< 3473 < 3576

3265 < 3473 < 3576

Определяем калориметрическую температуру:

t_к=t₂-( i_п(2)- i_п)(t₂-t₁)/( i_п(2)- i_п(1)).

t_к=2300 - (3576 – 3473)(2300-2100)/(3576 – 32655)=2234 ^ОС;

Действительную температуру в топке или печи определяют с учетом потерь на диссоциацию и теплопередачу в окружающую среду

t_д = h₁ t_к ;

h₁ – опытный пирометрический коэффициент, зависящий от конструкции топливосжигающих устройств или печи (0,72);

t_д =0,72^.2233=1608 ^ОС.

4.Расчет нагрева металла в печи

Т.к. осуществляется двухрядное расположение заготовок,

следовательно ширина печи будет равна:

.

Здесь 0,25 - зазор между заготовками и стенками печи, a =0.03м - зазор между заготовками и b - ширина заготовки. Высоту рабочего пространства по практическим данным принимаем: в сварочной зоне h_св=3,1м, в методической h_мет=2,06м, в томильной h_т = 2,75 м.

Находим степень развития кладки (на1м длинны печи):

W=F_кл/F_м=(2h+B)/l;

В сварочной зоне: W_св=F_кл/F_м=(2h+B)/l; W_св= (2∙2,06+5,57)/12=0,81.

В томильной зоне: W_Т=F_кл/F_м=(2h+B)/l; W_Т =(2∙2,75+5,57)/12=0,92.

Определяем эффективную толщину газового слоя :

В методической зоне ;

В сварочной зоне .

В томильной зоне

Расчёт времени нагрева металла в методической зоне

Парциальное давление излучающих газов:

Степень черноты газа в начале методической зоне определяем

из номограмм. Температура газов в начале методической зоне принимаем 1000 ^оС

Степень черноты газов в начале методической зоны :

ε_СО2 = 0,145; ε_Н2О = 0,251; β = 1,07;

тогда

ε_г = 0,13 + 1,08^. 0,2 = 0,346.

В конце методической зоны Т = 1250 ^оС

ε_СО2 = 0,115; ε_Н2О = 0,21; β = 1,07;

тогда

ε_г = 0,11 + 1,08^. 0,14 = 0,261.

Степень развития кладки:

в сварочной зоне

в методической зоне

Определяем приведенный коэффициент излучения в вначале методической зоны:

 =.

         

В конце методической зоны :

=

Средний по длине методической зоны коэффициент теплоотдачи излучением находим по формуле:

 ==

Принимаем среднюю температуру металла в методической зоне равной:

Определяем температурный критерий θпов и критерий Био:

=

Для низколегированной стали при средней по массе температуре металла:  по справочнику находим λ =38,1Вт/(м*К) и α =3,4*10-2 м2/ч

По найденным значениям Bi и θ по монограмме находим критерий Фурье для поверхности пластины,Fo=2.1

Время нагрева металла в методической зоне:

Находим температуру центра металла в конце методической зоны. Согласно номограмме для центра пластины при Fo=2.1 и Bi=0,21 температурный критерий θцент=0,6

Температура центра блюма:

=

Расчёт времени нагрева в сварочной зоне.

Найдём степень черноты газов εгсв при tг=1250 оС:

По номограммам находим степень черноты газов в сварочной

зоне (tг=1250 оС):

ε_СО2 = 0,122; ε_Н2О = 0,21; β = 1,07;

тогда

ε_г = 0,122 + 1,07^. 0,21 = 0,347.

Так как при средней температуре металла

t = (450+450+1200+1000)/4=775 оC

теплоёмкость низколегированной стали λ= 26,8 Вт/(м*К), а коэффициент температуропроводности α=2,1*10-2 м2/ч, тогда:

Теперь по номограмме находим критерий Фурье, Fo=4.5

Время нагрева в сварочной зоне :

Определяем температуру в центре металла в конце сварочной зоны. По номограмме при значениях Bi=0.69 и Fo=4.2 находим θцент=0,08

Тогда:

Определение времени томления металла

Допустимый перепад температур в конце нагрева Δt кон =15 оC

Степень выравнивания температур δвыр=Δtкон/Δtнач= 15/14= 1,1

При коэффициенте несимметричности, равном μ=0,55, критерий Fo для томильной зоны согласно номограмме равен Fo =0.4

При средней температуре металла в томильной зоне:

λ= 26,8 Вт/(м*К), а коэффициент температуропроводности α=2,1*10-2 м2/ч. Время томления:

Полное время пребывания металла в печи равно: ч