2.3 Расчёт времени нагрева металла

2.3.1 Определяем время нагрева металла в методической зоне

2.3.1.1 Находим среднюю температуру дымовых газов

2.3.1.2 Определяем парциальное давление газа и

где F=98,1

Для методической зоны:

2.3.1.3 Находим степень черноты газов (страница 50-51, рисунок 13-15) для методической зоны

Принимаем степень черноты газа (страница 46, формула 60) для методической зоны

где

2.3.1.4 Определяем средний коэффициент теплоотдачи излучением (формула 67, страница 49)

Начальный период

где

Конечный период

2.3.1.5 Определяем среднюю по массе температуру металла

2.3.1.6 Определяем температурный критерий и

( определяем по приложению 9 страница 363)

По найденным значениям и и по монограмме 22 страница 64 определяем критерий Фурье

2.3.1.7 Определяем время нагрева металла в методической зоне

2.3.1.8 Определяем температуру центра заготовки в методической зоне

при по монограмме 24 (страница 66) определяем

2.3.2 Определяем время нагрева металла в первой сварочной зоне

2.3.2.1 При находим

Принимаем степень черноты газа (страница 46, формула 60) для первой сварочной зоны

2.3.2.2 Определяем средний коэффициент теплоотдачи излучением (формула 67, страница 49) принимаем

Начальный период: где

Конечный период:

2.3.2.3 Определяем среднюю по массе температуру металла

2.3.2.4 Определяем температурный критерий и критерий

( определяем по приложению 9 страница 363)

По найденным значениям и и по монограмме 22 страницы 64 определяем критерий Фурье

2.3.2.5 Определяем время нагрева в первой сварочной зоне

2.3.2.6 Определяем температуру центра заготовки в первой сварочной зоне

при по монограмме 24 страница 66 определяем

2.3.3 Определяем время нагрева металла во второй сварочной зоне.

2.3.3.1 При находим

Находим степень черноты газов (страница 50-51 рисунок 13-15) для второй сварочной зоны:

Принимаем степень черноты газа (страница 46 формула60) для второй сварочной зоны

2.3.3.2. Определяем средний коэффициент теплоотдачи излучением (формула 67 страница 49) принимаем

Начальный период: где

Конечный период:

2.3.3.3 Определяем среднюю по массе температуру металла

2.3.3.4 Определяем температурный критерий и

( определяем по приложению 9 страница 363)

По найденным значениям и по монограмме 22 страница 64 определяем критерий Фурье

2.3.3.5 Определяем время нагрева во второй сварочной зоне

2.3.3.6 Определяем температуру центра заготовки во второй сварочной зоне

при по монограмме 24 страница 66 определяем

2.3.4 Определяем время томления металла

Перепад температур по толщине металла в начале томильной зоны составил

Допустимый перепад нагрева составляет

2.3.4.1 Определяем степень выравнивания температур:

При определяем критерий Фурье для томильной зоны согласно номограмме на рисунке 19 (кривая 3) страница 63

2.3.4.2 При средней температуре металла в томильной зоне

По приложению (9) страница 363 определяем

Тогда

2.3.4.3 Определяем время томления металла

2.3.4.4 Определяем полное время пребывания металла в печи

2.3.5 Определяем основные размеры печи

Определяем внутреннюю ширину печи

Длинна печи при однорядном расположении заготовок равна

где - ширина печи

- количество заготовок (штук)

Для обеспечения производительности печи должно находиться одновременно следующее количество металла

- производительность печи

Масса одной заготовки равна

где - геометрические размеры заготовки - плотность металла

Количество заготовок одновременно находящихся в печи

При однорядном расположении заготовок общая длинна печи

При ширине печи 5,1метра площадь пода равна

Высоты отдельных зон печи оставляем теми же, что была приняты при ориентировочном расчёте. Длину печи разбиваем на зоны пропорционально времени нагрева в каждой зоне.

-общая длинна печи

-время нагрева в данной зоне

-полное время пребывания металла в печи

Длинна методической зоны Длинна первой сварочной зоны

Длинна второй сварочной зоны Для томильной зоны

В рассматриваемом случае принята безударная выдача слябов из печи. В противном случае длину томильной зоны следует увеличить на длину склиза .

Свод печи выполняем подвесного типа из каолинового кирпича толщиной 300мм. Стены имеют толщину 460мм, причём слой шамота составляет 345мм, а слой изоляции (диатомитовый кирпич), 115мм. Под томильной зоны выполняя трёхслойным: тальковый кирпич 230мм, шамот 230мм и тепловая изоляция (диатомитовый) 115мм.