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

4524. Расчет состава шихты, материального и теплового балан-сов агломерационного процесса 338.5 KB
  Введение Расчет агломерационной шихты ведут с целью определения такого соотношения между ее компонентами, которое обеспечит получение агломерата заданного качества. В простейшем случае при заданном расходе руды и коксовой мелочи необходимо вычислить...
4525. Грошово-кредитні системи зарубіжних країн 989 KB
  Розглянуто етапи еволюції грошово-кредитних систем, охарактеризовано їхні основні складові. Проаналізовано грошово-кредитну політику країн із розвиненою економікою. Окремий розділ присвячено огляду діяльності міжнародних валютно-кредитних та фінансо...
4526. Изучение теодолитов. Поверки. Производство измерений 225.5 KB
  Изучение теодолитов. Поверки. Производство измерений Цель работы: Изучить устройство, поверки теодолита Т30, принципы и порядок измерения горизонтальных и вертикальных углов с помощью теодолита. Описание и общая схема теодолита Т30 с осями...
4527. Расчет надземного трубопровода на прочность и продольную устойчивость 22.04 KB
  Расчет надземного трубопровода на прочность и продольную устойчивость Постановка цели: Определить допустимое расстояние между опорами надземного балочного перехода газопровода произвести расчет данного участка на прочность и продольную устойчивость...
4528. Маркетинг. Учебно-практическое пособие 214.5 KB
  Введение Учебно-практическое пособие разработано в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта Министерства образования РФ. Маркетинг – это процесс планирования и управления мероприятиями по разработке новых изделий...
4529. Технологическая схема производства асбестовых листов 50.39 KB
  Введение Материалы, применяемые для отделки строительных конструкций и сооружений, домов и квартир, должны защищать их от воздействия окружающей среды, придавать завершающее архитектурное оформление, создавать особые санитарно-гигиенические условия...
4530. Характеристика и принципы использования буровых долот в процессе бурения скважин 485.29 KB
  Введение. Бурение скважин — это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно — забоем. Нефть и газ добывают, строя скваж...
4531. Проект Автозаправочной станици АЗС-1000 на трассе Уфа-Павловка 2.33 MB
  Введение Экономические преобразования, произошедшие в последние годы в России, привели к кардинальным переменам на товарном рынке. На фоне бурного роста парка автомобилей в несколько раз возросло число автозаправочных станций, а также полностью изме...
4532. Нормы точности резьбовых деталей и соединений 165 KB
  Нормы точности резьбовых деталей и соединений Резьбовым соединением по ГОСТ 11708 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба. Термины и определения называется соединение двух деталей с помощью резьбы, в которой одна из деталей имеет наружную...