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

88 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

81296. Состав правонарушений 35.38 KB
  К числу обязательных элементов любого состава правонарушений относятся: объект правонарушения объективная сторон правонарушения субъект правонарушения субъективная сторона правонарушения. Объектом правонарушения являются общественные отношения регулируемые и охраняемые правом. В этой связи наряду с общим можно выделить и непосредственный объект правонарушения.
81297. Юридическая ответственность: понятие, виды. Основания юридической ответственности 36.49 KB
  Основания юридической ответственности Юридическая ответственность представляет собой возникшее из правонарушений правовое отношение между государством в лице его специальных органов и правонарушителем на которого возлагается обязанность претерпевать соответствующие лишения и неблагоприятные последствия за совершенное правонарушение за нарушение требований которые содержатся в нормах права. Юридическая ответственность характеризуется следующими основными признаками...
81298. Система прав человека. Международная защита прав человека 41.46 KB
  Эти права и свободы также именуемые гражданскими составляют основу базу правового статуса человека. Право на жизнь. Данное право закреплено всеми международноправовыми актами о правах человека и почти всеми конституциями мира как неотъемлемое право человека охраняемое законом. Право на свободу и личную неприкосновенность.
81299. Правосознание, правовая культура и правовой нигилизм 38.75 KB
  Оценочная функция вызывает определенное эмоциональное отношение личности к разным сторонам и явлениям правовой жизни на основе опыта и правовой практики. Регулятивная функция правосознания осуществляется посредством правовых установок и ценностноправовых ориентаций синтезирующих в себе все иные источники правовой активности. С точки зрения глубины отражения правовой деятельности обычно выделяют три уровня правосознания: обыденное эмпирическое научное теоретическое и профессиональное.
81300. Законность и правопорядок 38.79 KB
  Экономические условия законности - это общественно-экономический строй государства, уровень экономического развития (отношения собственности; стабильная денежная система; стабильная система финансово-кредитных учреждений; эффективная налоговая система; высокий уровень производства).
81301. Правовое и социальное государство 37.21 KB
  Основными принципами правового государства являются: Верховенство закона его господство над всеми сферами жизни. Государство признает за личностью определенную сферу свободы куда вмешательство государства недопустимо. Взаимоответственность государства и личности.
81303. Предмет и методология теории государства и права 36.86 KB
  Предметом теории государства и права являются основные общее закономерности возникновения функционирования и развития государства и права. Данная наука изучает причины происхождения государства и права их формы и типологию основные закономерности построения системы органов государства и системы права их функциональное воздействие на общественную жизнь. Особенности предмета теории государства и права как науки выражаются в следующем...
81304. Теория государства и права в системе общественных и юридических наук. Функции теории государства и права 39.25 KB
  Функции теории государства и права. Теория права и государства существует и развивается как один из важнейших компонентов сложной и целостной системы знаний об обществе. Право регулирует общественные отношения в самых различных субъектов права по самым различным фактическим основаниям в самых различных обстоятельствах.