у:
t c р = (1230 +1176)/2 = 1203 В° С.
Кінцева середня за масою температура металу:
t c р = (1230 +1200)/2 = 1215 В° С.
Отримані температури мало відрізняються між собою, так що теплоємність від 1203 В° С до 1215 В° С можна приймати рівною теплоємності від 0 до (1203 +1215)/2 = 1209 В° С.
Тепломісткість сталі при 1209 В° С [2, прил.3]:
.
Середня теплоємність металу від 0 до 1209 В° С:
.
Середній коефіцієнт температуропровідності металу:
а ср = l 1209 /(С Г— r) = 40,939/(0,7 Г— 10 3 Г— 7800) = 7,498 Г— 10 -6 м 2 /с.
Ступінь вирівнювання температур:
,
де = t МН - t СН = 1230 - 1176 = 54 В° С.
За графіком [2, додаток 6] для коефіцієнта несиметричності нагріву m = 0,5 знаходимо критерій Fo за формулою:
.
Тривалість витримки металу в томильной зоні:
.
Загальний час нагрівання металу в печі:
3. Тепловий баланс методичної печі.
Прихід тепла.
1) Визначимо хімічне тепло палива:
В
де В (м3/с) - витрата газу подаваного па піч.
2) Фізичне тепло повітря:
В
де i В - ентальпія повітря при t В = 454 про З [3. стор.37].
3) Тепло екзотермічних реакцій:
В
де а = 0,012 - частка окисленого металу [4. стор.8];
5650 - тепловий ефект окислення 1 кг заліза, [3. стор.8];
G = 155 т/год - продуктивність печі.
Загальний прихід тепла:
В
Витрата тепла.
1) Витрата тепла на нагрів металу:
В
де i до = 861 (кДж/кг) і i н = 0 (кДж/кг) - ентальпія металу в кінці і на початку нагріву.
2) Втрати тепла на нагрів окалини:
В
де m - кількість окалини від окислення 1 кг заліза, m = 1,38
З 0 - теплоємність окалини, З 0 = 1
t м = 1503 (К) і t н - температура окалини, приймається рівною температурі поверхні металу відповідно на початку і кінці нагрівання.
3) Втрати тепла з газами, що:
В
Ентальпія газів, що йдуть:
В
4) Втрати тепла через кладку теплопровідністю.
Стіни печі двошарові виконання:
- внутрішній шар - ША h = 348 мм;
- зовнішній - діатомітовий цегла h = 116 мм.
Під печі тришаровий:
- перший (внутрішній) шар - хромомагнезитового цегла;
- другий (робочий) шар - ШБ (шамотна цегла класу Б);
- третій шар - Д-500 теплоізоляційний діатомітовий цегла.
Звід печі одношаровий виконаний з каолінового цегли: ШБ 300 мм.
Формули для розрахунку теплопровідності матеріалів кладки:
Шамотна цегла ША:
хромомагнезитового цегла:
Шамотна цегла ШБ:
Діатомовий цегла Д-500:
Каоліновий цегла:
де - середня по товщині температура шару.
а) Розрахунок стіни печі:
Товщина стінки, мм
t Вў
S 2
l 2
В В В В В
S 1
l 1
В В
S 2
l 2
В В
l 1
В В
<...
