Печь с шагающими балками (стр. 2 из 14)
2 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 – Кз = 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 Vз – объем заготовки, м3;
ρз – плотность заготовки кг/м3.
Плотность заготовки принимаем по рекомендации [3, с.15] равной
ρз = 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 Lп = 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
Нсв = 3 м; Нсн = 2,6 м; Нт = 1,2 м; hв= 0,8 м; hн = 1,2 м; Lк = 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 lз – длина заготовки, м;
lп – 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) 
.3 РАСЧЕТ НАГРЕВА МЕТАЛЛА
3.1 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. 
.3.2 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. 
.3.3 СУММАРНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ВСЕХ ЭЛЕМЕНТОВ, ОКРУЖАЮЩИХ ГАЗОВЫЙ ОБЪЕМ
В методической зоне
Суммарную поверхность всех элементов, окружающих газовый объем найдем по формуле [4, c.16]:
, (26)
.В сварочной зоне
, (27) 
.В томильной зоне
, (30) 
.3.4 ОБЪЕМ ПРОСТРАНСТВА, ЗАПОЛНЕННОГО ГАЗОМ
В методической зоне
, (31) 
.В сварочной зоне
, (32 ) 
.В томильной зоне
, (34)
.3.5 УГЛОВОЙ КОЭФФИЦИЕНТ ОТ КЛАДКИ НА МЕТАЛЛ
В методической зоне
, (35) 
.В сварочной зоне
, (36) 
.В томильной зоне
, (38) 
.3.6 СРЕДНЯЯ ЭФФЕКТИВНАЯ ДЛИНА ЛУЧА В КАЖДОЙ ИЗ ЗОН
Среднюю эффективную длину луча определим по формуле [4, c.17]:
, (39)где
– объем зоны, м3.В методической зоне
.В сварочной зоне
.В томильной зоне
.3.7 НАХОДИМ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ПАРЦИАЛЬНЫХ ДАВЛЕНИЙ ИЗЛУЧАЮЩИХ ГАЗОВ НА СРЕДНЮЮ ЭФФЕКТИВНУЮ ДЛИНУ ЛУЧА
По рекомендации [4, c.18]:
; 
. (40)