Нагревательные печи и устройства
18
В зависимости от режима подъема температуры печи один и тот же
слиток можно нагревать с разной скоростью. В табл. 1.1 приведены ре-
зультаты расчета нагрева слитков углеродистой стали диаметром 1 м.
При нагреве поверхности по закону прямой линии от начальной
температуры до конечной чем больше скорость нагрева, тем больше
разность температур по сечению. После достижения на поверхности
конечной температуры, ведется выдержка, т.е. нагрев при постоянной
температуре поверхности до тех пор, пока разность температур не дос-
тигнет требуемой.
При разности температур между поверхностью и центром от 100
до 1000
0
С снижается время нагрева с учетом выдержки с 29 до 4,2 ч.
Таблица 1.1
Нагрев стального слитка диаметром 1 м при разных температурных режимах
Разность
темпера-
тур по
сечению
∆
t
м
,
0
С
Температу-
ра печи при
посадке
слитка
t
п.н
,
0
С
Время нагрева
до
t
пов
= 1200
0
С, ч
Температура
печи в конце
первого пе-
риода
t
п,1
,
0
С
Время вы-
держки до
достижения
t
цен
= 1150
0
С,
ч
Температура
печи в конце
второго пе-
риода (вы-
держка)
t
п,2
,
0
С
Общее
время на-
грева, ч
100
466
28,0
1225
1,0
1217
29,0
200
600
12,5
1245
1,6
1227
14,1
300
695
8,5
1265
1,8
1238
10,3
500
835
4,5
1305
2,0
1260
6,5
700
920
2,9
1338
2,2
1278
5,1
1000
1032
1,5
1388
2,7
1307
4,2
Возникает вопрос, какой режим является наиболее рациональным
в зависимости от марки стали, конструкции печи и других условий на-
грева? Решение этого вопроса связано с возникновением температур-
ных напряжений, а также с механическими свойствами нагреваемого
металла при нормальной и высокой температурах.
При разности температур по сечению в теле развиваются напря-
жения, связанные с неравномерном расширением наружных и внут-
ренних слоев. При нагреве поверхностные слои расширяются сильнее,
чем центральные. При охлаждении, наоборот, центральные слои сжа-
ты, а поверхностные – растянуты. Если эти напряжения не превышает
предела упругости, то с исчезновением разности температур они про-
падают. Если же эти напряжения будут больше временного сопротив-
ления, то появляется опасность возникновения в металле разрывов и
трещин. Температурные напряжения могут привести к трещинам и
