退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铜带退火技术领域，尤其是一种退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，依据铜带在退火装置中的运行路径划分铜带所在区域，积分计算铜带通过各区域时通电获得的热量，然后考虑铜带的对流传热，积分计算铜带经过各区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过各区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在各区域中的温度模型，本发明专利技术退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法通过将铜线的退火过程按区域进行建立温度模型，实现能够获取铜带在连续退火过程中的温度分布状况，从而指导工艺参数；结合实际工况，可确定更小范围的退火条件，提升铜带退火的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法
本专利技术涉及铜带退火
，尤其是一种退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法。
技术介绍
铜带是制作光伏焊带的主要原材料，为提高光的利用率，铜带电镀之前，需要进行轧制和压花处理，达到产品设计的整体结构。铜带经过冷变形时，其内部会晶粒碎化、晶格畸变，存在着较大的残余内应力，其组织处于一种不稳定的硬化状态，即加工硬化。为了消除残余应力，改善组织结构，提高线材的综合性能，必须进行热处理。一般要先将铜带预热到200-350℃，用来消除参与内应力；再将铜带加热到500-600℃进行结晶退火，以消除加工硬化，提高铜带的塑形和韧性。实际生产过程中，如果铜带经轧制、压花后直接经收线机收卷，由于加工硬化现象会导致排线困难、与工字轮形貌不完全贴合、铜带存在相互作用力进而引起变形，严重时会造成脆性断裂。未经热处理不仅会增加次品率、影响生产效率，更会降低产品质量，引发产品问题。可以借鉴电缆行业采用的连续退火的方式，其是在拉拔与收线机之间插入退火装置，使得铜带边通过边淬火，其使铜带的每一段都经由相同的热处理过程，避本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，所述铜带依次绕经第一电极轮、张力轮、牵引轮及第二电极轮，且在经过牵引轮后进入冷却水槽进行淬火，第一电极轮、张力轮、牵引轮及第二电极轮均为铜轮，其特征在于：该铜带退火过程中温度分布的计算方法包括以下步骤：/nS1、依据铜带在退火装置中的运行路径划分焊带所在区域，分别为L1区域、L2区域、L3区域、L4区域、L5区域及L6区域；/nS2：首先积分计算铜带通过L1区域时通电获得的热量，然后考虑铜带和外界环境空气及第一电极轮的对流传热，积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在L1区域中的...

【技术特征摘要】
1.一种退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，所述铜带依次绕经第一电极轮、张力轮、牵引轮及第二电极轮，且在经过牵引轮后进入冷却水槽进行淬火，第一电极轮、张力轮、牵引轮及第二电极轮均为铜轮，其特征在于：该铜带退火过程中温度分布的计算方法包括以下步骤：
S1、依据铜带在退火装置中的运行路径划分焊带所在区域，分别为L1区域、L2区域、L3区域、L4区域、L5区域及L6区域；
S2：首先积分计算铜带通过L1区域时通电获得的热量，然后考虑铜带和外界环境空气及第一电极轮的对流传热，积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在L1区域中的温度模型，具体为：



其中：I为铜带的退火电流，ρ0为铜带在温度为0℃时的电阻率，α为铜的电阻温度系数，S为铜带的横截面面积，hco为铜带与空气传热系数，hto为铜带与铜轮的传热系数，c为铜的比热容，γ为铜的密度，v为铜带的运行速度；Tp1为与铜带接触的第一电极轮温度，T0为外界环境空气的温度，Cl’为铜带横截面的除铜带背面所在轮廓线之外的周长，w为铜带的背面和第一电极的接触宽度，铜带的背面和第一电极的接触宽度与铜带的背面和牵引轮的接触宽度一致；
L1区域中铜带移动路径的总长为L1，LⅠ的数值取值范围为0≤LⅠ≤L1，温度模型TⅠ中代入LⅠ的具体数值后，获得L1区域中铜带移动路径的起点至LⅠ距离的位置处的焊带温度TⅠ，T0为铜带所在环境的空气温度，T1为LⅠ的具体数值取L1时的L1区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度；
S3：首先积分计算铜带通过L2区域时通电获得的热量，然后考虑铜带和外界环境空气的对流传热，积分计算铜带经过L2区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过L2区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在L2区域中的温度模型，具体为：



其中：Cl为铜带横截面的周长；
L2区域中铜带移动路径的总长为L2，LⅡ的数值取值范围为0≤LⅡ≤L2，温度模型TⅡ中代入LⅡ的具体数值后，获得L2区域中铜带移动路径的起点至LⅡ距离的位置处的焊带温度TⅡ，T2为LⅡ的具体数值取L1时的L2区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度；
S4：首先积分计算铜带通过L3区域时通电获得的热量，然后考虑铜带和外界环境空气及张力轮的对流传热，积分计算铜带经过L3区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过L3区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在L3区域中的温度模型，具体为：



其中：w’为铜带正面与张力轮的接触宽度，Cl”为铜带横截面的除铜带正面所在轮廓线之外的周长，Tp2为与铜带正面接触的张力轮温度；
L3区域中铜带移动路径的总长为L3，LⅢ的数值取值范围为0≤LⅢ≤L3，温度模型TⅢ中代入LⅢ的具体数值后，获得L3区域中铜带移动路径的起点至LⅢ距离的位置处的焊带温度TⅢ，T3为LⅢ的具体数值取L3时的L3区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度；
S5：首先积分计算铜带通过L4区域时通电获得的热量，然后考虑铜带和外界环境空气对流传热，积分计算铜带经过L4区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过L4区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在L4区域中的温度模型，具体为：



其中：
L4区域中铜带移动路径的总长为L4，LⅣ的数值取值范围为0≤LⅣ≤L4，温度模型TⅣ中代入LⅣ的具体数值后，获得L4区域中铜带移动路径的起点至LⅣ距离的位置处的焊带温度TⅣ，T4为LⅣ的具体数值取L4时的L4区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度；
S6：首先积分计算铜带通过L5区域时通电获得的热量，然后考虑铜带和外界环境空气及牵引轮对流传热，积分计算铜带经过L5区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在L5区域中的温度模型，具体为：



其中：Tp3为与铜带接触的牵引轮温度；
L5区域中铜带移动路径的总长为L5，LⅤ的数值取值范围为0≤LⅤ≤L5，温度模型TⅤ中代入LⅤ的具体数值后，获得L5区域中铜带移动路径的起点至LⅤ距离的位置处的焊带温度TⅤ，T5为LⅤ的具体数值取L5时的L5区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度；
S7：首先积分计算铜带通过L6区域时通电获得的热量，然后考虑铜带和氮气的对流传热，积分计算铜带经过L5区域散热失去的热量，接着积分计算铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量，以此构建铜带在L5区域中的温度模型，具体为：



其中：
L6区域中铜带移动路径的总长为L6，LⅥ的数值取值...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱海鹏，郑志鹏，
申请(专利权)人：凡登江苏新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32