CN111159860B - 退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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，避免退火炉中的受热不均，同时也解决了铜带冷变形后的加工硬化问题；
为消除铜带变形加工后的加工硬化，退火温度根据保温时间要达到500-700℃，由于光伏焊带所用的铜带尺寸较小，且铜带在运行时存在抖动，无法通过温度传感器直接测出不同位置的铜带温度，而利用退火电压也很难计算铜线的温度，导致现有条件下无法清晰的知晓铜带加热过程的温度分布，达到再结晶温度的位置、淬火前的温度及再结晶温度以上的保温时间；
铜带退火时所用的退火电压和电流仅凭经验，如退火时看末段发红的长度，但长度和发光亮度本身即带有主观臆断，预退火时要求末段发亮，同样需要主观判断，主观判断的差异导致产前样品性能的不稳定，也意味着需要多个产前样品来确定退火电流和电压，不仅耗时长且不能保证可靠性，另外铜带规格、铜带运行速度及室温等实际工况改变时，也无法对应给出工艺参数改变的理论依据，致使工艺参数难以确定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决如何现有条件下无法清晰的知晓铜带加热过程的温度分布问题，现提供一种退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：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，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的数值取值范围为0≤LⅥ≤L6，温度模型TⅥ中代入LⅣ的具体数值后，获得L6区域中铜带移动路径的起点至LⅥ距离的位置处的焊带温度TⅥ，T6为LⅥ的具体数值取L6时的L6区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度。
进一步地，积分计算铜带通过L1区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q11为铜带在L1区域时通电获得的热量，t1为铜带进入L1区域的时间点，t2为铜带离开L1区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q12为铜带经过L1区域散热失去的热量，w为铜带的背面与第一电级轮的接触宽度；
积分计算铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q13为铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量。
进一步地，积分计算铜带通过L2区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q21为铜带在L2区域时通电获得的热量，t2为铜带离开L1区域的时间点，t3为铜带离开L2区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L2区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q22为铜带经过L2区域散热失去的热量。
积分计算铜带经过L2区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q23为铜带经过L2区域提供铜带温升需要的热量。
进一步地，积分计算铜带通过L3区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q31为铜带在L3区域时通电获得的热量，t3为铜带离开L2区域的时间点，t4为铜带离开L3区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L3区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q32为铜带经过L3区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L3区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q33为铜带经过L3区域提供铜带温升需要的热量。
进一步地，积分计算铜带通过L4区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q41为铜带在L4区域时通电获得的热量，t4为铜带离开L3区域的时间点，t5为铜带离开L4区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L4区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q42为铜带经过L4区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L4区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q43为铜带经过L4区域提供铜带温升需要的热量。
进一步地，积分计算铜带通过L5区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q51为铜带在L5区域时通电获得的热量，t5为铜带离开L4区域的时间点，t6为铜带离开L5区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q52为铜带经过L5区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q53铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量。
进一步地，积分计算铜带通过L6区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q61为铜带在L6区域时通电获得的热量，t6为铜带离开L5区域的时间点，t7为铜带离开L6区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L6区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q62为铜带经过L16区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L6区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q63为铜带经过L6区域提供铜带温升需要的热量。
本发明的有益效果是：本发明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。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中焊带经过退火装置的示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
实施例1
如图1所示，一种退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，所述铜带以速度v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，铜带的背面与第一电极轮接触，铜带的正面和张力轮接触，铜带的背面和牵引轮接触，铜带的正面和第二电极轮接触；
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的数值取值范围为0≤LⅥ≤L6，温度模型TⅥ中代入LⅣ的具体数值后，获得L6区域中铜带移动路径的起点至LⅥ距离的位置处的焊带温度TⅥ，T6为LⅥ的具体数值取L6时的L6区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度。
本实施例中积分计算铜带通过L1区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q11为铜带在L1区域时通电获得的热量，t1为铜带进入L1区域的时间点，t2为铜带离开L1区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q12为铜带经过L1区域散热失去的热量，w为铜带的背面与第一电级轮的接触宽度；
积分计算铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q13为铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量；
即Q11-Q12＝Q13，代入可得，铜带在L1区域中的温度模型。
本实施例中积分计算铜带通过L2区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q21为铜带在L2区域时通电获得的热量，t2为铜带离开L1区域的时间点，t3为铜带离开L2区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L2区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q22为铜带经过L2区域散热失去的热量。
积分计算铜带经过L2区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q23为铜带经过L2区域提供铜带温升需要的热量；
即Q21-Q22＝Q23，代入可得，铜带在L2区域中的温度模型
