(4-3)
对直通式炉而言,当忽略端墙作用时可用以下关系式确定角度系数。
(4-4)
b。 气体黑度 的计算论文网
炉气的平均有效射线长度为:
(4-5)
炉气中CO2和H2O的分压力经燃烧计算得为:
(4-6)
故得
(4-7)
(4-8)
根据上述结果,当τ气=1476℃,经查《工业炉设计基础》图3-32可分别得:
故炉气的黑度:
(4-9)
c。 导来辐射系数 的确定
根据炉气黑度和角度系数,可查得导来辐射系数的数值 =9。8kJ/(m2·h·K4)
d。 辐射传热系数的计算
(4-10)
③ 综合传热系数 的计算
(4-11)
⑶ 钢的物理常数的确定
① 钢的热导率
合金钢在常温时的热导率可用下式计算:
合金钢的热导率随温度升高而降低,在620℃时的校正系数约为0。73,故在该平均温度下的热导率为:
② 钢的平均比热容
根据钢的含碳量和最终加热温度
可查得钢的平均比热容为
③ 钢的密度
合金钢的密度可根据成分计算,但一般可取为
④ 钢的导温系数
钢在此条件下的导温系数为:
⑷ 钢的加热厚度
钢件在炉内进行单向单面加热,故加热厚度即为钢件的直径,亦即R=d最大=0。07m。
⑸ 相似数的计算
根据上述数据,可计算相似数如下。
⑹ 加热时间的计算
对于紧挨着的一排圆形物件的单向加热所需的加热时间,基本和同厚度的平板的单向加热所需的时间相同,故可用板状体的计算方法计算其加热时间。
根据已知的相似数,查得:
(4-17)
故加热期所需时间为:
(4-18)
如果用圆柱体的计算方法,再考虑紧挨着的校正系数,亦可得到与上述相同的结果。
计算结果表明,直径为700mm的合金钢,在炉气温度为1476℃的直通式炉内由常温加热到900℃时所需的加热时间为0。7h。但是,这不是钢的全加热时间,因为保证温度均匀和进行一定的组织转变尚待将钢进行保温。
4。2 保温期的保温时间的计算
钢在淬火前加热时所需的保温时间有两种计算方法:①用理论计算方法求出将钢的内部温度差保温到△τ终=10~15℃时所需的时间,然后再将次时间加大1~2倍,以保证进行一定的组织转变;②将出炉时钢的内部温度差的要求提高,即允许为△τ终=5~10℃,再用理论方法求其保温时间。
在本设计中,采用最后一种方法。
⑴ 加热期终了时钢件内部的温度差
根据前述计算已知Bi=0。53,F0=3。6,查得对于下表面温度:
(4-19)
此时上表面和下表面的温度差为:△τ=1112-900=212℃
显然,这个温度差没有达到要求的程度,故必须保温。
⑵ 保温时间τ保的计算
① 保温期内钢的物理常数
保温期内钢的上表面温度保持为900℃,此时钢的物理常数经查表和计算确定如下。
热导率:平均热容量: 密度:
导温系数:(4-21)
② 温度均匀化系数
今确定钢由△τ0=212℃保温到△τ终=10℃,故保温均匀化系数为:
s=△τ终&pide;△τ0=10&pide;212=0。047 (4-22)文献综述
③ 保温时间的计算
已知s=0。047,并按板状体计算,查得m=0。87。故所需的保温时间为: 燃天然气热处理炉的设计+CAD图纸(6):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_83437.html