3454

°C превышает температуру нагрева металла, которая при этом считается постоянной.

Рис. 2.1. Температурные графики печей:

─ ─ ─ – двухзонной; ─── – трехзонной; 1 – температура продуктов сгорания; 2, 3 – температура поверхности

и центра металла; I – длина методической зоны; II – длина сварочной

зоны; III – длина томильной зоны

Для повышения точности расчётов теплотехнологические зоны можно разбивать на несколько расчётных участков. Поскольку в зонах с постоянной температурой теплоносителя (сварочная и томильная зоны) точность расчёта выше, на расчётные участки (от 2 до 3) обычно разбивают только методическую зону. При расчёте времени нагрева металла его начальное температурное состояние для каждого исследуемого расчётного участка принимается равным конечному температурному состоянию для предыдущего расчётного участка.

11

2.2. Профиль и размеры рабочего пространства печи

Профили основных типов нагревательных печей непрерывного действия приведены на рис. 2.2.

12

Таблица 2.1 Расчётные схемы нагрева металла (пластины)

в толкательных печах

14

Продолжение табл. 2.2

При организации двухстороннего подвода тепла металл проталкивают по водоохлаждаемым подовым трубам. В результате охлаждающего и экранирующего действия подовых труб на металле образуются относительно холодные участки. Поэтому выравнивание температуры по сечению слитка в томильной зоне производят на монолитном поде при одностороннем подводе тепла.

15

3.РАСЧЕТ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

3.1.Расчёт внешнего теплообмена

Equation Chapter 1 Section 3

Вследствие высокой температуры продуктов сгорания

(теплоносителя) и значительной толщины газового слоя, считается, что теплоотдача на поверхность нагревательного металла (внешний теплообмен) происходит, в основном, излучением, а доля конвективной составляющей составляет от 5 до 10 % [4]. Поэтому обычно расчёт интенсивности конвективного теплообмена не производят, а учитывают её поправочными коэффициентами.

Интенсивность радиационного теплообмена определяет лучистый коэффициент теплоотдачи, который вычисляется по формуле

где Со = 5,67 Вт/(м2·К4) – излучательная способность абсолютно чёрного тела; пр – приведённая степень черноты

системы «газ-кладка-металл»; Тг , Тм – средние абсолютные

температуры теплоносителя и поверхности металла на расчётном участке, K.

Среднюю температуру теплоносителя на поверхности металла определяют из температурного графика, а приведённая степень черноты системы определяются из выражения:

черноты металла; г – степень черноты дымовых газов.

16

Степень развития кладки представляет собой отношения площади кладки печи к лучевоспринимающей поверхности металла, она вычисляется для каждой технологической зоны печи по формуле

ки, м.

Значение степени черноты различных материалов приведены в приложении 5.

Степень черноты дымовых газов определяется по

коэффициент.

Для определения величин, входящих в (3.4) используются номограммы, приведённые на рис. 3.1 – 3.3. На данных рисунках приняты следующие обозначения: pRO2 , pH2O

– парциальное давление трёхатомных газов и водяного пара, соответственно, кПа; tг – средняя температура продуктов сгорания на расчётном участке, °C; lэф – эффективная толщина

излучающего слоя, м.

Парциальные давления трёхатомных газов и водяного

где Р = 101,3 кПа – давление продуктов сгорания.

17

Рис. 3.1. Номограмма для определения степени черноты RO2

18

Рис. 3.2. Номограмма для определения степени черноты H2O

19