2.2.8 Правильность расчета проверяем материальным балансом (табл. 2.4):

Таблица 2.4

Составление материального баланса

Поступило, кг	Получено, кг
СО2: СО: СН4: Н2: N2: С2Н6: С3Н8: С4Н10: С5Н12: Н2О: ∑ воздух: всего: ∑+ воздух	СО2: Н2О: N2: О2: всего: ∑ Погрешность: ∆

2.2.9 Для определения калориметрической температуры горения необходимо найти энтальпию продуктов сгорания:

, кДж/м³;

, кДж/м³;

, кДж/м³;

.

Приняв пирометрический коэффициент равным , находим действительную температуру газов:

.

2.2. Расчет времени нагрева металла

Температуру уходящих из печи газов принимаем . Температура в томильной зоне на 50°С выше температуры нагрева металла.

Поскольку основным назначением методической зоны является медленный нагрев металла до состояния пластичности, то t в центре металла при переходе из методической зоны в сварочную должна быть порядка 400-500°С. Разность температур между поверхностью и серединой заготовки для методической зоны печей можно принять (700-800)S, где S – прогреваемая толщина:

м,

тогда °С.

Принимаем температуру поверхности сляба в конце методической зоны.

Распределение температур по длине печи показываем на рисунке.

2.2.1. Определим ориентировочные размеры печи.

При однорядном расположении заготовок ширина печи находится следующим образом:

,

где - зазоры между слябами и стенками печи.

Высота рабочего пространства из опыта эксплуатации принимается:

- в сварочной зоне Н=2-2,5 м.

- в методической зоне Н=1-1,2 м.

В соответствии с рекомендациями выбираем высоту печи.

2.2.2. Находим степень развития кладки для методической зоны, сварочной зоны и томильной зоны по формуле (2.4):

, (2.4)

где - высота печи, м; - ширина, м; - длина, м.

2.2.3. Определим эффективную длину луча в методической зоне, сварочной зоне и томильной зоне:

;

2.2.5 Определение времени нагрева металла в методической зоне.

Находим степень черноты газов при средней температуре в методической зоне.

Произведение парциальных давлений СО₂=10,4 кН/м² и Н₂О=16,5 кН/м² на эффективную длину луча , кПа·м.

По номограммам из приложения для определения степени черноты находим , , .

Степень черноты продуктов сгорания:

Приведенную степень черноты находим по формуле (2.5).

, (2.5)

где - степень черноты, равная 0,8, - степень развития кладки, - степень черноты газов.

Средний по длине коэффициент теплоотдачи излучением рассчитываем по формуле (2.6).

(2.6)

где - коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Определим температурный критерий по формуле (2.7):

. (2.7)

По формуле (2.8) рассчитываем критерий :

, (2.8)

где - прогреваемая толщина, - коэффициент теплопроводности.

По найденным значениям и по номограмме из приложения для поверхности пластины находим критерий Фурье.

Время нагрева металла определяем по формуле (2.9):

. (2.9)

Находим температуру центра сляба в конце методической зоны. Согласно номограмме для центра пластины температурный критерий

°С.