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    硅碳棒實際對象的簡化模型

      硅碳棒的壽命是電阻爐的一項重要指標,影響該指標的因素很多,譬如硅碳棒的材質選擇、工作溫度、遮蔽系數、爐內氣氛、安裝方式、耐火材料特性等。本文以某企業實際生產過程中短壽命硅碳棒和被硅碳棒為研究對象,在假設的基礎上研究輻射源一硅碳棒溫度參數的變化特性,提出能夠延長硅碳棒壽命的熱工理論和技術方案。
      本研究對象為某企業的熱處理電阻爐,產品的實際加熱流程俯視如圖1所示。箭頭表示被硅碳棒在窯爐內移動方向,窯爐的內外墻(用耐火材料和其它材料組成)電加熱源(硅碳棒),熱處理對象(被硅碳棒)它們在傳動機構的帶動下按照一定的速度移動。窯爐內無任何保護氣氛,高溫硅碳棒無任何遮蔽物體,按照一定距離垂直排列。為簡化該問題的數學分析和從熱工角度研究該問題,特作如下簡化:
      (1)該模型為二維的;
      (2)以一個熱處理元件為研究對象;
      (3)數學分析過程中所研究的對象不動,且處于某一恒定的溫度;當然,實際過程是動態的,研究對象在吸收熱量以后也會升溫,但是升盡后的對象在傳動機構的帶動下已經移到下一個位置了,如果對其繼續進行研究,方法也是一樣。
      (4)令高溫硅碳棒位于以熱處理元件為中心的圓上,以線狀代替面狀,硅碳棒所處圓的半徑為0.3 m,且緊貼爐壁;
      (5)正常工作時硅碳棒承受950℃的溫度,被硅碳棒所需溫度恒定為800℃;
      (6)硅碳棒為黑度:= 0.82的熱輻射體;(熱處理元件一鋼板的黑度為:= 0.8"7,長度為LAB“0.1 m。圖2為研究對象簡化圖,其中AOB為熱處理元件,即接受熱輻射的受熱體,CD弧為熱輻射發射體,即硅碳棒。圖2熱處理對象簡化圖本文的數據計算是從半圓形頂點上的(:D弧段開始,其對應的圓心角為200。其后硅碳棒沿著半圓向兩個方向等量延伸,對應角度分別為:400,  600, 800等,沿半圓共得出9種情況。www.ijik.cn

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