本实施例中，积分计算铜带通过L3区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q31为铜带在L3区域时通电获得的热量，t3为铜带离开L2区域的时间点，t4为铜带离开L3区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L3区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q32为铜带经过L3区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L3区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q33为铜带经过L3区域提供铜带温升需要的热量；
即Q31-Q32＝Q33，代入可得，铜带在L3区域中的温度模型。
本实施例中积分计算铜带通过L4区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q41为铜带在L4区域时通电获得的热量，t4为铜带离开L3区域的时间点，t5为铜带离开L4区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L4区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q42为铜带经过L4区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L4区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q43为铜带经过L4区域提供铜带温升需要的热量；
即Q41-Q42＝Q43，代入可得，铜带在L4区域中的温度模型。
本实施例中积分计算铜带通过L5区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q51为铜带在L5区域时通电获得的热量，t5为铜带离开L4区域的时间点，t6为铜带离开L5区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q52为铜带经过L5区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q53铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量；
即Q51-Q52＝Q53，代入可得，铜带在L5区域中的温度模型。
本实施例中积分计算铜带通过L6区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q61为铜带在L6区域时通电获得的热量，t6为铜带离开L5区域的时间点，t7为铜带离开L6区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L6区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q62为铜带经过L16区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L6区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q63为铜带经过L6区域提供铜带温升需要的热量；
即Q61-Q62＝Q63，代入可得，铜带在L6区域中的温度模型。
通过上述所列公式，可以根据实际生产中已知的产品规格，各部分的长度，室温，各铜轮温度，来计算在通电状态下的温度分布，并以此作为确定电流大小的理论依据。
表1
上表1为1.0*0.265mm规格铜带，基本数据如上，每项数据后附有单位，则根据以上得到的公式，可算出T1-T6的温度见表2：
表2
每一区域的温度模型为：
L1区域：
L2区域：
L3区域：
/>
L4区域：
L5区域：
L6区域：
从而可以计算每个位置的温度，再者，如铜的再结晶温度为500℃，在L6区域产生，将T＝500℃代入L6公式可得L＝0.414m，即铜线在L6区域的0.414m处，同时说明铜线处于500℃以上的时间为0.21s；
如因生产需要改变铜线的运动速度v，截面积S，截面形状包括背面宽度w、正面宽度w’、周长Cl，Cl’，Cl”，各区域长度L1-L6的变化，结合铜带与第一电极轮接触温度Tp1，与张力轮接触温度Tp2，与牵引轮接触温度Tp3，带入此模型中，可以判断退火电流是否合理并给出调节依据。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
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的数值取值范围为0≤LⅥ≤L6，温度模型TⅥ中代入LⅣ的具体数值后，获得L6区域中铜带移动路径的起点至LⅥ距离的位置处的焊带温度TⅥ，T6为LⅥ的具体数值取L6时的L6区域中铜带移动路径的终点位置处的焊带温度。
2.根据权利要求1所述的退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，其特征在于：积分计算铜带通过L1区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q11为铜带在L1区域时通电获得的热量，t1为铜带进入L1区域的时间点，t2为铜带离开L1区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q12为铜带经过L1区域散热失去的热量，w为铜带的背面与第一电级轮的接触宽度；
积分计算铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q13为铜带经过L1区域提供铜带温升需要的热量。
3.根据权利要求1所述的退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，其特征在于：积分计算铜带通过L2区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q21为铜带在L2区域时通电获得的热量，t2为铜带离开L1区域的时间点，t3为铜带离开L2区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L2区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q22为铜带经过L2区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L2区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q23为铜带经过L2区域提供铜带温升需要的热量。
4.根据权利要求1所述的退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，其特征在于：积分计算铜带通过L3区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q31为铜带在L3区域时通电获得的热量，t3为铜带离开L2区域的时间点，t4为铜带离开L3区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L3区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q32为铜带经过L3区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L3区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q33为铜带经过L3区域提供铜带温升需要的热量。
5.根据权利要求1所述的退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，其特征在于：积分计算铜带通过L4区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q41为铜带在L4区域时通电获得的热量，t4为铜带离开L3区域的时间点，t5为铜带离开L4区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L4区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q42为铜带经过L4区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L4区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q43为铜带经过L4区域提供铜带温升需要的热量。
6.根据权利要求1所述的退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，其特征在于：积分计算铜带通过L5区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q51为铜带在L5区域时通电获得的热量，t5为铜带离开L4区域的时间点，t6为铜带离开L5区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L1区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q52为铜带经过L5区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q53铜带经过L5区域提供铜带温升需要的热量。
7.根据权利要求1所述的退火装置铜带退火过程中温度分布的计算方法，其特征在于：积分计算铜带通过L6区域时通电获得的热量，其计算公式为：
式中，Q61为铜带在L6区域时通电获得的热量，t6为铜带离开L5区域的时间点，t7为铜带离开L6区域的时间点，T为铜带的温度，L为铜带的长度；
积分计算铜带经过L6区域散热失去的热量，其计算公式为：
式中，Q62为铜带经过L16区域散热失去的热量；
积分计算铜带经过L6区域提供铜带温升需要的热量，其计算公式为：
式中，Q63为铜带经过L6区域提供铜带温升需要的热量。
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