- •Содержание
- •3.2.4 Количество и состав продуктов горения (пг) …………………………...…14
- •Вступление
- •1. Основные положения курса
- •1.1. Характеристики нагрева
- •1.2.Топливо. Вид, состав и расчет горения.
- •1.2.1. Вид и состав топлива
- •1.2.2. Теплота сгорания топлива
- •1.2.3. Топливо для печей
- •1.3. Топливосжигающие устройства
- •1.3.1. Требования к горелкам, форсункам и их классификация
- •1.4. Расчет нагрева и охлаждения металла
- •1.4.1. Температурные режимы нагрева стальных изделий в печах
- •1.4.2. Анализ решения дифференциального уравнения теплопроводности
- •1.5.Огнеупорные материалы
- •1.5.1. Основные классификационные признаки огнеупорных материалов
- •1.5.2. Огнеупорные изделия
- •1.5.3. Строительные материалы
- •1.5.4. Металлы
- •1.6. Элементы нагревательных печей
- •1.6.1. Фундаменты и футеровка печей
- •1.6.2. Каркасы печей
- •1.6.3. Рамы, заслонки рабочих окон и механизмы подъема заслонок
- •1.7. Теплообменные аппараты
- •1.8. Пламенные нагревательные печи
- •1.8.1. Требования, предъявляемые к печам. Классификация печей
- •1.8.2. Камерные печи с постоянной температурой рабочего пространства
- •1.9. Основы проектирования печей
- •1.9.1. Выбор типа печи
- •1.9.2. Порядок проектирования печей
- •1.9.3. Определение основных размеров печи
- •1.9.4. Эскиз печи
- •1.10.. Определение расхода топлива. Тепловой баланс печи
- •Зависимости необходимы для расчета теплового баланса печи рассмотрены в п.5 - «Тепловой баланс. Определение расхода топлива».
- •2.Задание. Данные для выполнения задания
- •1. Расчет горения топлива.
- •5. Тепловой баланс. Определение расхода топлива.
- •3. Расчет горения топлива
- •3.1. Расчет горения газообразного топлива.
- •3.1.3 Количество и состав продуктов горения (пг):
- •3.2. Расчет горения жидкого топлива.
- •3.2.4 Количество и состав продуктов горения (пг):
- •3.2.5 Определение температуры горения топлива:
- •4. Расчет времени нагрева заготовки в камерной печи
- •4.1. Выбор температурного режима ковки:
- •4.1.1. Температура начала ковки и конца ковки (tн.К., tк.К.).
- •4.1.2. Температура рабочего пространства печи:
- •4.3. Определение времени нагрева
- •4.3.1. Аналитический расчет времени нагрева заготовок [1]:
- •4.3.2. Определение времени нагрева заготовок в печи по справочным данным:
- •4.3.3. Выполнить расчет на эвм, с помощью программы Камерный нагрев
- •5. Определение размеров рабочего пространства печи.
- •6. Выбор кладки. Компоновка печи
- •6.1. Стены
- •6.2 Свод
- •7. Тепловой баланс. Определение расхода топлива.
- •7.2.3. Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива
- •7.3 Уравнение теплового баланса:
- •8. Основные технико-экономические показатели работы печи
- •8.1 Термический кпд:
- •8.4 Удельный расход условного топлива:
- •8.5. Напряженность площади пода:
- •Пример расчета
- •1) Газообразное топливо:
- •2) Жидкое топливо:
- •1.1) Расчет горения жидкого топлива
- •1.2) Расчет горения газообразного топлива
- •1.1 Расчет горения жидкого топлива
- •1.1.1 Рабочий состав топлива:
- •1.1.2. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива.
- •1.1.3. Определение температуры горения топлива:
- •1.2 Расчет горения газообразного топлива
- •1.2.1. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива
- •1.2.2 Количество и состав продуктов горения (пг):
- •1.2.3 Определение температуры горения топлива:
- •2. Расчет времени нагрева заданной заготовки
- •2.1 Аналитический расчет времени нагрева заготовок [1]:
- •3. Определение размеров рабочего пространства печи
- •4. Выбор кладки. Компановка печи
- •5. Тепловой баланс. Определение расхода топлива.
