5.Расчёт времени нагрева металла
5.1. В методической зоне
Средняя по сечению температура применительно к нагреву цилиндра (см. “Металлургические печи” под редакцией М.А.Глинкова)
Средний для методической зоны коэффициент теплопроводности:
Средняя теплоёмкость для методической зоны, равна:
Коэффициент температуропроводности определяем по следующей формуле:
(22)
,где
-удельный
вес стали принимаемый равным
Средний тепловой поток в методической зоне определяется по формуле:
(23)
Определим ориентировочные размеры печи. При трёхрядном расположении заготовок, ширина печи будет равна:
,где
зазор
между заготовками равный 0,2 м.
Находим
степени развития кладки (на 1 метр длины
печи), при этом задаёмся высотой печи,
которая находиться для кольцевой печи
в пределах
принимаем
.
(24)
Определим эффективную толщину газового слоя:
(25)
Находим степень черноты дымовых газов в методической зоне
,
при средней температуре
Определим
парциальные давления
:
По номограмме (Б.С.Мастрюков “Теплотехнические расчёты и конструкция промышленных печей” стр.50-52) определяем:
Тогда
(26)
Приведённая степень черноты рассматриваемой системы равна:
=0,66 (27)
где
степень
черноты металла, равная
Температура
печи в начале методической зоны, при
коэффициенте теплового излучения
(28)
Определим тепловой поток в конце методической зоны:
Определим продолжительность нагрева в методической зоне:
(29)
,где
коэффициент
формы для цилиндра (без учёта площади
торцов),
равный 2,0.
5.2.В 1-ой сварочной
Примем
При расчёте по В.Н.Григорьеву рекомендуется принимать [3]:
Также при расположении заготовок с зазором равным или большим половины диаметра заготовки, и интенсивно нагреве рекомендуется брать:
Определим
степень черноты газов при
,
по номограмме:
5.3.Во 2-ой сварочной
Примем
При расчёте по В.Н.Григорьеву рекомендуется принимать [3]:
Так, как к концу 2-ой сварочной зоны происходит некоторое выравнивание между температурой центра и поверхности, то рекомендуется брать:
Определим степень черноты газов при , по номограмме:
5.4. В томильной зоне
Определим степень выравнивания температур:
(30)
Для заготовки толщиной 300 мм перепад температур перед выдачей заготовки должен составлять:
Определим степень черноты газов при , по номограмме:
Продолжение нагрева в томильной зоне определяется следующей зависимостью:
(31)
,где
коэффициент
определяемый по графику в зависимости
от степени выравнивания температур
и формы нагреваемого тела (
Полная продолжительность нагрева:
Рис.5.1. График нагрева металла
Выводы: