933

Расчет нагрева металла

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Расчет времени нагрева металла в методической зоне. Средняя температура металла по сечению. Расчет времени нагрева металла в сварочной зоне. Расчет времени томления металла.

Русский

2013-01-06

256.5 KB

89 чел.

Расчет нагрева металла

Рассчитать нагрев заготовки размером 140х1000х6000 мм из хромоникелевой стали. Начальная температура металла 20 , конечная температура поверхности . Производительность печи составляет Р = 40 т/ч.

Расчет времени нагрева металла в методической зоне

Температура газов в зоне теплообмена рассчитывается по формуле

В начале методической зоны

В конце методической зоны

где  = 500 + 800∙δ = 500 + 800∙0,14 = 612

Принимаем Нсв = 1,2 м, Н’ = 0,1 м, тогда Н” = Нсв – Н’ – δ = 1,2 – 0,1 – 0,14 = 0,96 м.

Оптическая толщина слоя (эффективная длина луча):

Sэф = 1,8∙Н = 1,8∙0,96 = 1,73 м

Степень черноты определяется по формуле

где

Коэффициент ослабления составит

Степень черноты в начале методической зоны

В конце методической зоны

Степень черноты газов для зоны горения определяется для температуры горения  и будет одинакова для методической, сварочной и томильной зон.

Плотность теплового потока излучением на кладку рассчитывается по формуле:

и составит

В начале методической зоны

В конце методической зоны

Плотность конвективного потока от продуктов горения к кладке в начале методической зоны

,

где .

При такой плотности конвективного потока от продуктов горения к кладке температура кладки составит

         = 1242 К = 969 .

Уточняем температуру кладки

Пересчитываем плотность конвективного потока от продуктов горения к кладке

Приведенный коэффициент излучения системы в начале методической зоны

Тогда плотность результирующего потока на металл в начале методической зоны

 

Плотность конвективного потока от продуктов горения к кладке в конце методической зоны

где .

При такой плотности конвективного потока от продуктов горения к кладке температура кладки составит

         = 1283 К = 1010 .

Уточняем температуру кладки

Пересчитываем плотность конвективного потока от продуктов горения к кладке

Приведенный коэффициент излучения системы в конце методической зоны

Тогда плотность результирующего потока на металл в конце методической зоны

Средняя по длине методической зоны плотность результирующего теплового потока на металл в соответствии с формулой

составит

Температура центра заготовки в конце методической зоны определим по формуле

.

При =612  коэффициент теплопроводности хромоникелевой стали составляет =24.

Тогда

Средняя температура металла по сечению составит

Средняя температура металла по длине зоны

Этой температуре соответствует коэффициент теплопроводности =17,3и теплоемкость С = 0,52 .

Тогда время нагрева металла в методической зоне равно

Расчет времени нагрева металла в сварочной зоне

Температура газов в зоне теплообмена в конце сварочной зоны составит

Коэффициент ослабления составит

Степень черноты в конце сварочной зоны

Задаваясь температурой кладки , находим плотность конвективного теплового потока от газов на кладку

Плотность теплового потока излучением на кладку для сварочной зоны определяется при  и составит

При таком тепловом потоке температура кладки составит

= 1500 К = 1227

Уточняем температуру кладки

Пересчитываем плотность конвективного потока от продуктов горения к кладке

При такой плотности конвективного потока от продуктов горения к кладке температура кладки составит

         = 1523 К = 1250

Уточняем температуру кладки

Пересчитываем плотность конвективного потока от продуктов горения к кладке

Приведенный коэффициент излучения системы в конце методической зоны

Тогда плотность результирующего потока на металл в конце методической зоны

Средняя по длине методической зоны плотность результирующего теплового потока на металл составит

При =1180  коэффициент теплопроводности хромоникелевой стали составляет =29,5.

Тогда температура центра заготовки в конце методической зоны составит

Средняя температура металла

в начале сварочной зоны

в конце сварочной зоны

по длине сварочной зоны

Этой температуре соответствует коэффициент теплопроводности =26и теплоемкость С = 0,565 .

Тогда время нагрева металла в методической зоне равно

Расчет времени томления металла

Продолжительность томления металла определяется по формуле

Перепад температур по сечению металла

в начале томильной зоны

=1180 – 914 = 266

в конце томильной зоны (250 на метр прогреваемой толщины)

250∙0,14∙1 = 35

При средней температуре металла в томильной зоне

коэффициент температуропроводности равен .

