Особенности нагрева заготовок из стали ШХ15 в камерной печи сопротивления. Тепловая мощность электрической печи и коэффициент полезного действия. Тепло, теряемое вследствие теплопроводности кладки печки. Расчет торцевых боковых стенок, пода и свода.
Аннотация к работе
Камерные печи являются одним из наиболее распространенных видов электропечей периодического действия, используемых в промышленности. Разнообразие конструкций камерных печей и их назначений, простота обслуживания и удобство в использовании обеспечили широкую популярность и востребованность подобных устройств. В зависимости от области применения камерной печи, особенностей процессов нагрева и работы с изделиями, существуют различные типы подобных электроустройств: печи для термообработки металлов, печи для запекания эмали, отжига опок, спекания металлов, запекания краски на стекле и прочее.Кроме изготовления деталей подшипников сталь ШХ15, например, также применяется также для производства игл распылителей форсунок, обратных клапанов и подушек впрыскивающих систем, валиков топливных насосов, роликов, осей различных рычагов и других деталей, от которых требуется высокая твердость и хорошее сопротивление износу. В зависимости от назначения подшипниковая сталь поставляется в виде горячекатаных прутков круглого и квадратного (больших размеров) сечений, в виде горячекатаной полосы, горячекатаных и холоднокатаных труб и крупногабаритных поковок, а также холоднотянутой проволоки в мотках и прутках. Технические требования к качественным показателям сортового проката из сталей типа ШХ15 и ШХ15СГ (в т. ч. и ШХ4), нормы и методы контроля основных свойств его указаны в ГОСТ 801-68, труб в ГОСТ 800-78, проволоки в ГОСТ 4727-67; к стали ШХ15ШД вакуумно-дугового переплава - в ГОСТ 21022-75. Кроме того, имеется еще целый ряд технических условий, содержащих дополнительные требования к качеству полуфабрикатов из стали этих марок, полученных другими методами рафинирующих переплавов или отражающих особенности новых технологических процессов получения заготовок. Не обнаруженные при контроле в прутках и трубах поверхностные дефекты раскрываются в процессе дальнейшей механической обработки, пластической деформации, термической обработки или в процессе эксплуатации подшипников.Проводится расчет времени нагрева заготовок высотой 55 мм, шириной 110 мм и длиной 450 мм из стали ШХ15, заготовки укладываются в рабочем пространстве печи в соответствии с рис.2. При определении времени нагрева нужно определить, необходимо ли учитывать перепад температуры по сечению изделия, т.е. является изделие «тонким» или «массивным». Температура в печном пространстве должна быть несколько выше, чтобы обеспечить такой нагрев Для электрических печей с температурой выше коэффициент теплоотдачи конвекцией приближенно может быть принят 10…15 . Критерий Био , а значит изделие малогабаритное и перепад температуры по сечению незначителен и им можно пренебречь, поэтому при расчете времени нагрева и выдержки изделия целесообразнее пользоваться понятием теплотехнически «тонкое» изделие, а равно производить расчет по формулам для теплотехнически «тонких» изделий3.2 Тепло, теряемое вследствие теплопроводности кладки печки Тепло, теряемое вследствие теплопроводности кладки печи можно определить по формуле: (12) Потери тепла в результате теплопроводности через под, свод и стены печи определяются уравнением: (13) где тп - температура рабочего пространства печи, тп=900?С; Боковые стенки печи состоят из двух слоев: огнеупорного материала - шамот класса А, толщиной S1=125 мм; теплоизоляционного материала - диатомит, толщиной S2=175 мм. Свод печи состоит из двух слоев: огнеупорного материала - шамот класса Б, толщиной S1=115мм; теплоизоляционного материала - диатомит, толщиной S2=150мм.Тепловой баланс приведен в сводной таблице 9 Таблица 9 - Тепловой баланс камерной электрической печи сопротивления Тепло выделяемое электрическими нагревателями при прохождении электрического тока. Для электрических печей установленная мощность определяется по формуле: , Вт (61) где k - коэффициент запаса мощности, принимаемый в пределах 1.2…1.
Список литературы
1. Сорокин, В.Г. Марочник сталей и сплавов: справочник / В.Г. Сорокин, А.В. Волоспикова, С.А. Вяткин и др.; под ред. В.Г. Сорокина. - М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.