5.4.5. Время нагрева в электрической печи

Необходимо учитывать, что формулы (39, 41, 42 и 43) не учитывают нагрев при переменной температуре в случае подстуживания печи во время загрузки садки. В этом случае расчет времени нагрева необходимо вести в два этапа [4]: при переменной температуре (постоянном тепловом потоке) и при постоянной температуре.

Суммарная продолжительность времени нагрева теплотехнических «тонкого» тела в камерной электропечи [4] состоит, как правило, из двух периодов: начального периода нагрева при постоянном тепловом потоке q=сonst и последующего за ним нагрева при постоянной температуре печи t_c=сonst

. (52)

Продолжительность нагрева теплотехнически тонких изделий при постоянном тепловом потоке определяют по формуле

, (53)

где длительность первого этапа нагрева, с;

постоянный тепловой поток, воспринимаемый единицей

поверхности нагреваемых изделий, Вт;

тепловоспринимающая поверхность изделий, м²;

масса изделий, кг;

средняя удельная теплоёмкость изделий, Вт/(кг · ).

Полученное время для каждого этапа необходимо просуммировать. Удельный тепловой поток для электрических печей в этом случае находится по формуле:

, (54)

где – удельный тепловой поток, Вт/м²;

полезная мощность печи, расходуемая на нагрев изделий,

Вт;

площадь поверхности садки, воспринимающей тепло, м²

, (55)

где установленная мощность печи, Вт;

КПД печи.

5.4.6. Время нагрева при индукционном нагреве

Время нагрева при индукционном нагреве рассчитывается по формуле

(56)

где время нагрева при индукционном нагреве, с;

удельная мощность генератора, кВт/см²;

нагреваемая поверхность изделия, см²;

количество тепла, необходимое для нагрева металла до заданной температуры, Дж.

Удельная мощность генератора принимается при одновременном нагреве кВт/см², при непрерывно-последовательном – кВт/см²;

Количество тепла, необходимое для нагрева металла до заданной температуры, определяется по формуле

(57)

где – термический к.п.д., зависящий от частоты тока. В низкочастотных установках . Для звуковых частот (2000÷10000Гц) ; для радиочастот (60÷80кГц) ;

– теплоемкость металла при средней температуре металла за время процесса, Дж/(кг∙К).