Трёхзонная методическая печь, отапливаемая коксовой смесью. Методическая печь, отапливаемая газообразным топливом. Предварительное определение размеров печи, страница 7

       Q^p_Н=127,7∙CO+108∙H₂+358∙CH₄+590∙C₂H₄+555∙C₂H₂+636∙C₂H₆+

 

+913∙C₃H₈+1158∙C₄H₁₀+1465∙C₅H₁₂+234∙H₂S,                                                 (27)                       

       Q^p_Н=127,7∙1,5073+108∙1,4067+358∙98,9+590∙0+555∙0+636∙0,3+

+913∙0,1+1158∙0,1+1465∙0+234∙0=354804,4кДж/м³

       Калориметрическая температура горения t_к,^oC,

       t_к=(Q^р_н+(V_в∙С_в∙t_в))/(V_RO2∙C_RO2+V_H2O∙C_H2O+V^т_N2∙C^т_N2+∆V_B∙C_O2),                (28)

где С_в=1,3302кДж/м³∙К, при t_в=430^oC

       t_к=2000^oC

       C_CO2=2,4552кДж/(м³∙К)

       С_H2O=1,9449кДж/(м³∙К)

       С_N^т₂=1,4851уДж/(м³∙К)

       С_О2=1,5714кДж/(м³∙К)

       t_к=(354804,9+(10,53∙1,3302∙430))/(0,99∙2,4552+2,13∙1,9449+

+63,6∙1,4851+0,23∙1,5714)=3559,16 ^oC

        Действительная температура сгорания t_д,^oC

        t_д=η∙t_к,                                                                                                       (29)

 где η-пирометрическая коэффициент для камерных печей

        η=0,65÷0,7

        t_д=0,7∙2000=1400 ^oC

        Условный тепловой эквивалент,Q^т.э,кДж/кг

        Q^т.э=Q^p_н/Q_усл,                                                                                             (30)

        Q^т.э=354804,9/29300=12,1кДж/кг

       1.4 Расчет времени нагрева по зонам печи

        Пользуясь диаграммой состояния железо-цементит определяем конечную температуру нагрева марки стали 10ХНДП

        t^к_н=1180ºС

        t_ух=625+0,61·H_а··(1+)-300·,                                                       (31)

        где H_a-напряжение активного пода, кг/м²,

        n-число рядов заготовок в печи,

        B-ширина печи, м

        ℓ-длина заготовки, м

        t_ух =625+0,68·180·(1+) - 300·=1059ºС

       Распределение температуры по зонам печи

       1.Температуру печи в томильной зоне принимаем на 40-60 градусов выше тем-

пературы поверхности заготовки, °С

        t^т_з =t^к_н+ (40÷60),                                                                                            (32)

        t^т_з=1180+50=1230°С

        2.Температуру в сварочной зоне применяем на 130-150 градусов выше конеч- ной температуры металла, °С

        t^c_з=t^н_н+ (130÷150)                                                                                      (33)

        t^с_з=1180+150=1330°С

        3.Температуру в начале методической зоны принанимаем равной температуре уходящих дымовых газов, °С

        t^н_з=t_yx

        t^н_з=683,1°С

        Построим график печи по зонам

                                                            t₁ =1300 ⁰C                    t = 683 ⁰C          

                                                                                                                                                         

     t_ух=1059⁰C                                              

 

        Определяем подогреваемую толщинузаготовки,м

         S=0,55·h₃,                                                                                                (34)

где h₃-толщина исходной заготовки

        S=0,55·0,25=0,138м

        Определяем удельную продолжительность нагрева,ч/м

        Z=0,6·,                                                                                                 (35)

где ρ-плотность мателла,кг/м³

         На-напряжение активного пода,кг/м²·ч

         Z=0,6·=9,38ч/м

        Минимально допустимое общее время нагрева определяем по формуле t_min, мин

        t_min=0,1·Z·S_min,                                                                                          (36)

где Z-удельная продолжительность нагрева определяем по формуле

       S-расчет толщины заготовки,мм

       t_min=0,1·9,38·0,138=0,13мин

         Определяем температуру поверхности металла в конце методической зоны, °С

         t_м=t^к_м·(0,6÷0,65),                                                                                              (37)

         t_м=1180·0,6=708°С