- •5.1. Приходные статьи баланса:
- •5.1.1. Химическая теплота топлива
- •7.3 Уравнение теплового баланса:
- •6. Основные технико-экономические показатели работы печи
- •6.1 Термический кпд:
- •6.4 Удельный расход условного топлива:
- •6.5. Напряженность площади пода:
- •Источники информации
- •4 Казанцев е.И. Промышленные печи: Справочное руководство для расчета и проектирования. М.: Металлургия, 1975, - 367 с.
1.9. Основы проектирования печей
1.9.1. Выбор типа печи
На машиностроительных заводах используют разнообразные по конструкции и размерам печи. Это вызвано большим разнообразием форм и размеров нагреваемых заготовок и деталей, масштабов производства, технологических режимов горячей обработки изделий.
При выборе вновь проектируемой печи (кузнечной для горячей объемной штамповки) целесообразно воспользоваться рекомендациями А. М. Мансурова и Я. Я. Голомба, которые все заготовки по характеру их нагрева подразделили на пять групп:
1 — однократно нагревается один конец;
2 — многократно нагревается один конец;
3 — однократно нагреваются оба конца;
4 — нагревается средняя часть;
5 — заготовка нагревается целиком.
Заготовки первой группы подразделяют на две подгруппы:
1. Длина нагреваемого конца lн < 5d, а длина всей заготовки lз = (5—10)d, где d — диаметр заготовки. Обычно у этих заготовок высадкой на горизонтально-ковочных машинах делают утолщение на одном конце. При мелкосерийном производстве подобные заготовки целесообразно нагревать в газовых очковых печах, а при массовом — в индукционных нагревателях или печах скоростного нагрева;
2. lн < 10d, lз > 10d (достигает — 8м). На концах заготовок высадкой выполняют утолщения. Нагрев заготовок следует проводить в печах щелевого типа.
Заготовки второй группы используют для изготовления кольцеобразных поковок из прутка, имеющего длину несколько метров. Прутки целесообразно нагревать в печах щелевого типа.
Заготовки третьей группы в зависимости от длины нагреваемых концов подразделяют на две подгруппы: lн < 0,5lз и lн > 0,5lз. Первые обычно нагревают в печах щелевого типа или в индукторах, а вторые — только в щелевых.
Заготовки четвертой группы используют для изготовления деталей гибкой. Их подразделяют, как и в третьей группе, на две подгруппы. Заготовки первой подгруппы можно нагревать в газовых щелевых печах, а заготовки второй подгруппы также и на электроконтактных установках.
Заготовки пятой группы подразделяют на три подгруппы: постоянного сечения мерной длины, постоянного сечения немерной длины и периодического сечения мерной длины. Заготовки первой подгруппы нагревают в пламенных печах или в индукторах. Если длина заготовок lз =(3—12)d, то их нагревают в печах с вращающимся подом, а если длина больше — в толкательных.
Прутки диаметром 20—120 мм, относящиеся ко второй подгруппе, нагревают в индукторах. Периодический прокат (третья подгруппа) нагревают в толкательных печах.
Нагрев заготовок из цветных металлов и сплавов перед объемной штамповкой целесообразно осуществлять в электрических печах различных конструкций и в индукторах. Удельная производительность g таких печей в зависимости от вида сплава имеет значение:
Сплав............ Алюминиевый Магниевый Медный Титановый
g, кг/м2 ......... 95—145 50-85 220-290 150—200
Термообработку поковок и штамповок проводят обычно в конвейерных печах. Если температура нагрева превышает 900 °С, то лучше использовать более надежные толкательные печи.
Нагрев заготовок и слитков для свободной ковки проводят чаще всего в пламенных камерных печах различных конструкций как с неподвижным, так и с выдвижным подом. В этих же печах осуществляют и термообработку поковок. Длинные поковки ответственного назначения, например валы, нагревают при термообработке в вертикальных печах.
При выборе способа нагрева изделий или заготовок приходится обращать особое внимание на использование способов уменьшения окисления и обезуглероживания стали.