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

83 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

84267. Способы культивирования микроорганизмов 33.61 KB
  Поверхностное культивирование заключается в выращивании аэробных микроорганизмов на поверхности жидких и сыпучих питательных сред. Осуществляется поверхностное культивирование в специальных ваннах – кюветах. Глубинное культивирование проводится на жидких питательных средах в которых микроорганизмы развиваются во всем объеме питательной среды. Осуществляется глубинное культивирование в специальных аппаратах – ферментаторах снабженных мешалками и системой подвода стерильного воздуха для обеспечения роста аэробных микроорганизмов.
84268. Закономерности роста статической и непрерывной культуры 35.25 KB
  Фаза ускорения роста. Эта фаза характеризуется началом деления клеток увеличением общей массы и постоянным увеличением скорости роста культуры. Экспоненциальная логарифмическая фаза роста.
84269. Классификация факторов воздействия на микроорганизмы 34 KB
  Классификация факторов воздействия на микроорганизмы Жизнедеятельность микроорганизмов тесно связана с окружающей средой. Некоторые из этих факторов необходимы клетке а некоторые наоборот вредны так как могут вызывать приостановление роста и развития микроорганизмов а при интенсивном воздействии неблагоприятных факторов может наступить гибель микроорганизмов. Под действием экологических факторов возможен также мутагенез – изменение наследственных свойств клетки. Кроме того при оценке воздействия некоторых внешних факторов различают три...
84270. Влияние физических факторов на микроорганизмы 43.83 KB
  Температурные диапазоны роста и развития микроорганизмов этих групп приведены в таблице 9.1 Деление микроорганизмов на группы в зависимости от отношения к температуре Группа микроорганизмов ТС миним. Большинство образуют устойчивые споры Разделение микроорганизмов на 3 группы весьма условно так как микроорганизмы могут приспосабливаться к несвойственной им температуре.
84271. Влияние физико-химических факторов на микроорганизмы 34.73 KB
  Влажность среды оказывает большое воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов. Обезвоживание субстрата приводит к задержке развития микроорганизмов состояние анабиоза. При повышении влажности жизнедеятельность микроорганизмов восстанавливается. Для развития микроорганизмов важна не абсолютная величина влажности а ее доступность.
84272. Влияние химических факторов на микроорганизмы 35.5 KB
  Некоторые микроорганизмы образуя продукты обмена и выделяя их в среду способны изменять реакцию среды. Окислительновосстановительные условия среды. Степень аэробности среды насыщения среды кислородом может быть охарактеризована величиной окислительновосстановительного потенциала который выражают в единицах rН2.
84273. Взаимоотношения между микроорганизмами. Влияние антибиотиков на микроорганизмы 35.36 KB
  Примером метабиоза может служить порча сахаросодержащих субстратов плодовоягодных соков поврежденных плодов ягод когда на них сначала развиваются дрожжи превращающие сахар в спирт затем уксуснокислые бактерии превращающие спирт в уксусную кислоту и наконец мицелиальные грибы которые окисляют уксусную кислоту до углекислого газа и воды. В кефирном грибке например содержатся дрожжи и молочнокислые бактерии. Примером комменсалов могут служить бактерии нормальной микрофлоры тела человека. Молочнокислые бактерии например выделяя...
84274. Возможные пути регулирования жизнедеятельности микроорганизмов при хранении пищевых продуктов 33.45 KB
  Основными принципами хранения пищевых продуктов по Я. При хранении этих продуктов создаются условия препятствующие развитию микроорганизмов путем понижения температуры до 5 С и поддержания определенной влажности. К таким методам относятся использование низких температур охлаждение и замораживание удаление воды из продукта ниже предела необходимого для развития микробов сушка вяление добавление к продукту веществ соли сахара создающих высокое осмотическое давление повышение кислотности продукта путем добавления уксусной кислоты...
84275. Генетика как наука. Понятие о наследственности и изменчивости 34.37 KB
  В процессе жизни под влиянием факторов внешней среды свойства микроорганизмов могут изменяться. Приспособление микроорганизмов к новым условиям жизни называется адаптацией. Явления наследственности и изменчивости играют важную роль в жизни микроорганизмов для которых характерны интенсивный обмен веществ быстрое размножение и смена поколений чрезвычайно высокая способность приспосабливаться к новым условиям среды обитания. Поэтому существовали два противоположных мнения о наследственности и изменчивости микроорганизмов.