|
|
Одноступінчатий та багатоступінчатий нагрів.
При одноступінчастому нагріві весь обсяг печі має однакову температуру. При багатоступінчастому нагріванні в печі є кілька зон з різною температурою. В цьому випадку нагріваємий метал спочатку поміщають в зону з низькою температурою, а потім після достатньої витримки переносять в зону з більш високою температурою. Попередній підігрів металу перед його завантаженням у піч, наприклад підігрів шихти перед завантаженням у індукційну піч, значно покращує економічні показники процесу. При термообробці відливок необхідно стежити за рівномірним нагріванням садки, так як тільки в цьому випадку можна забезпечити стабільність процесу. Температура нагріву металу в термічних печах повинна не перевищувати допустиму, інакше це призведе до погіршення структури металу. Нагрівання металу до більш високої температури інтенсифікує зростання зерна металу (перегрів) і знижує механічні властивості відливки. Найбільш економічним (з точки зору витрат палива) є одноступінчатий нагрів з максимальною швидкістю. При багатоступінчастому нагріванні металу питома витрата палива зростає. Різні режими нагріву оцінюють з економічної точки зору не тільки з урахуванням вартості палива, але і з урахуванням вартості продукції, що випускається.
Контрольні запитання: 1. До якої температури нагрівають метал в плавильних печах? 2. З якою метою виконують нагрівання металу в термічних печах? 3. Від чого залежить швидкість нагріву металу? 4. Яку температуру має піч при одноступінчатому нагріві? 5. Як відбувається нагрів при багатоступінчатому нагріві?* 6. Що може покращити економічні показники технологічного процес? 7. До чого може призвести перевищення температури в термічних печах?*
Література: 1, с. 36-37
Тема 4.3. Розрахунок нагріву металу План
1. Захисні атмосфери. 2. Розрахунок нагріву металу.
Захисні атмосфери
Термообробка відливок із чавуну і сталі в середовищі захисного газу має ряд переваг перед термообробкою в звичайному повітряному середовищі. Відсутність окисної плівки на поверхні металу після термообробки в середовищі захисного газу виключає втрати металу на окалину і не потребує подальшої очистки і механічної обробки деталей. Захисні атмосфери використовують в ливарному виробництві при відпалюванні білого чавуну, нормалізації стальних відливок, закалці. Для того, щоб отримати захисну атмосферу використовують природний газ, рідке паливо, деревинне вугілля. При згоранні метану СН4 з недостатньою кількістю повітря коефіцієнт (п = 0,25) виникають продукти неповного горіння СО і Н2 СН4 + ½ О2= СО + 2 Н2 При подачі повітря, в якому крім О2 є N2 ( N2 >O2 в 3,762 раз) реакція має вигляд:
СН4 + ½ О2 + ½ 3,762N2 = CО + 2Н2 + 1,88 N2 Це реакція ендотермічна. Продукт ендотермічної реакції називається ендогазом.
Склад ендогазу при п= 0,25: 20,5 % СО; 41% Н2решта N2. При збільшенні коефіцієнту витрат повітря в продуктах горіння з’являються СО2 і Н2О. Чим > п, тим більше виділяється теплоти. При п= 0,55 – 0,6реакція горіння становиться екзотермічною, і продукти горіння називається екзогазом. В екзогазі отриманому при п= 0,55 – 0,9 є ще достатня кількість СО і Н2 – цей газ називається багатим екзогазом. А екзогаз отриманий при п = 0,9÷1,0 – бідним екзогазом, в ньому мало СО і Н2. Ендогаз і багатий екзогаз – горючі і вибухонебезпечні гази. Бідний екзогаз не горить і не вибухає. Ендогаз подають прямо в піч, екзогаз спочатку потрібно очистити від СО2 і Н2О і тільки після цього подавати в піч. Для отримання ендогазу і екзогазу використовують спеціальні установки.
Розрахунок нагріву металу.
Час нагріву тонких тіл визначається за формулою.
Розрахунок часу нагріву масивних тіл ведуть в такій послідовності: 1. Визначення критерію 2. Визначення критерії θ 3. Визначення критерії Fо по графіку. 4. Визначення θц по графіку.
5. Визначення tцентр
6. Визначення різниці t між поверхнею тіла і центром в кінці нагріву.
7. Визначаємо час нагріву із критерія Fo.
Контрольні запитання: 1. Які переваги має термообробка в захисній атмосфері? 2. Коли застосовують захисні атмосфери в ливарному виробництві? 3. Що називають ендогазом? 4. Яка реакція являється екзотермічною? 5. Що використовують для отримання ендо-і екзогазу? 6.За якою формулою визначається час нагріву тонких тіл?** 7. В якій послідовності ведуть розрахунок нагріву масивних тіл?*
Література: 1, с. 37-39., 2, с. 94-97. Тема 5. Матеріали та будівельні елементи печей. Печі та сушарки, які застосовуються в ливарних цехах Вступ Крім звичайних матеріалів, вживаних в машинобудуванні, в електропечестроеніі застосовуються деякі специфічні матеріали, призначені для роботи при високих або підвищених температурах. Наявність в електропечах зон з високими температурами вимагає, з одного боку, матеріалів, здатних працювати при цих температурах, з іншого - матеріалів, ізолюючих ці зони в тепловому відношенні від інших частин і навколишнього простору. До таких матеріалів відносяться вогнетривкі та теплоізоляційні матеріали, жароупори та матеріали для нагрівальних елементів. |
|
