Реферат Курсовая Конспект
Работа сделанна в 2001 году
Расчёт нагрева металла - Курсовая Работа, раздел Физика, - 2001 год - Расчёт металлургической печи Расчёт Нагрева Металла. Расчёт Основных Размеров Рабочей Камеры И Параметров ...
|
Расчёт нагрева металла. Расчёт основных размеров рабочей камеры и параметров теплообмена.
Примем напряжённость рабочего пода P=600 Площадь рабочего пода: Длина рабочего пода: где l – длина заготовки, м. Допускаемая длина рабочего пода: где  - толщина заготовки, м; k – коэффициент, характеризующий наклон пода к горизонтали [2. стр.27]. Так как Lp<Lпр, принимаем однорядную укладку заготовок, nр=1. Ширина пода при e=0,2 м: где е – промежуток между стенкой печи и металлом и между рядами заготовок.
Размеры нагреваемого сляба: & ;#61655;l=230&am p;#61493;9200 (мм). Посад холодный, температура нагрева Ме – 1230 С. Производительность печи: 155 т/ч. Состав стали: С=0,3%; Si=0,15%; Mn=0,3 %. Теплопроводность углеродистой стали при 0С: =70-10,1С-16,8&a mp;#61655;Mn-33,8Si=70-10,1& amp;#61655;0,3-33,80,15=56,8 6 Вт/(м2К). Метод нагрева в печи принимается двусторонний.
Коэффициент несимметричности нагрева =0,55 при двустороннем нагреве на поду из водо-охлаждаемых труб. Подогреваемая толщина изделия: S==0 ,550,23=126,5 мм. Максимальная рабочая температура газов (печи) - tп=1330С. 2.2 1-я ступень нагрева – методическая зона. Начальные температуры металла: поверхности tми=0С середины tсм=0С . Конечная температура середины заготовки – tск=600С . Разность температур между поверхностью и серединой заготовки (700-800)S принимаем равной 90С. Тогда конечная температура поверхности заготовки – tмк=690С. Средняя теплопроводность металла в процессе нагрева данной ступени: =0,956,86=51,174 Вт/(м2К). Конечная средняя по массе температура металла: tк=( tск+ tмк)/2=(600+690)/2=645С. Конечное теплосодержание металла при 645С принимаю: Средняя теплоемкость металла от начальной температуры 0С до конечной 640С: . Средний коэффициент температуропроводности металла: аср=(С᠕ 5;& #61554;)=51,174/(0,5826᠕ 5;1037800)=0,011259ɨ 55;10-3 м2/с. На основе анализа рекомендуемых чертежей принимаем высоту свободного пространства над металлом H0=1 м. Эффективная длина луча: Произведение эффективной длины на парциальное давление излучающих газов: При температуре печи (газов) 1100С степень черноты а поправка для Степень черноты газов: а степень черноты металла принимается м=0,8. Степень развития кладки: Приведённый коэффициент излучения: где С0=5,7–коэффициент излучения абсолютно чёрного тела. Начальное значение коэффициента теплоотдачи излучением (при t0=1000C, tп=0C) и конечное значение - (при t0=1330C, tп=690C) рассчитываем соответственно по формулам: Среднее значение коэффициента теплоотдачи излучением вычисляем по формуле: . Коэффициента теплоотдачи конвекцией принимается КОН =15 Вт/(м2К). Суммарное значение коэффициента теплоотдачи: . Определяем критерий БИО по формуле: . Температурный критерий для середины заготовки: . По графикам Д.В. Будрина [2,прил.5] для Bi=0,3304 и =0,4849; критерий Фурье равен Fo=2,8. Время нагрева металла в методической зоне печи определяется как: . При значениях Bi=0,3304 и Fo=2,8 по графику Д.В. Будрина для поверхности пластины [2,прил.5] температурный критерий п=0,42. Откуда: Ранее была принята =690С. Расхождения между принятой и полученной температурами составляет 14,3С, и оно не может отразиться на результатах расчета. 