2.2. Определение теплового потока в сечении 0

Из практики работы печи №4 ЧМЗ известно, что температура отходящих газов на этой печи колеблется в пределах 700 ... 800 °С. Принимаем = 800 °С и рассчитываем все необходимые характеристики лучистого теплообмена.

Находим эффективную толщину излучающего газового слоя вблизи сечения 0:

Здесь высота свода над заготовками:

= 1,51 - 0,35 = 1,16 м

Находим произведениая 0,01S_эфН₂O=0,01 1,44 8,43=0,12 атм-м,

0,01 S_эфCO₂=0,01 1,44 16,6=0,24 атм-м

Степень развития кладки вблизи сечения 0:

Приведенный коэффициент излучения для системы «газ - кладка - металл» в сечении 0:

Удельный пепловой поток металл в рассчитываемом сечении

2.3 Определение тепловых потоков и температуры металла в сечении 1

Задаем в сечении 1 температуру газов =1200⁰С и последовательно определяем все характеристики излучения.

Эффективная толщина газового слоя

Вблизи сечения 1 свод со стороны зоны I имеет высоту над подом 1,06 м. Следовательно его высота над слитками составит = 1,06 - 0,3 = 0,76 м.

Степень развития кладки вблизи сечения:

Приведенный коэффициент излучения для системы «газ - кладка - металл» в сечении1:

Полагаем, что температура поверхности слитка в сечении 1 составит t_n1= 750 "С, определяем удельный тепловой поток на металл в этом сечении:

Скорость движения печных газов в сечении 1 значительно больше, чем в сечении 0, так как свод более приближен к поверхности металла. Поэтому и конвективная составляющая здесь больше, что и отражено коэффициентом 1,05.

Определяем минимальную температуру внутри слитка в сечении 1:

Определяем средний тепловой поток на металл в зоне I:

Время нагрева заготовки в зоне I:

Находим скорость повышения среднемассовой температуры слитка за время его пребывания в зоне I:

Полученный результат не превышает рекомендуемой скорости повышения температуры для заготовок толщиной до 400 мм следовательно, температуры t_г1и t_п1 назначены верно.

Продолжительность нагрева слитка в зоне II:

2.4. Расчет зоны III

При заданных t_пз = 1275° С и t_пн3 = 1200 °С определяем температуру массы слитка при выдаче его из печи:

Находим теплофизические свойства нагреваемой стали по прил. 10:

средняя теплоемкость:

средняя теплопроводность:

средняя температуропроводность:

Продолжительность выдержки:

2.5 Определения длины печи отдельных зон

Сначала находим суммарное время нагрева изделий в печи:

τ∑=τI+ τII+ τIII=6205+9903+4568,3=20676 c

а затем находим длину активной части пода печи:

Длины отдельных зон печи:

Зона IL₁=7.8 м;

Зона IIL₂=7.0 м;

Зона IIIL₃=4.5 м;