- •Назначение печи, преимущества и недостатки
- •4.2. Расчеты времени нагрева металла
- •4.2.1. Камерные и шахтные печи
- •Значения коэффициента к
- •4.2.2. Печи с выкатным подом
- •4.2.3. Нагрев изделий на поддонах (толкательная печь)
- •4.3. Определение величины единовременной садки, емкости печи
- •4.3.1. Камерные печи периодического действия
- •4.3.2. Большегрузные печи с выкатным подом
- •4.3.3. Шахтные печи
- •Определение размеров печи
- •5.1. Определяем количество деталей, одновременно находящихся в печи
- •5.2. Выполняем эскиз расположения деталей на поду печи, определяя полезную и общую площадь рабочего пространства.
- •5.3. Расчет габаритов печи и толщины кладки
- •6. Расчет горения топлива
- •7. Расчет теплового баланса печи для пламенных печей
Значения коэффициента к
Сталь |
Температура печи, °С |
Нагреваемость, среда |
К, мин/см |
Углеродистая |
300-400 |
воздух (эл.печи) продукты горения |
45 3Г |
Углеродистая и низколегированная |
350-900 |
воздух продукты горения и соль |
40 35 10 |
Легированная |
750-900 |
воздух продукты горения и соль |
45 40 13 |
Быстрорежущ. |
600-650 |
воздух |
35 |
Высоколегированная |
800-1000 1200-1300 |
соль соль соль |
7 10 5 |
τn = (¼ 1/5) ·τн
Но не менее 2-3 мин. Справедливо для КР = 1,4 – 2, т.е. сразу учитывать оптимальный коэффициент расположения. Применимо для тел систем от 5 до 100 мм. Полученное время процесса нагрева по той или иной формуле рекомендуется сравнить с рассчитанным по электрической формуле, пользуясь удельной продолжительностью нагрева:
τn = а·S, мин., где
τn = τн + τв – полное время процесса нагрева и выдержки, мин.;
а – удельная продолжительность нагрева, мин./мм (приложение);
S – расчетное сечение детали, мм (рис.2).
Разница в расчетах обычно не должна превышать 10-20%.
Рис.2 Расчетные сечения деталей
4.2.2. Печи с выкатным подом
В большегрузных печах (с выкатным подом, внешней механизацией и других) изделия укладываются обычно в несколько видов, зачастую печь подстуживается и нагревается не только металл, но и кладка печи.
Поэтому расчеты по отдельным изделиям неприменимы. Необходимо рассматривать прогрев всей садки в целом. Для расчетов можно рекомендовать метод, который дан в приложении и разобран в примерном расчете печи, предлагаемый учебником 1.
4.2.3. Нагрев изделий на поддонах (толкательная печь)
В толкательных, а иногда и в камерных печах изделия укладываются на поддоне очень плотно, зачастую в несколько рядов. Масса самого поддона составляет 40-50 % от веса садки. В этом случае, как и в большегрузных печах, для определения времени нагрева следует использовать практические данные или принять средние значения удельной продолжительности, Н, кг/м·ч.
G = H·F· τn, где
G – величина одновременной садки (или емкость печи), кг;
Н – удельная производительность печи на заданной термической операции, кг/м·ч, (дается в приложении 3);
F – активная площадь пода, м2 (для толкательных печей это проекция всех поддонов на под печи);
τn – время процесса нагрева в часах, определяемая величина
В конвейерных печах можно рекомендовать этот же метод расчета.
Определение часовой производительности печи.
Часовая производительность необходима при расчете теплового баланса и подсчитывается по формуле:
, кг/ч
Для отжигательных печей может быть еще производительность по процессу:
, кг/ч
где τохл – время охлаждения вместе с печью, ч.
Если изделия загружаются на поддоны, подставки, прокладки и т.д., то определяется часовая производительность по металлу и по таре.
, кг/ч
Полученное время нагрева τn должно быть проверено на удельную производительность Н·кг/м2, которая характеризуется типом печи и видом обработки, принимается по таблицам (приложение 3). Тип печи и размеры печи всегда указываются в задании.
G = H·F· τn, кг
, ч
, кг/м2·ч
Н = Р / F, кг/м2·ч
Р = G/ τn, кг/ч, где
Р – часовая производительность, кг/ч. Удельная производительность печи Н и время нагрева τn (или процесса τn) всегда взаимосвязаны и полежат взаимной проверке.