Cтраница 4
Если печь имеет недостаточную тепловую мощность, то нагрев деталей до заданной температуры происходит медленно, длительность процесса затягивается. Следовательно, достаточный резерв тепловой мощности печи должен рассматриваться как прогрессивный фактор в ускорении процесса. Зависимость времени нагрева ст формы деталей и их расположения в печи установлена работами ЦНИИТМАШ ( фиг. Из этой зависимости следует, что время нагрева квадратной заготовки с трехсторонним подводом тепла больше на 40 %, чем время нагрева заготовки круглого сечения с диаметром, равным стороне квадрата при всестороннем подводе тепла. [46]
В блоке 2 исходя из этого распределения температуры решается электрическая задача. В дальнейшем происходит расчет температурного поля заготовки в процессе нагрева и перемещения ее в нагревателе. Для каждого значения индекса берутся соответствующие внутренние источники теплоты и граничные условия на поверхностях заготовки. Для заготовки на выходе из индуктора ( s N) проверяется соответствие температуры на поверхности ( средней либо в какой-нибудь точке, например, в среднем сечении) требуемой конечной температуре Тк. В случае если полученная в результате расчета температура отличается от конечной температуры нагрева больше чем на заданную величину, то в программе предусматривается два варианта дальнейшего расчета: первый - с изменением времени нагрева заготовки, второй - с изменением мощности нагревателя. [47]
Из изложенного выше ясно, что основной причиной разрушения заготовок, имеющих небольшие усадки, являются растягивающие термические напряжения в центре, возникающие вследствие неравномерного нагрева заготовок. Так как профили температур по радиусу в различные моменты нагрева индентичны, напряжения в процессе графитаци И пропорциональны перепадам температур. Это позволяет сравнительно легко оптимизировать процесс нагревания заготовок из этих материалов по перепаду температур. Очевидно, что наиболее быстрым и экономичным будет та кой режим нагрева заготовок, при котором перепад температур постоянен по времени ( следовательно, постоянны и напряжения) и несколько меньше предельного. Для его осуществления скорость нагревания поверхности заготовки от больших начальных значений ( около 2000 град / ч) должна сначала плавно уменьшаться, затем возрастать. Время нагрева заготовки по такому графику составляет - 130 мин. [48]
![]() |
Нагревательная печь с кольцевым подом. 1 - рабочая камера. 2 - горелка. 3 - кольцевой под. 4 - рекуператор. [49] |
Существуют печи с вращающимся тарельчатым подом и с вращающимся кольцевым подом. Они служат для нагрева изделий сложной формы, проталкивание которых по поду невозможно. Изделия располагают на поду, который вращается вокруг вертикальной оси от специального привода. Загружают и выгружают изделия через рабочее окно. Продолжительность одного оборота пода равна времени нагрева заготовки. [50]
От химического состава зависит теплопроводность металла, а следовательно, скорость и время нагрева. Это соображение относится ко всему времени нагрева металла до конечной температуры. Помимо этого, как указывалось, высокоуглеродистые и высоколегированные стали требуют ступенчатого нагрева, что повышает его продолжительность. Увеличение температурного напора в печи во всех случаях повышает скорость нагрева заготовки и уменьшает продолжительность его. Теперь все шире применяют скоростной нагрев металла, для чего температуру рабочего пространства печи поддерживают 1400 - 1500 С. На рис. 20 показана про-должительность нагрева стальных заготовок в зависимости от температуры рабочего про-странства печи. Из графика видно, что уве-личение температуры с 1250 - 1300 ( обычный нагрев) до 1400 - 1500 С ( скоростной нагрев) уменьшает время нагрева заготовок в 3 - 5 раз. [52]