Методические указания к выполнению курсовой работы по технологии термической обработки, страница 9

В случае двухступенчатого нагрева температура печи на первой ступени нагрева, т.е. нагрева центра изделия до 500 ^оС, должна быть снижена настолько, чтобы снизить коэффициент теплоотдачи α до уровня, обеспечивающего снижение Ві до величины 0,3-0,25. Излишнее снижение температуры печи на первой ступени нагрева затягивает нагрев и снижает производительность печи (вычисление критерия Ві смотрите ниже).

2.2.3 Расчет времени нагрева садки

Нагрев изделий является наиболее важной частью почти любой оперпации термообработки (кроме ХТО и некоторых видов отжига). Он во многом определяет качество термообработки и производительность печи, поэтому должен быть особо тщательно разработан. Решение задачи необходимо начинать с укладки деталей (изделий) на поду печи (укладки корзины или формирования подвески в шахтных печах). Размещение деталей должно быть оптимальным, т.е. обеспечивающим равномерный нагрев и максимальную производительность печи. Рекомендации по формированию садки смотрите в [7, стр. 19-21], а принятую укладку необходимо изобразить на эскизе и привести в пояснительной записке.

Расчет времени нагрева необходимо начинать с определения критерия Био

,                                          (2.3)

где α –коэффициент теплоотдачи, Вт/м²· К;

 S – полутолщина или радиус изделия в наиболее массивной его части, если нагрев двухсторонний, м. Если же нагрев односторонний, что допускается в исключительных случаях, то равно толщине или диаметру изделия (в метрах);

λ  -  коэффициент теплопроводности, Вт/м · К.

Критерий Ві является определяющим при расчете нагрева, поэтому ошибка в его расчете недопустима. Поскольку α и λ при нагреве изделия изменяются, то Ві обычно определяют по их средним значениям, т.е.

                                       (2.4)

Средний коэффициент теплопроводности λ_ср определяется как среднеарифметическое значение из начальной и конечной его величин, которые приводятся в справочных таблицах [2, стр.369]. Величину α_ср находят расчетом. В топливных печах и вентиляторных электрических печах α практически во всех случаях состоит и двух составляющих и определяется выражением (2.5)