Расчет четырехзонной методической печи, страница 3

а_ср=[м²/ч];

Определяем температурные критерии  из таблицы 13.5 [1] (для параболического начального распределения температуры по сечению, и постоянной температуры окружающей среды)  и :

В средне с постоянной температурой при её параболическом начальном распределении (при переходе металла из методической зоны в сварочную зону методической печи) в качестве начальной в температурном критерии следует использовать среднюю температуру:

Средняя температура металла в начале 1-ой сварочной зоны.

По номограмме на рис. 1.23 [1] по найденным значениям  и Bi находим критерий Фурье для поверхности пластины () Fo=0,75;

Находим температуру поверхности металла в конце методической зоны. Согласно номограмме на рис.1.26 [1] для центра пластины при Fo=0,75, Bi=1,28 температурный критерий

3.5 Определение времени нагрева металла во 2-ой сварочной зоне.

Г.У. 3 рода.

Находим степень черноты газов  при t_г=1400⁰С:

, - степень черноты смеси газов;

где =1,1 - поправка на парциальное давление воды (находиться по номограмме рис.13.5[1]);

 - поправка на излучение смеси CO₂ и H₂O (находиться по номограмме рис.13.6[1]);

По номограммам (зависимость ) определяем степени черноты излучающих газов (рис. 13.3 – CO₂ и 13.4 – H₂O в [1]):

	.
	0,12
	0,148
	0.05
	0,233

Принимаем температуру поверхности металла в конце 1-ой сварочной зоны, равной 1000⁰С;

Принимаем конечную температуру центра заготовки в конце 2-ой сварочной зоны .

Определяем коэффициент теплопроводности  [Вт/(мК)] и коэффициент температуропроводности а [м²/ч], по приложению IX [2]:

Средняя по объему температура металла (от начала до конца 2-й сварочной зоны):

а_ср= [м²/ч];

Определяем температурные критерии  из таблицы 13.5 [1] (для параболического начального распределения температуры по сечению, и постоянной температуры окружающей среды)  и :

В средне с постоянной температурой при её параболическом начальном распределении (при переходе металла из 1-ой сварочной зоны во 2-ую сварочную зону методической печи) в качестве начальной в температурном критерии следует использовать среднюю температуру:

Средняя температура металла в начале 2-ой сварочной зоны.

;

По номограмме на рис. 1.23 [1] по найденным значениям  и Bi находим критерий Фурье для поверхности пластины () Fo=0,9;

Находим температуру поверхности металла в конце методической зоны. Согласно номограмме на рис.1.26 [1] для центра пластины при Fo=0,29, Bi=2,05 температурный критерий

3.6 Определение времени томления металла

Г.У. 1 рода.

Находим степень черноты газов  при t_г=1300⁰С:

, - степень черноты смеси газов;

где =1,07 - поправка на парциальное давление воды (находиться по номограмме рис.13.5[1]);

 - поправка на излучение смеси CO₂ и H₂O (находиться по номограмме рис.13.6[1]);

По номограммам (зависимость ) определяем степени черноты излучающих газов (рис. 13.3 – CO₂ и 13.4 – H₂O в [1]):

	.
	0,10
	0,135
	0.05
	0,194

Принимаем температуру поверхности металла в конце 2-ой сварочной зоны, равной 1200⁰С;

Принимаем конечную температуру центра заготовки в конце 2-ой сварочной зоны  т.к. ;

Определяем коэффициент теплопроводности  [Вт/(мК)] и коэффициент температуропроводности а [м²/ч], по приложению IX [2]:

Средняя по объему температура металла (от начала до конца методической зоны):

а_ср=0,02 [м²/ч];

Определяем температурные критерии  из таблицы 13.5 [1] (для параболического начального распределения температуры по сечению, и постоянной температуры окружающей среды)  и :

Средняя температура металла в начале томильной зоны.

По номограмме на рис. 1.26 [1] по найденным значениям  и Bi находим критерий Фурье для центра пластины () Fo=0,3;

3.7 Полное время пребывания металла в печи.

 

Размеры рабочих пространств (с чертежа):

L_м=4,7[м];

L_св1=7,4[м];

L_св2=5,25[м];

L_т=7,32[м];

С учетом того, что скорость перемещения слябов в разных зонах одинакова (непрерывный под)), то скорость во всех зонах будет равна скорости в методической зоне:

Тогда

В расчетах перепад задавался как максимально возможный 50⁰, следовательно реальный перепад будет меньше.

 

, по номограмме рис.1.26 [1];

4. Определение производительности печи.

Длинна печи (с чертежа) l=30,629 [м]; высота заготовки H=0,25 [м]; длинна заготовки L=5,5 [м]; заготовки лежат в 1 ряда, зазора между заготовками в каждом ряду отсутствует, следовательно одновременно в печи находится (садка печи):

Отсюда часовая производительность:

5. Список используемой литературы:

1. В.М. Тымчак, В.Л. Гусовский. Справочник: «Расчет нагревательных и термических печей». М. «Металлургия» 1983г.
2. Б.С. Мастрюков. «Теория, конструкции и расчеты металлургических печей». Том 2 «Расчеты металлургических печей». М. «Металлургия» 1978г.