Определение времени нагрева массивной садки
Длительность пребывания садки, заготовки или материала в печи явл одним из важнейших факторов, характеризующих качество и экономичность теплотехнологического процесса, т к от времени пребывания садки в зоне огнетехнической установки напрямую зависит интенсивность ее нагрева, качество этого процесса и расход т-ва. Само
время пребывания заготовок в зоне рабочего пр-ва печи зависит от многих факторов: размеров,структуры,конфигурации садки,хар-рапечной среды, типа печи, размеров рабочего пр-ва. При выполнее инженерных расчетов допускаются некоторые упрощения в постановке задачи. Так, действительная т-ра тела или отдельные его части произвольной конфигурации могут приводиться к одному из классов тел классической формы (пластина, цилиндр, шар), для кот имеются
аналитические решения. Если это невозможно сделать, то используют различные методы, например, метод сечений.
Общее время нахождения садки в печи:
∑
n–общее число зон печи; (n–1)–число зон печи,за исключением |
|||
зоны выдержки; ∑ |
– общее время пребывания садки в зонах печи до |
||
достижения ее поверхностью т-ры, заданной технологией |
|
|
|
(основной нагрев); |
– время выдержки, по истечении кот перепад т-р |
||
по сечению массивного тела примет допустимую величину |
; |
– |
|
время, необходимое для насыщения поверхностного слоя заготовки углеродом, азотом, алюминием (задается технологией ХТО).
Часто |
объединяют в одно общее время. Например для |
|
цементации можно считать |
. –толщина цементируемого слоя, |
|
выраженная в десятых долях мм (0,2 мм→2ч).
Для методической нагревательной печи время пребывания заготовки в зонах:
Время основного нагрева:
Для камерной печи:
Для термически тонких тел, когда , зоны выдержки для выравнивания температур не требуется. Время пребывания садки в
таком случае будет определяться как:
Температурные графики нагревательных печей
Применяют однозонные, двухзонные, трехзонные и многозонные темпер графики. Темпер графики чаще всего состоят из зон основного нагрева (может быть разделена на зону щадящего и форсированного нагрева) и зоны выдержки (необходима при нагреве массивной садки в нагревательных и термических печах; в ней неравномерность нагрева δt поверхности и центра заготовки ↓ до допустимой величины; для нагревательной печи δt . Если садка тонкая, зоны выдержки не будет. Темпер графики строятся только для верхних отсеков печи, полагая, что т-ры прод сгор в сечениях зон верхних отсеков равны т-рам в нижних отсеках.
Если садка массивная, то график будет состоять минимум из 2-х зон: зоны выдержки и зоны, предшествующей основному нагреву. Если при этом садка представлена высокоуглеродистой сталью(рис1) (Ст50 и выше) или легированной, то зона основного нагрева будет состоять из двух зон помимо зоны выдержки: зоны щадящего нагрева и зоны форсированного нагрева.
Рис 1
Если сталь малоуглеродистая(рис2)