Aumentar la temperatura de la zona de remojo en un horno de viga móvil sirve como una palanca directa para elevar la temperatura central de una placa revestida de titanio/acero. Los datos de simulaciones numéricas revelan una relación de transferencia térmica muy eficiente: por cada aumento de 5 °C en la temperatura ambiente de la zona de remojo, la temperatura central de la placa aumenta en un promedio de 4,5 °C.
Aumentar la temperatura de la zona de remojo impulsa eficazmente el calor hacia el núcleo de la placa, pero introduce una variable delicada: si bien el núcleo se calienta, la brecha de temperatura entre la superficie y el centro puede ampliarse ligeramente, lo que desafía la uniformidad requerida para el laminado de precisión.
La Mecánica de la Transferencia Térmica
Impulsando la Temperatura Central
La función principal de ajustar la zona de remojo es garantizar que las capas internas de la placa revestida alcancen el estado térmico necesario.
A diferencia de la etapa de precalentamiento, donde el calentamiento de la superficie es rápido y los gradientes son altos, la zona de remojo se enfoca en penetrar el núcleo. Los datos indican que el núcleo responde bien a los cambios en la temperatura ambiente de esta zona específica.
Logrando el Equilibrio Térmico
La zona de remojo está diseñada para proporcionar un entorno de alta temperatura con fluctuaciones mínimas.
Esta estabilidad permite que la placa alcance el equilibrio térmico interno, asegurando que las capas de titanio y acero posean capacidades de deformación plástica consistentes. Esta consistencia es un requisito previo para cumplir con los requisitos de laminado de alta precisión posteriores.
Comprendiendo las Compensaciones
El Riesgo para la Uniformidad
Si bien aumentar la temperatura ayuda a alcanzar el calor central deseado más rápido, la nota de referencia principal señala un efecto secundario crítico: puede aumentar ligeramente la diferencia de temperatura transversal.
Idealmente, la zona de remojo reduce la diferencia entre la superficie y el núcleo. Sin embargo, aumentar agresivamente la temperatura de la zona puede elevar la temperatura de la superficie antes de que el núcleo se haya igualado por completo, lo que podría reintroducir un gradiente térmico.
Equilibrando la Velocidad de Calentamiento vs. la Calidad
La optimización requiere encontrar el "punto óptimo" entre la rapidez con la que calienta la placa y la uniformidad de la temperatura.
Si la temperatura es demasiado baja, el núcleo permanece demasiado frío para un laminado eficaz; si se eleva de forma demasiado agresiva, la desigualdad de temperatura resultante en la sección transversal podría comprometer la interfaz revestida.
Tomando la Decisión Correcta para su Objetivo
Para optimizar la curva del proceso de calentamiento, debe sopesar la necesidad de la temperatura central frente al estricto requisito de uniformidad transversal.
- Si su enfoque principal es aumentar la velocidad de laminado: Puede aumentar la temperatura de la zona de remojo para llevar rápidamente el núcleo de la placa a la temperatura de laminado deseada, siempre que controle el gradiente transversal.
- Si su enfoque principal es la integridad de la interfaz y la precisión: Priorice un aumento moderado de la temperatura combinado con un tiempo de residencia optimizado para garantizar que las temperaturas de la superficie y del núcleo estén lo más cerca posible.
El control térmico preciso en la zona de remojo es la clave para prevenir daños por estrés y al mismo tiempo garantizar que la placa sea lo suficientemente maleable para el procesamiento.
Tabla Resumen:
| Factor | Impacto del Aumento de 5 °C en la Zona | Objetivo en la Zona de Remojo |
|---|---|---|
| Temperatura Central | Aumenta ~4,5 °C | Garantizar una maleabilidad suficiente para el laminado |
| Gradiente Térmico | Puede ampliarse/aumentar ligeramente | Minimizar la diferencia entre superficie y centro |
| Consistencia de Capas | Variable según la profundidad del calor | Lograr una deformación plástica uniforme |
| Enfoque del Proceso | Alta eficiencia de transferencia térmica | Equilibrar la velocidad de calentamiento vs. la calidad de la interfaz |
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Referencias
- Zhanrui Wang, Hui Yu. Numerical investigation on heating process of Ti/Steel composite plate in a walking-beam reheating furnace. DOI: 10.2298/tsci231108082w
Este artículo también se basa en información técnica de Kintek Furnace Base de Conocimientos .
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