Конструкция, методика расчёта толкательных методических печей (стр. 5 из 7)
Вт/(м2.К)Средняя температура металла в начале II сварочной зоны равна
оС.Температурный критерий для поверхности слябов в конце II сварочной зоны равен
.При средней температуре металла
оС 
=28,2 Вт/(м.К), 
м2/с.Тогда
.Время нагрева металла во II сварочной зоне равно
с (0,727 ч).Температура центра сляба в конце II сварочной зоны при значениях
=1,61, 
=1,1, 
=0,4. 
оС.2.2.4 Определение времени томления металла
Перепад температур по толщине металла в начале томильной зоны составляет
о. Допустимый перепад температур в конце нагрева составляет 
о.Степень выравнивания температур равна
При коэффициенте несимметричности нагрева, равном
=0,55 критерий =0,58, для томильной зоны.При средней температуре металла в томильной зоне
оС, =29,6 Вт/(м.К) и м2/с.Время томления
с (0,383 ч).Полное пребывание металла в печи равно
с (2,44 ч).2.3 Определение основных размеров печи
Для обеспечения производительности 72,22 кг/с в печи должно одновременно находиться следующее количество металла
кг.Масса одной заготовки равна
кг.Количество заготовок, одновременно находящихся в печи
шт.При однорядном расположении заготовок общая длина печи
м.По ширине печи
=10,9 м 
м2.Длину печи разбиваем на зоны пропорционально времени нагрева металла в каждой зоне.
Длина методической зоны
м.Длина I сварочной зоны
м.Длина IIсварочной зоны
м.Длина томильной зоны
м.В рассматриваемом случае принята безударная выдача слябов из печи. В противном случае длину томильной зоны следует увеличить на длину склиза
=1,5 м.Свод печи выполняем подвесного типа из каолинового кирпича толщиной 300 мм. Стены имеют толщину 460 мм, причем слой шамота составляет 345 мм, а слой изоляции (диатомитовый кирпич), 115 мм. Под томильной зоны выполняем трехслойным: тальковый кирпич 230 мм, шамот 230 мм и тепловая изоляция (диатомитовый кирпич) 115 мм.
2.4 Тепловой баланс
Приход тепла
1. Тепло от горения топлива
В кВт,здесь В – расход топлива, м3/с, при нормальных условиях.
2. Тепло, вносимое подогретым воздухом
В кВт.3. Тепло экзотермических реакций (принимая, что угар металла составляет 1 %)
кВт.Расход тепла
1. Тепло, затраченное на нагрев металла
кВт,где
=838 кДж/кг – энтальпия углеродистой стали при 
оС; 
=9,72 кДж/кг – то же, при 
оС.2. Тепло, уносимое уходящими дымовыми газами
В кВт.Энтальпию продуктов сгорания находим при температуре
=1050оС 
___________________________________
=1622,35 кДж/м3 3. Потери тепла теплопроводностью через кладку.
Потерями тепла через под в данном примере пренебрегаем.
Рассчитываем только потери тепла через свод и стены печи.
Потери тепла через свод
Площадь свода принимаем равной площади пода 396,76 м2; толщина свода 0,3 м, материал каолин. Принимаем, что температура внутренней поверхности свода равна средней по длине печи температуре газов, которая равна
оС.Если считать температуру окружающей среды равной
=30оС, то температуру поверхности однослойного свода можно принять равной 
=340оС.При средней по толщине температуре свода
оС коэффициент теплопроводности каолина 
Вт/(м.К).Тогда потери тепла через свод печи будут равны
кВт,где
Вт/(м2.К).Потери тепла через стены печи
Стены печи состоят из слоя шамота толщиной
=0,345 м и слоя диатомита, толщиной 
=0,115 м.Наружная поверхность стен равна:
методическая зона
м2;Iсварочная зона
м2;IIсварочная зона
м2;томильная зона
м2;торцы печи
м2.Полная площадь стен равна
м2.Для вычисления коэффициентов теплопроводности, зависящих от температуры, необходимо найти среднее значение температуры слоев. Средняя температура слоя шамота равна
, а слоя диатомита 
, где 
– температура на границе раздела слоев, оС; 
– температура наружной поверхности стен, которую можно принять равной 160оС. Коэффициент теплопроводности шамота 
, Вт/(м.К).