Файл: Золотухин Н.М. Нагрев и охлаждение металла.pdf

Д л я

более

точного

подбора

м а т е р и а л а

модели

слитка

необ­

ходимо

определить отношение —

при температурах 20—130° С

и 20—1300° С.

Влияние теплоты структурных превращений .

П р и

нагреве

стали в интервале критических

температур

Ас\ и Асг

металлом

поглощается

тепловая

энергия,

идущая

на

перестройку

кри­

сталлической

решетки. Поэтому

происходит

некоторое

замедле -

1200

t-печи

1000

1

О 4.

Д о 'о ч- *

800

*-

t Г t V

+ ' +

ol

^ о

600

Л о

• • | . + +

V

МО

200

I

1

і

I

і

і

/(7

ft

0

/2

Рис. 52. Одновременный нагрев образцов 073x12 2 мм

из

стали 45

и 060x10 0

мм из

стали

1Х18Н9Т:

• ,

Д — температура поверхности

образцов;

X ,

О — т е м п е р а т у р а

центра

образцов

ние нагрева

центральных слоев

металла

(рис. 52). П р и

о х л а ж ­

дении,

наоборот, при

этих

температурах

выделяется

теплота

охлаждения

уменьшается .

Влияние

теплоты

структурных превращений

очень з а т р у д ­

няет моделирование

и расчеты нагрева металла.

Однако здесь

видимому, таким

ж е свойством

обладает температурное

поле

.по отношению к временным местным тепловым

возмущениям:

если в теле в процессе нагрева или охлаждения

произошло

вре­

менное нарушение

общего темпа

теплопередачи,

то через

неко­

температурой

поверхности первого образца (черные к р у ж о ч к и ) .

Температура

центра второго образца (светлые

кружочки)

сов­

падает с температурой центра первого образца

(крестики)

до

температурные

последствия этих

превращений и

характеризо ­

в а л а с ь

теми ж е

температурными

кривыми, которые были

бы

при отсутствии

в стали превращений .

Н а

рис. 53, а

показан график

одновременного

нагрева

двух

верстие

второго

образца продували охлажденный углекислый

газ. К а к

видно,

температура в центре второго образца

(крести­

ки) после того,

как прекратили охлаждение, совпала

с темпе-

ратурой в центре первого образца,

не подвергавшегося тепло­

вому

возмущению.

На

рис. 53, б

показано большое

охлаждение в центре об­

разца.

Несмотря

на это температура

образца после прекраще ­

гревателя воздуха (рабочей

среды

модели печи), моделей слит­

ков и контрольно-измерительной аппаратуры .

Модель

печи (масштаб

1 :10)

копирует внутренние контуры

печи Н К М З , включая

количество,

расположение

и размеры

окон

и дымовых

каналов

и выполнена

из

листовой

стали

толщиной

0,8—1,5 мм

с размерами

рабочего

пространства

1000Х395Х

Х400 мм.

Модель

печи, как

и натура, выполнена с выдвижным

подом

теплоизоляционный

материал

(стекловата) . Воздух до необхо­

димой по критерию

(168) температуры (до

150° С) подогревался

в электрическом подогревателе

(калорифере), смонтированном

под моделью печи. Он представляет собой

теплоизолированный

ралей, из нихромовой ленты сечением

2 X 1 5 мм. С одной стороны

подогревателя поступает

воздух,

а

с другой — подогретый

по

теплоизолированным воздухопроводам воздух попадает в

мо­

дель печи.

Д л я регулирования в

широком

диапазоне температуры

воз­

рубильников спирали

подключают

к электрической

сети

по

разным схемам: на подогрев одной

спиралью

(средняя

мощ­

ность нагревателя), на подогрев двумя спиралями,

соединен­

ными

последовательно

(самая малая

мощность) и на

подогрев

двумя

спиралями, соединенными параллельно

(самая

большая

мощность нагревателя, равная

31 к В т ) .

Электрическое

питание

подогревателя осуществлялось

через

сварочные

трансформа ­

торы.

Горячий воздух из печи по

теплоизолированному

воздухо­

проводу попадает в вентилятор

и идет

снова на

подогрев. Та­

1000

Рис.

54. Схема

посадки слитка в печь (модель):

1 — модель

печи;

2 — м о д е л ь слитка;

3 — с в о д о в а я термопара н

градусник;

4 — термопары

модели слитка

Р а с х о д

воздуха з а м е р я л и с помощью измерительной

плоской

д и а ф р а г м ы

на входном

трубопроводе и U-образиого

водяного

манометра .

М а к с и м а л ь н ы й перепад давления воздуха после

д и а ф р а г м ы

составлял 100 мм вод. ст., максимальный

расход —

600 м3 /ч. П о к а з а н и я

д и а ф р а г м ы и

манометр контролировали

Д л я

регулирования

расхода

воздуха на трубопроводе пре­

дусмотрены воздушные з а д в и ж к и .

Температуру воздуха в модели печи замеряли, как и в

на­

туре,

сводовой

термопарой

(рис. 54),

а т а к ж е

ртутным термо­

метром

со шкалой 200° С Д л я модели

печи и

слитков

применя­

ли хромель-копелевые термопары . В этой установке

моделиро­

вали

нагрев слитков в

печах Н К М З им. В. И. Ленина

и К З Т С .

Модели слитков выполняли геометрически подобными натур­

ным

слиткам

в м а с ш т а б е

1 : 10.

И х

изготовляли из

бетона

с