Реконструкция нагревательной печи стана 150 производительностью 70 т/ч (Тепловой расчет нагревательной печи до и после реконструкции), страница 2

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи по формуле [1, стр.49]:

Вариант 1:                              (5.1.24)

Вариант 2:                              (5.1.25)                 

Томильная зона, зона 3:

Вариант 1:                                             (5.1.26)

Вариант 2:                                            (5.1.27)

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи по формуле [1, стр.49]:

Вариант 1:                             (5.1.28)

Вариант 2:                              (5.1.29)

В первом приближении конвективную составляющую теплоотдачи принимаем на уровне 10% от составляющей лучистой.

Имеем:

Вариант 1:a¹_К1 = 10,451ккал/(м²×ч×К),(12,155Вт/(м²×К))

a¹_К2 = 29,704ккал/(м²×ч×К), (34,546Вт/(м²×К))

a¹_К3 = 30,335ккал/(м²×ч×К), (35,280Вт/(м²×К))

Вариант 2:a²_К1 = 10,056ккал/(м²×ч×К), (11,695Вт/(м²×К))

a²_К2 = 28,768ккал/(м²×ч×К), (33,457Вт/(м²×К))

a²_К3 = 30,335ккал/(м²×ч×К), (35,280Вт/(м²×К))

Находим эффективные значения коэффициентов теплоотдачи:

Вариант 1:a¹_эфф1 = 104,505 + 10,451 = 119,956ккал/(м²×ч×К),(114,956Вт/(м²×К))

a¹_эфф2 = 297,044 + 29,704 = 326,748ккал/(м²×ч×К),(380,008Вт/(м²×К))

a¹_эфф3 = 303,35 + 30,335 = 333,685ккал/(м²×ч×К),(388,076Вт/(м²×К))

Вариант 2:a²_эфф1 = 100,562 + 10,056 = 110,618ккал/(м²×ч×К), (128,649Вт/(м²×К))

a²_эфф2 = 287,678 + 28,768 = 316,446ккал/(м²×ч×К) (368,027Вт/(м²×К))

a²_эфф3 = 303,35 + 30,335 = 333,685ккал/(м²×ч×К),(388,076Вт/(м²×К))

5.1.5  Расчет времени нагрева садки

Выбираем значения (средние) теплофизических характеристик для стали 70К(высокоуглеродистая) во всех зонах рабочего пространства нагревательной печи. С этой целью для всех зон печи находим среднюю по объему и длине зоны температуру блюма. Для этого обратимся к температурному графику.

1-я зона печи стана 150:

Средняя температура поверхности заготовки:

Вариант 1:                                                    (5.1.30)

Вариант 2:                                                   (5.1.31)

Средняя температура центра заготовки:

Вариант 1:                                          (5.1.32)

Вариант 2:                                          (5.1.33)

Средняя температура заготовки:

Вариант 1:                                        (5.1.34)

Вариант 2:                                     (5.1.35)

2-я зона печи стана 150:

Средняя температура поверхности заготовки:

Вариант 1:                                           (5.1.36)

Вариант 2:                                            (5.1.37)

Средняя температура центра заготовки:

Вариант 1:                                               (5.1.38)

Вариант 2:                                                 (5.1.39)

Средняя температура заготовки:

Вариант 1:                                               (5.1.40)

Вариант 2:                                              (5.1.41)

3-я зона печи стана 150:

Средняя температура поверхности заготовки:

Вариант 1:                                            (5.1.42)

Вариант 2:                                           (5.1.43)

Средняя температура центра заготовки :

Вариант 1:                                               (5.1.44)

Вариант 2:                                                (5.1.45)

Средняя температура заготовки:

Вариант 1:                                            (5.1.46)

Вариант 2:                                            (5.1.47)

По значениям средних температур заготовки  производим выбор теплофизических свойств металла, прил.IХ [1, стр.363].

Для 1-й зоны печи имеем:

Вариант 1:

Теплопроводность:                   = 35,4 ккал/(м×ч×К), (41,170Вт/(м×К))

Температуропроводность:       = 0,027 м²/ч

Вариант 2:

Теплопроводность:                   = 37,273 ккал/(м×ч×К), (43,348 Вт/(м×К))

Температуропроводность:       = 0,031 м²/ч

Для 2-й зоны печи имеем:

Вариант 1:

Теплопроводность:                   = 22,624 ккал/(м×ч×К), (26,312Вт/(м×К))

Температуропроводность:       = 0,023 м²/ч

Вариант 2:

Теплопроводность:                   = 24,583 ккал/(м×ч×К), (28,590 Вт/(м×К))