Конструкция, методика расчёта толкательных методических печей

Рисунок 10 – Распределение температур по длине методической печи

Поскольку основным назначением методической зоны является медленный нагрев металла до состояния пластичности, то температура в центре металла при переходе из методической в сварочную зону должна быть порядкам 400 – 500оС.

Разность температур между поверхностью и серединой заготовки для методической зоны печей прокатного пр

оизводства можно принять равной (700 – 800), где – прогреваемая (расчетная) толщина. В рассматриваемом случае двустороннего нагрева м и, следовательно, оС, т. е. следует принять температуру поверхности сляба в конце методической зоны, равной 500оС.

Определяем ориентировочные размеры печи. При однорядном расположении заготовок ширина печи будет равна

м.

Здесь а=0,2 м – зазоры между слябами и стенками печи.

Высоту печи принимаем равной: в томильной зоне 1,65 м, в сварочной 2,8 м, в методической зоне 1,6 м.

Находим степени развития кладки (на 1 м длины печи) для:

методической зоны ;

сварочной зоны ;

томильной зоны .

Определим эффективную длину луча

;

методическая зона

м;

сварочная зона

м;

томильная зона

м;

2.2.1 Определение времени нагрева металла в методической зоне

Находим степень черноты дымовых газов при средней температуре =0,5(1300+1050)=1175оС.

Парциальное давление СО2 и Н2О равно:

кПа;

кПа;

кПа.м;

кПа.м.

Находим

; ; .

Тогда

.

Приведенная степень черноты рассматриваемой системы равна

;

,

степень черноты металла принята равной =0,8.

Определяем средний по длине методической зоны коэффициент теплоотдачи излучением

Вт/(м2.К)

Определяем температурный критерий и критерий :

;

.

Для углеродистой стали при средней по массе температуре металла

оС.

Критерий Фурье =1,4, тогда время нагрева металла в методической зоне печи равно

с (0,452 ч).

Находим температуру центра сляба при =1,4, =0,341, температурный критерий =0,68:

оС.

2.2.2 Определение времени нагрева металла в I сварочной зоне

Находим степень черноты дымовых газов при =1300оС:

кПа; кПа;

кПа.м;

кПа.м.

Приведенная степень черноты I сварочной зоны равна

;

Вт(м2.К).

Находим среднюю по сечению температуру металла в начале I сварочной (в конце методической) зоны

оС.

Находим температурный критерий для поверхности слябов

.

Так как при средней температуре металла оС теплопроводность углеродистой стали равна =29,3 Вт/(м.К), а коэффициент температуропроводности м2/с, то

.

Время нагрева в I сварочной зоне

с (0,881 ч).

Определяем температуру в центре сляба в конце I сварочной зоны при значениях =0,934, =1,2, =0,53

оС.

2.2.3 Определение времени нагрева металла во II сварочной зоне

Находим степень черноты дымовых газов при =1350оС.

кПа; кПа;

кПа.м;

кПа.м.

 Скачать реферат