2.3 2-я ступень нагрева – сварочная зона. Температура металла начальная: tcн=600С и tпн=675С, tм=1230С . Конечная температура середины металла - tcк=1165С. Средняя температура металла по массе и времени: Средняя теплопроводность металла: 913=0,68= 548;0=0,6856,86=38,664 Вт/(м2К). Начальная средняя по массе температура металла: tcр=(600+675)/2=637,5С. Начальное теплосодержание металла при 637,5С [2, прил.3]: . Конечная средняя по массе температура металла: tcр=(1230+1165)/2=1197,5С. Конечное теплосодержание металла при 1197,5С [2, прил.3]: . Средняя теплоемкость металла от начальной температуры 637,5С до конечной 1197,5С: . На основе анализа рекомендуемых чертежей принимаем высоту свободного пространства над металлом в сварочной зоне H0=1,7 м. Эффективная длина луча: Произведение эффективной длины на парциальное давление излучающих газов: При температуре печи (газов) 1330С степень черноты а поправка для - [2,прил. 4]. Степень черноты газов: а степень черноты металла принимается м=0,8. Степень развития кладки: Приведённый коэффициент излучения: где С0=5,7–коэффициент излучения абсолютно чёрного тела. Средний коэффициент температуропроводности металла: аср=913(С637& ;#61655;& #61554;)=38,664 /( 1037800)= 5,929110-6 м2/с. Начальное значение коэффициента теплоотдачи излучением (при t0=1330C, tп=675C) и конечное значение - (при t0=1330C, tп=1230C) рассчитываем соответственно по формулам: Среднее значение коэффициента теплоотдачи излучением вычисляем по формуле: . Коэффициента теплоотдачи конвекцией принимается КОН =15 Вт/(м2К). Суммарное значение коэффициента теплоотдачи: . Определяем критерий БИО по формуле: . Температурный критерий для поверхности заготовки: По графикам Д.В. Будрина [2,прил.7] для Bi=0,8584 и =0,1526; критерий Фурье равен Fo=2,6. Время нагрева металла в сварочной зоне печи определяется как: . При значениях Bi=0,8584 и Fo=2,6 по графику Д.В. Будрина для поверхности пластины [2,прил.6] температурный критерий для середины заготовкис=0,21. Откуда: =1330-13300,21=1176ɨ 16;С. Ранее была принята =1165С. Расхождения между принятой и полученной температурами составляет 11С, и оно не может отразиться на результатах расчета.
При нагреве заготовок перепад температур по толщине заготовки принимаем tм=(250300)& #61655;S=(31,637,95)= 616;C, выбираем tмк=30C. 2.4 3-я ступень нагрева – томильная зона. Температуры металла: - начальные tмн=1230С , tcн=1176С; - конечные tмк=1230С , tcк=1200С. Средняя температура металла по массе и времени: Средняя теплопроводность металла: 1209=0,72 1548;0=0,7256,86=40,939 Вт/(м2К). Начальная средняя по массе температура металла: tcр=(1230+1176)/2=1203С. Конечная средняя по массе температура металла: tcр=(1230+1200)/2=1215С. Полученные температуры мало отличаются между собой, так что теплоемкость от 1203С до 1215С можно принимать равной теплоемкости от 0 до (1203+1215)/2=1209С. Теплосодержание стали при 1209С [2,прил.3]: . Средняя теплоемкость металла от 0 до 1209С: . Средний коэффициент температуропроводности металла: аср=1209(С&# 61655;)=40,939 /(0,71037800)= 7,49810-6 м2/с. Степень выравнивания температур: , где = tМН – tСН=1230 – 1176=54С. По графику [2,прил.6] для коэффициента несимметричности нагрева  = 0,5 находим критерий Fo по формуле: . Продолжительность выдержки металла в томильной зоне: . Общее время нагрева металла в печи: =1+& amp;#61556;2+3=1,105+1,949+0 ,414=3,469ч 3.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Таблица 1 Состав сухих газов Принимаем влажность газов: - доменного W1=30 г/м3, - природного W2=10 г/м3. Определяем содержание влаги во влажном… Доменный газ. Содержание СО2 во влажном газе: =9,64 %. Аналогично находим… Плотность продуктов сгорания: =2936,026/2240=1,31 кг/м3. Точность расчета проверяем составлением материального баланса…
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчёт нагрева металла
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов