Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2:

3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де 1,1 – коефіцієнт, що враховує тепловіддачу конвекцією (10%), оскільки температура в печі вище 8000С;

Тпіч – абсолютна температура печі, К; (Увага! Тпіч= tпіч +273);

Тп0 – абсолютна початкова температура поверхні, К; (Увага! Тп0 = t0+273);

Спіч - коефіцієнт випромінювання системи «піч-метал», Вт/(м2×К4).

Коефіцієнт випромінювання системи нагріву «піч-метал» визначається за формулою, Вт/(м2.К4):

Сп-м = Со Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де С0 = 5,67 Вт/(м2×К4) – коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла;

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru - ступінь чорноти системи нагріву «піч-метал», приймається за завданням.

3.1.2 Щільність теплового потоку в кінці першого інтервалу, Вт/м2:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де Tп1 – абсолютна температура поверхні металу в кінці першого інтервалу, К; (Увага! Тп1= tп1 +273).

3.1.3 Коефіцієнт тепловіддачі Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru на початку нагріву, Вт/(м2×К):

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

3.1.4 Коефіцієнт тепловіддачі Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru в кінці першого інтервалу нагріву, Вт/(м2×К):

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

3.1.5 Середнє значення коефіцієнта тепловіддачі в першому інтервалі, Вт/(м2×К):

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

3.1.6 Середнє значення коефіцієнта теплопровідності на початку нагріву визначається по формулі, Вт/(м×К):

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де l1 l2 l3 – коефіцієнти теплопровідності, Вт/(м×К), які визначені по графіку l=f(t) або по таблицях, при відповідних температурах:

l1 – при початковій температурі на поверхні tп0, Вт/(м×К);

l2 – при початковій температурі в центрі tц0 (tц0 = tп0), Вт/(м×К);

l3 – при температурі на поверхні в кінці першого інтервалу tn1, яка була прийнята раніше, Вт/(м×К).

3.1.7 Критерій Біо Bi для визначення термічної масивності тіла в першому інтервалі визначається по формулі:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де S – товщина металу, що прогрівається, м.

3.1.8 Температурний критерій поверхні в кінці першого інтервалу Фп1 (іноді він позначається як q ):

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де Тср0 - абсолютна середня температура по перетину заготівки на початку першого інтервалу, К; (Увага! Тср0 = tср0+273, tср0 = t0 ).

3.1.9 Критерій Фурье Fo1 для відомих критеріїв Bi1 і Фп1 визначається по формулі:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

Допоміжні коефіцієнти δ2 та P залежать тільки від критерія Біо Bi, визначаються по таблиці 4 додатка В.

Потім, використовуючи знайдене значення критерія Фурье Fo1 і критерія Біо Bi1 визначаємо температурний критерій центру Фц1 за формулою

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

Температурний критерій центру Фц1 містить потрібну температуру центру в кінці першого інтервалу tц1:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

Допоміжні коефіцієнти δ2, P, N визначаються по таблиці 4 додатка В.

Температура центру заготівки в кінці першого інтервалу нагріву визначається з температурного критерію центру Фц1 по формулі, °С:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

3.1.10 По знайденому першому значенню tц1 уточнюємо коефіцієнт теплопровідності, а потім відповідно уточнюємо наступні величини lср1, Bi1, Фn1, Fo1, Фц1, tц1 (пункти 1.7 - 1.9). При цьому коефіцієнт lср1 усереднюється як по товщині заготівки, так і за часом, тобто за формулою:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де l4 – коефіцієнт теплопровідності при температурі центру в кінці першого інтервалу tц1;

l1 l2 l3 – коефіцієнти теплопровідності, Вт/(м×К), які були визначені в п. 3.1.6

Повторно розраховане (пункти 3.1.7 – 3.1.9), уточнене значення температури центру tц1 використовується в подальших обчисленнях.

3.1.11 Перепад температур по перетину заготівки в кінці першого інтервалу, °С:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

3.1.12 Середня температура по перетину заготівки в кінці першого інтервалу, оС:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

Визначивши середню температуру по перетину заготівки tср1 по графіках i=f(t) або по таблицях віднаходимо значення тепловміщення (ентальпії) сталі при середній температурі tср1.

3.1.13 Розрахункова середня питома теплоємність сталі в першому інтервалі сср1, кДж/(кг×К) визначається за формулою:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

3.1.14 Середнє значення коефіцієнта температуропровідності аср в першому інтервалі визначається по формулі, м2/с:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де r – щільність сталі, кг/м3.

Час нагріву (в секундах) в першому інтервалі t1 знаходимо із значення критерію Фурье в першому інтервалі:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де S – товщина металу, що прогрівається, м.

Тоді тривалість нагріву в першому інтервалі, с:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru .

3.1.16 Температура газу на початку першого інтервалу нагріву металу, °С:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де q0 – щільність теплового потоку на початку нагріву, визначений в пункті 1.1, Вт/м2;

Тп0 – абсолютна початкова температура поверхні металу (Тп0= t0+273), К;

Сг-к-м - коефіцієнт випромінювання системи «газ-кладка-метал», Вт/(м2.К4).

Коефіцієнт випромінювання системи нагріву «газ-кладка-метал», Сг-к-м визначається по формулі, Вт/(м2×К4):

Сг-к-мо Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де С0 = 5,67 Вт/(м2×К4) – коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла;

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru - ступінь чорноти системи нагріву «газ-кладка-метал», що приймається за завданням.

3.1.17 Температура газу в кінці першого інтервалу, °С:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де q1 – щільність теплового потоку в кінці першого інтервалу, який був визначений в пункті 1.2, Вт/м2;

Тп1 – абсолютна температура металу в кінці першого інтервалу, К;

Сг-к-м - коефіцієнт випромінювання системи «газ-кладка-метал»,

Вт/(м2×К4).

3.1.18 Температура кладки на початку нагріву визначається виходячи з температури кладки в кінці нагріву tкл3 з урахуванням її охолоджування за час завантаження металу,°С:

Перший інтервал першого періоду нагріву. 3.1.1 Щільність теплового потоку на початку цього інтервалу, Вт/м2: - student2.ru ,

де tкл3 – температура кладки в кінці нагріву, °С (буде визначений пізніше, в пункті 3.12). Температура кладки в кінці першого інтервалу визначається за формулою, °С:

tкл1 = 2·tпіч - tг1 .

Наши рекомендации