4.2. Расчетные схемы нагрева металла

Расчетные схемы нагрева заготовок в кольцевой печи приведены в табл. 4.1, а схемы их расположения на поду —на рис. 4.1.
Нагрев слитков, трубных заготовок и труб, укладываемых   на   бок,  рассматривают как всесторонний нагрев одиночного цилиндра. При этом учитывают, что металл укладывают на горячий под, т.е. имеет место нагрев снизу.

ТАБЛИЦА 4.1. РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ НАГРЕВА МЕТАЛЛА В КОЛЬЦЕВЫХ ПЕЧАХ

Приведенный коэффициент излучения для нагрева такого металла определяют по методике расчета приведенного коэффициента излучения для боковой грани прямоугольной заготовки, лежащей с зазором на поду печи с шагающим подом, изложенной в разд. 3.3. При этом для определения углового коэффициента излучения кладки на зазор за ширину зазора принимают шаг раскладки заготовок S, а формула (3.2) для определения условной степени черноты зазора для круглой заготовки диаметром d принимает вид

(4.1)

где  ε_M— степень черноты металла.

Приведенный коэффициент излучения на металл определяется по формуле

С_пр= С_прз      (4.2)

где— угловой коэффициент излучения в зазоре на поверхность металла с учетом отражения от адиабатного пода, определяется по табл. 1.3, п. 4 в зависимости от отношения шага раскладки заготовок к их диаметру (S/d).

Нагрев коротких круглых (колесных) заготовок, укладываемых на торец, рассматривают как трехсторонний двухмерный нагрев цилиндра конечных размеров, образованного пересечением неограниченной пластины и неограниченного цилиндра. Методика определения температур в телах сложной формы описана в разд. 13.3.7, а эскиз цилиндра конечных размеров с указанием точек и номеров рисунков, по которым могут быть определены относительные температуры в этих точках, дан в табл. 13.7. Относительные температуры определяют по графикам (см. рис. 1.16—1.54) в зависимости от величины чисел Био и Фурье. Расчетные размеры, входящие в эти числа, составляют полную высоту пластины (толщину заготовки) и половину диаметра цилиндра.

Рис. 4.1. Раскладка заготовок на поду кольцевой печи
a -коротких заготовок, укладываемых на торец; б — длинных заготовок, укладываемых на бок

Приведенные коэффициенты теплоотдачи излучением определяют по методике, принятой для нагрева прямоугольной заготовки, лежащей с зазором в печи с шагающим подом (см. разд. 3.3): для пластины — как для верхней грани заготовки; для цилиндра — как для боковой грани заготовки.

При определении приведенного коэффициента теплоотдачи излучением к цилиндру для круглых заготовок высотой h и диаметром d,лежащих на поду кольцевой печи с шагом S1 в одном направлении и S2 в другом (см. рис. 4.1), условная степень черноты зазора рассчитывается по формуле

 (4.3.)

a угловой коэффициент излучения в зазоре с учетом отражения от адиабатного пода — по формуле

 . (4.4)