燃油热处理炉的设计+CAD图纸+文献综述(11)
时间:2017-04-29 16:18 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（2-15） 2.2.2 钢的热处理加热制度的确定 根据初步设计和燃料燃烧计算的结果，已知： ⒈炉子的实际燃烧温度为 ； ⒉钢的装炉温度为20℃（常温），加热终了温度 ； ⒊钢在炉内进行单向单面加热，出炉时上下表面的温度差应保证 。 根据上述条件，初步确定钢在炉内的加热曲线如图2.1所示。 图2.1 钢在炉内的加热曲线 2.2.3 加热期的加热时间的确定 根据加热制度，钢在加热期内是处于炉气温度为常数的情况下加热，故宜用分析解法的第三类边界条件计算其加热时间。其计算方法如下。 （1） 加热期平均温度的计算 炉内平均温度：在加热期内炉气温度保持不变，即 钢的平均温度：钢系由常温（20℃）加热到900℃，故其上表面的平均温度为： （2-16） 把 近似地看作加热期内钢的平均温度。 （2） 综合传热系数 的计算 （A） 对流传热系数 的计算 气体在炉膛内的流速取为 ,并取气体在炉内的摩擦阻力系数为 。当 时的炉气的平均热容量经查得 ，故其对流传热系数为 。 （B） 辐射传热系数 的计算 ⒈角度系数 的确定 用下列经验公式可以确定炉子的大致尺寸。 炉子的大致尺寸宽度： （2-20） 炉子的大致高度（使用M.A.格林科夫公式）： （2-17） 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。 （2-18） ⒉气体黑度 的计算 炉气平均有效射线长度为： （2-19） 炉气中CO2和H2O的分压力经燃烧计算得： 式中 ——炉气的压力，通常 ——炉气CO2和H2O的体积分数，%；可由燃料燃烧计算求得。 根据上述结果，当 ，经查可分别得： 故炉气的黑度：（2-26） ⒊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 ⒋辐射传热系数的计算 （C）综合传热系数 的计算 （2-28） （3） 钢的物理常数的确定 设定钢件的化学成分为C 0.3%；Mn 0.5%；Si 0.2%； （A） 钢的热导率 碳素钢在常温时的热导率可用下式计算 （2-29） 碳素钢的热导率随温度升高而降低，在607℃时的校正系数约为0.73，故在该平均温度下的热导率为 （2-30） （B） 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 （C） 钢的密度 碳素钢的密度可根据成分计算，但一般可取为 （D） 钢的导温系数 钢在此条件下的导温系数为 （2-31） （4） 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高度，亦即 （5） 相似数的计算 根据上述数据，可计算相似数如下： 查得 ，故得 。（2-34） （6） 加热时间的计算 根据已知的相似数，查得 ，故加热期所需的加热时间为： （2-35） 计算结果表明，高为200mm的碳素钢，在炉气温度为1470℃的直通式炉内由常温加热到900℃时所需的加热时间为1.5h。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。 (责任编辑：qin) |