5.5. Особенности расчета нагрева и охлаждения металла

Для термических печей проводят расчет нагрева и охлаждения металла. В период выдержки металл не изменяет своей температуры, поэтому для этого периода составляют только тепловой баланс.

Расчет нерегламентированного нагрева металла проводится аналогично расчету нагревательных печей (см. разд. 1.6). При расчете нагрева массивного металла на каждом расчетном участке должны быть заданы температура средства нагрева, начальное температурное состояние и продолжительность нагрева. Конечной температурой нагрева на участке предварительно задаются, а затем проверяют ее расчетом.

В случае нагрева теплотехнически тонкого металла предварительно задаются изменением температуры металла по участкам, а продолжительность нагрева на каждом участке определяют по формулам разд. 13.3.5.

Температуру средств нагрева задают на 50—100°С выше, чем конечная температура нагрева металла. В печах и камерах скоростного нагрева (камеры скоростного нагрева полосы в протяжных печах, секционные печи) температура средств нагрева может быть на 200—400°С выше конечной температуры нагрева металла. Начальное температурное состояние металла для последующего участка принимают равным конечному температурному состоянию в предыдущей зоне.

Для предварительного определения общей продолжительности нагрева можно воспользоваться формулой (1.1), где удельное время нагрева для листов и прутков холодного посада, уложенных в один слой, составляет 10— 15 мин/см, для труб определяется по номограммам, приведенным в статье 1.

При расчете камер ускоренного охлаждения, назначение которых — охладить металл в возможно короткое время, т. е. с максимально возможной скоростью, обычно известны начальная и конечная температуры металла. Способ охлаждения и температуру средства охлаждения выбирают из технологических соображений. Расчет продолжительности охлаждения проводится так же, как и продолжительности нагрева.

При расчете регулируемого охлаждения обычно бывают известны начальная и конечная температуры металла и продолжительность охлаждения, а определить необходимо характеристику средств охлаждения (скорости, расходы, поверхности, конструктивное выполнение и т. д.). Этой характеристикой предварительно задаются, а затем проверяют ее расчетом.