Расчет методической зоны печи

Определим средний угловой коэффициент излучения кладки на металл и эффективную длину:

Определяем степень черноты углекислого газа и водяных паров

ε_СО2^. = 0,129 ε_Н2О= 0,123

Коэффициент β учитывает более интенсивное излучение водяных паров в смеси по сравнению с СО₂ и равен

Перерасчет степени черноты для методической зоны с коэффициентом β:

ε_г = ε_СО2 + ε_Н2О·β=0,129+1,063∙0,123=0,26

Рассчитываем коэффициент излучения системы газ – кладка –металл для методической зоны (ε_ме = 0,75):

С₀=5,67 Вт/(м²·К⁴) - коэффициент лучеиспускания АЧТ; ε_м=0,75 - степень черноты металла; ε_г - степень черноты газа.

Примем теоретические температуры поверхности и середины слитка:

Определяем лучистый коэффициент теплоотдачи в методической зоне:

Найдем реальные температуры поверхности и середины металла в конце методической зоны:

Вычислим число Био:

Определим число Фурье

По Bi и F_o используя номограмму, находим

Используя номограммы, определим температурный критерий:

Реальные температуры поверхности и середины металла:

По таблице теплотехнических свойств определяется коэффициент теплопроводности λ, теплоемкость с, плотность ρ,

λ = 45 Вт/(м°С);

с = 524 Дж/(кг°С);

ρ = 7850 кг/м³

Определяем коэффициент температуропроводности:

Число Фурье: F₀ =1,3 тогда:

Расчет сварочной зоны печи:

Определим эффективную длину:

=2,6 =2,6-1=1,6

Определяем парциальное давление излучающих газов:

Определяем температуру металла в зоне:

Находим значения степени черноты по таблицам:

Коэффициент β учитывает более интенсивное излучение водяных паров в смеси по сравнению с СО₂ и равен

Перерасчет степени черноты для сварочной зоны с коэффициентом β:

Найдем угловой коэффицент излучения кладки на металл:

Рассчитываем коэффициент излучения системы газ – кладка –металл для сварочной зоны (ε_м = 0,75), С₀=5,67 Вт/(м²·К⁴)- коэффициент лучеиспускания АЧТ; ε_ме- степень черноты металла; ε_г - степень черноты газа.