Плотность лучистого теплового потока q л = C 0 e м (Qnн - Q ок), а плотность конвективного потока ( по полуэмпирической формуле ) q к = = 2,56 (t nн – t ок )1,25 Вт/м2. Начальная температура поверхности слит-ка t n н при курсовом проектировании обычно задается руководителем проекта, а температуру окружающей среды t о к можно при-нимать в пределах 0…200 С. Температурный фактор Θ = (/100)4.
Коэффициент теплопроводности металла слитка λ΄н в конце охлаждения, то есть в начале нагрева, приходится предварительно принимать по t nн ( Приложение Г). Затем нужно подсчитать приближенное значение средней по сечению температуры `t н¢ = t nн + qс S / ( k ф +2)l’н , по ней уточнить l н и окончательно определить
- среднюю температуру по сечению слитка
`t н = t nн +q с S/(k ф + 2)l н;
- перепад температур в начале нагрева Dt н = q c S/2l н ;
- температуру на оси слитка в начальный момент t цн = t nн + Dt н ;
- начальную энтальпию металла слитка i н =`t н с н .
Теплоемкость стали можно найти по `t н в Приложении Г. Так как значения λ и с потребуются в дальнейших расчетах, лучше по данным Приложения Г построить на миллиметровке их графики в зависимости от t, чтобы находить численные значения при любой температуре.
4 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОГО И ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМОВ
Как уже было сказано, слитки греют по двухступенчатому режиму – при постоянной во времени общей тепловой мощности М0 в первом периоде и при постоянной во времени температуре печи tпк во втором. Эта температура должна обеспечить заданную по технологии температуру поверхности слитка tnк и заданный конечный перепад температуры по сечению Dtк.
Характер изменения температуры газов, печи, кладки, поверхности и оси слитка, а также плотности теплового потока q при горячем и холодном посаде, показаны на рисунках 2 и 3. Условные обозначения величин на рисунках использованы при последующем изложении текста.
Второй период, или период выдержки, намного длиннее первого, поэтому его лучше разделить на два интервала, чтобы точнее учесть изменение теплофизических свойств слитка.
.
t t
г1
t г2
t гк
t гн t п1 = t пк t п2 = t пк t пк
t к2 t кк
t
пн t к1
t nк
t n2 t
цк
t кн
t n1
t цн
t ц2
t ц1
t
nн
t r
qн
t2 t3
q1
t1
q2
q к
 |
t
Рисунок 2 – Примерный график нагрева слитков горячего посада.
Расчет приходится начинать с конца процесса нагрева, чтобы привязать температуру печи, газов и кладки к заданным t nн и Dtк
Температура, средняя по сечению слитка в конце нагрева `t к = t nк - 2 Dt к / ( k ф +2), дает возможность, используя Приложение Г, найти теплопроводность металла слитков l к и его теплоемкость ск в конце нагрева, плотность результирующего теплового потока q к= 2l кDt к/S, температуру печи t пк по (1) и температуру внутренней поверхности кладки по (2). Температуру газов в конце нагрева можно определить так, как указано в пояснениях к (3), приняв в качестве первого приближения t гк@ tnк + (30…50)0С
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.