Контрольні запитання:

1. Фактори, що визначають режим нагрівання металу.

2. Основні положення раціональної технології нагрівання металу.

3. Принципи швидкісного нагрівання металу.

Приклад:

1. Розрахувати час нагрівання тонкого тіла.

Вихідні дані для розрахунків приведені в таблиці 8

Таблиця 8 – Вихідні дані для розрахунків часу нагрівання тонких тіл.

№	Товщина заготовки d, мм	Довжина заготовки l, мм	Початкова температура металу , ^оС	Кінцева температура металу , ^оС	Щільність металу , кг/м^3	Температура печі , ^оС
31	35	290	10	510	7600	1000

Визначити приведену ступінь чорноти системи піч-заготовка:

,

де _м - ступінь чорноти металу, _м=0,8;

_печ - ступінь чорноти стін печі, _печ=0,75.

Коефіцієнт тепловіддачі в початковий період нагрівання:

,

де - константа випромінювання чорного тіла.

Вт/м²К

Коефіцієнт тепловіддачі в кінці нагрівання:

Вт/м²К

Середній коефіцієнт тепловіддачі за період нагрівання:

Вт/м²К

Розрахункова товщина тіла, що нагрівається:

м

Теплопровідність для вуглецевої сталі при визначається за додатком IX |1|: .

Критерій Біо:

,

,

отже, заготовка, що нагрівається, являє собою тонке тіло.

Маса заготовки:

,

де - щільність сталі, кг/м^3.

кг,

При розрахунку площі поверхні заготовки торці не враховуються

м²

Час нагрівання заготовки (питома теплоємність сталі при за додатком IX |1|):

с

2. Розрахувати час нагрівання масивного тіла

Вихідні дані для розрахунків приведені в таблиці 9

Таблиця 9 – Вихідні дані для розрахунків часу нагрівання масивних тіл.

№	Товщина заготовки d, мм	Початкова температура металу , ^оС	Кінцева температура металу , ^оС	Температура печі , ^оС	Щільність металу , кг/м^3	Періоди нагрівання
31	640	15	940	1150	7600

Для отримання проміжних температур заготовки виділяється три періоди нагрівання поверхні заготовки: С; С; С.

Розрахунок першого періоду

Визначити приведену ступінь чорноти системи піч-заготовка:

,

де _м - ступінь чорноти металу, _м=0,8;

_печ - ступінь чорноти стін печі, _печ=0,75.

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням в початковий період нагрівання:

де - константа випромінювання чорного тіла.

Вт/м²К

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням в кінці нагрівання:

Вт/м²К

Середній коефіцієнт тепловіддачі за період нагрівання:

Вт/м²К

Розрахункова товщина тіла, що нагрівається:

м

Критерій Біо:

,

,

де

отже, заготовка, що нагрівається, являє собою масивне тіло.

Відносна надлишкова температура для поверхні заготовки:

Число F₀ визначаємо за малюнком 22 |1|. F₀=0,47

Відносна надлишкова температура для центра заготовки визначається за малюнком 24 |1|.

Температура центра заготовки в кінці періоду:

⁰С

Коефіцієнт температуропроводності заготовки:

Час нагрівання поверхні тіла до =600С:

Розрахунок другого періоду