Тогда время томления металла составляет

ОБЩЕЕ ВРЕМЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

Размеры печи

Для обеспечения заданной производительности Р = 40 т/ч в печи одновременно должно находиться G металла

Масса одного сляба

Число слябов, одновременно находящихся в печи

Ширина печи

С учетом зазора между заготовками а = 0,15 м длина печи составит

Площадь пода печи

Напряженность активного пода

Напряженность габаритного пода

Длина методической зоны

Длина сварочной зоны

Длина томильной зоны


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76624. Февральская буржуазно-демократическая революция 31 KB
  Поскольку революция 1905-1907 гг. не решила экономических, политических и классовых противоречий в стране, то она явилась предпосылкой февральской революции 1917 года. Участие царской России в первой мировой войне показало неспособность ее экономики на выполнение военных задач.
76625. Октябрь 1917 г. Установление власти большевиков 37.5 KB
  Установление власти большевиков Причины октябрьской революции 1917 года: усталость от войны; промышленность и сельское хозяйство страны оказались на грани полного развала; катастрофический финансовый кризис; нерешенность аграрного вопроса и обнищание крестьян; оттягивание социальноэкономических реформ; противоречия Двоевластия стали предпосылкой для смены власти. Двоевластие окончилось победой буржуазии. Главной целью октябрьской революции было завоевание власти Советами. ВРК объявил о свержении Временного правительства и передаче...
76626. Гражданская война в России. «Военный Коммунизм» 38.5 KB
  Официально началом войны считаются бои в Петрограде ставшие началом Октябрьской революции то есть октябрь 1917 г. Есть также версии относящие начало войны к началу Февральской революции 1917 г. По поводу окончания войны также нет единодушного мнения: одни ученые и их большинство считают концом войны взятие Владивостока то есть октябрь 1922 г. Причины войны.
76627. Новая экономическая политика (Нэп) 31.5 KB
  По мнению Ленина сущность НЭПа была в налаживании союза между рабочими и крестьянами. Ленин сделал правильный тактический ход попытавшись с помощью НЭПа выйти из кризиса и проскочив опасный период похоронить эту политику. В политику НЭПа были введены и опробованы элементы долгосрочного планирования. Это явилось причиной отказа от политики НЭПа и его свертывания в сельском хозяйстве затем в промышленности а в 30е годы в торговле.
76628. Формирование тоталитарного режима в СССР в 1930-е годы 27 KB
  Во главе небольшой группы политической элиты находится харизматичный лидер любое его слово воспринимается элитой и нацией почти как божественное откровение. не было единства внутри политической элиты существовали оппозиции авторитет нового вождя И. Однако Конституция стала лишь идеологическим прикрытием тоталитарной политической системы.
76629. Форсированная индустриализация в СССР в 1930-е годы 33.5 KB
  Однако Советское государство продолжало отставать от ведущих мировых держав по основным промышленным показателям поэтому основными стали проблемы модернизации промышленности эта экономическая политика получила название социалистическая индустриализация. Главными особенностями первой пятилетки 1928-1932 были высокие темпы сжатые сроки акцент на строительство предприятий тяжелой промышленности использование внутренних источников накопления перекачка средств из деревни займы у населения и др. В годы второй пятилетки 1933-1937...
76630. Коллективизация в СССР в 1930-е годы 34 KB
  Официально коллективизация началась 7 ноября 1929 г. Одновременно осуществлялись две группы мероприятий сплошная коллективизация массовое насильственное создание колхозов и раскулачивание. Сталину становится ясно что сплошная коллективизация может привести к серьезному экономическому и политическому кризису в хлебных районах возникали стихийные восстания крестьян шел массовый забой скота начались волнения в армии. сплошная коллективизация возобновилась.
76631. СССР в 1939-1941 гг. Начало второй мировой войны 38.5 KB
  Новые секретные договоренности давали СССР возможность свободы действий в создании сферы безопасности у его западных границ закрепляли присоединение западных областей Белоруссии и Украины позволили Советскому Союзу заключить договоры о взаимной помощи 28 сентября 1939 г. По данным договорам СССР получил право размещения в республиках Прибалтики своих войск и создания на их территориях морских и воздушных баз. Сталин пошел на передачу в руки гестапо многих сотен немецких антифашистов скрывавшихся в СССР от нацистов а также произвел...
76632. Великая Отечественная Война: характер, этапы, итоги 36 KB
  Война между СССР и Германией в рамках Второй Мировой войны закончившаяся победой Советского Союза над фашистами и взятием Берлина. Причины Великой Отечественной Войны После поражения в Первой Мировой войне Германия осталась в крайне тяжелом экономическом и политическом положении однако после прихода к власти Гитлера и проведения реформ страна смогла нарастить свою военную мощь и стабилизировать экономику. Основные тапы Великой Отечественной войны Начальный период войны 22 июня 1941 18 ноября 1942. Третий период войны 19431945 гг.