکتور هدایت حرارت غلتک، برای فولاد برابرست با 44000 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 7570 کیلوگرم بر متر مکعب

c= گرمای ویژه، برای فولاد 650 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 0.8 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 0.166 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

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.

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 10 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. 

پاشش آب در نورد گرم

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. 

منابع و پیوند ها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

دکتر محمد محسن مشکسار ، اصول مهندسی نورد ، انتشارات دانشگاه شیراز ، 1384

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

کاهش دما در نورد گرم
دلایل افت دما در نورد گرم
دلایل کاهش دما در نورد گرم
انتقال حرارت در نورد گرم
Work Piece Temperature Reduction in Hot Rolling
برچسب ها: شکل دادن فلزاتنوردحرارت
گزارش حضور پاکمن در هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات اصفهان
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی اصفهان 97 با حضو ...بیشتر
چهاردهمین نمایشگاه بیمارستان سازی، تجهیزات و تاسیسات بیمارستانی
عنوان:چهاردهمین نمایشگاه بیمارستان سازی، تجهیزات و تاسیسات بیمارستانی شهر: ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
چاپ جنرال کاتالوگ شرکت پاکمن
جنرال کاتالوگ شرکت پاکمن: جنرال کاتالوگ پاکمن، در 6 فصل و 228 صفحه به چاپ رسی ...بیشتر
نوزدهمین دوره نمایشگاه ساختمان اهواز
عنوان: نوزدهمین دوره نمایشگاه ساختمان اهواز شهر: اهواز تاریخ ش ...بیشتر
سمينار آموزشی مزايای استفاده از تجهيزات گرمايشی نوين
عنوان : سمينار آموزشی مزايای استفاده از تجهيزات گرمايشی نوين شرکت پاکمن شه ...بیشتر
هشتمین نمایشگاه صنعتی سازی و فناوریهای نوین صنعت ساختمان
عنوان: هشتمین نمایشگاه صنعتی سازی و فناوریهای نوین صنعت ساختمان شهر: ...بیشتر
نهمین نمایشگاه درب و پنجره ، ماشین آلات و صنایع وابسته مشهد
عنوان : نهمین نمایشگاه درب و پنجره ، ماشین آلات و صنایع وابسته مشهد شهر : ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان و تاسیسات با گرایش برج ها و ساختمان های مرتفع
عنوان :نمایشگاه ساختمان و تاسیسات با گرایش برج ها و ساختمان های مرتفع  ...بیشتر
هشتمین نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز
عنوان: هشتمین نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز شهر: شیراز تاریخ شروع:& ...بیشتر
نمایشگاه فن آوری های نوین در صنعت ساختمان و صنایع وابسته
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه فن آوری های نوین در صنعت ساختمان و صنایع وابسته ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر