Так как теплофизические свойства стали заметно изменяются при нагреве, расчёт нагрева проводим для нескольких температурных интервалов, в каждом из которых величина принимается постоянной. Коэффициент теплопроводности стали определяется для средней температуры интервала.

Интервал температур нагрева разбивают на три диапазона , ,. Результаты расчёта сведены в таблице 3.

Общая длительность нагрева .

По результатам расчёта строится график нагрева заготовок с учётом того, что при зависимость может считаться линейной.

3.3 Производительность нагревательной печи

Производительность печи

Удельное напряжение пода печи

Результаты расчёта процесса нагрева заготовок Таблица 3.

Величина		Расчётная формула	Результаты расчёта
1. Интервал температур нагрева , K		Принимаем	293…900	900…1300	1300…1520
2. Средняя удельная теплоёмкость металла ,			0,579	0,910	0,718
3. Коэффициент теплопроводности металла, ,		Табл.1	44,683	34,207	35,930
4. Безразмерная температура металла			0,188	0,577	0,833
			0,577	0,833	0,974
5. Функции			0,188	0,591	0,947
			0,591	0,947	1,472
6.		-	0,403	0,356	0,525
7. Время нагрева ,с			1748	2432	2830
8. Критерии Sk			0,213	0,278	0,265
9. Время нагрева заготовок , с			1838	2594	3010

4. Расчёт теплового баланса рабочей камеры нагревательной печи

Целью расчёта является определение расхода топлива и удельных показателей процесса, анализ статей теплового баланса.

Наружные размеры рабочей камеры:

и наружные размеры огнеупорного слоя:

4.1 Расчёт теплового баланса

Уравнение теплового баланса нагревательной печи при безокислительном нагреве стальных заготовок имеет вид:

Приходные статьи баланса:

Химическое тепло топлива , где низшая теплота сгорания топлива

- удельный расход топлива

Энтальпия топлива , , где средняя удельная теплоёмкость топлива в интервале

Энтальпия окислителя , где - удельная теплоёмкость окислителя, средняя в интервале температур .