ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ПЕЧИ

 

По рекомендации [3, с.11, таблица 1.1] принимаем температуру нагрева стали под прокатку равной 1250 °С.

По рекомендации [3, с.13, таблица 1.3] принимаем максимальную температуру в начале печи, при которой допустим холодный посад равной 900 °С.

По рекомендации [3, с.14, таблица 1.4] принимаем удельное время нагрева заготовок равным z = 6,0 мин/см. Коэффициент заполнения полезной длины печи – К_з = 0,98.

Задаемся температурой продуктов сгорания:

- методическая зона – 900 °С;

- сварочная зона – 1300 °С;

- томильная зона – 1250 °С.

Общую продолжительность нагрева определяем по формуле [3, c.15]:

 

,                      (11)

 

где S – толщина нагреваемого металла, м.

S=0,30м (по условию задания).

.

Садку печи определяем по формуле [3, с.15]:

 

,                     (12)

 

где Р – производительность печи, т/ч.

Р=80 т/ч (по условию задания).

.

Массу заготовки определяем по формуле:

 

,                     (13)

 

где V_з – объем заготовки, м³;

ρ_з – плотность заготовки кг/м³.

Плотность заготовки принимаем по рекомендации [3, с.15] равной

ρ_з = 7400 кг/м³.

.

Количество заготовок в печи определяем по формуле:

 

,                      (14)

 

.

Длину печи определяем по формуле:

 

,м                   (15)

 

где  – ширина заготовки (сляба), м.

n – количество заготовок ( n = 24/2 = 12 шт )

 (по условию задания).

.

По рекомендации [3, c.44, таблица 3.2] длину пода печи принимаем равной L_п = 18 м.

Ширину печи определяем по формуле [3, c.15]:

,              (16)

 

где n – число рядов заготовок в печи,

l – длина заготовки, м.

n = 1 (выбираем конструктивно),

l = 1,5 м.

.

По рекомендации [3, c.18] выбираем профиль и основные размеры рабочего пространства методической печи.

 

Рисунок 1 – Профиль методической печи

 

Н_св = 3 м; Н_сн = 2,6 м; Н_т = 1,2 м; h_в= 0,8 м; h_н = 1,2 м; L_к = 1,7 м;

l₁ = 2 м; l₃ = 6 м; l₄ = 3 м.

По рекомендации [3, c.19, таблица 2.2] определяем длины зон печи:

- методическая зона (27% длины печи) – 10,7 м;

- сварочная зона (41% длины печи) – 16,2 м;

- томильная зона (32% длины печи) – 12,7 м.

Площадь активного пода определяем по формуле:

,                      (17)

 

где l_з – длина заготовки, м;

l_п – длина пода печи, м.

.

Площадь габаритного пода определяем по формуле:

 

,                     (18)

 

где B – ширина печи, м.

.

Напряженность активного пода определяем по формуле:

 

,                     (19)

 

где Р – производительность печи, кг/ч.

.

Напряженность габаритного пода определяем по формуле:

 

,                       (20)

 

.

РАСЧЕТ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

ПЛОЩАДЬ ПОДА

 

В методической зоне

Площадь пода в методической зоне определим по формуле [4, с.15]:

 

,                   (21)

 

где  – длина методической зоны, м.

.

В сварочной зоне

 

,                      (22)

 

где  – длина сварочной зоны , м.

В томильной зоне

 

,                   (24)

 

где  – длина томильной зоны, м.

.

 

ВНУТРЕННЯЯ ПОВЕРХНОСТЬ СТЕН И СВОДА

 

В методической зоне

Площадь поверхности стен и свода в методической зоне определим по формуле [4, с.15]:

 

,               (25)

 

где  – средняя высота методической зоны, м;

 – длина методической зоны, м.

.

.

В сварочной зоне

.

где  – средняя высота сварочной зоны , м.

.

В томильной зоне

.

где  – средняя высота томильной зоны, м.

.