Теплопередача и нагрев металла

Современный курс Промышленные печи , являясь комплексной дисциплиной, разделяется на три основные части. Такое подразделение положено и в основу настоящей книги. В соответствии с этим в первой части книги излагаются теоретические основы вопросов, связанных с работой печей различного технологического назначения топливо и его горение, Механика газов, основы теплопередачи и нагрев металла, а также сушка литейных форм и стержней. [c.6]

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА И НАГРЕВ МЕТАЛЛА [c.68]

Однако эта мощность используется на нагрев основного и присадочного металла только частично при сварке покрытыми электродами — (0,6...0,85)6, при сварке в защитных газах — (0,5...0,6)0, при сварке под флюсом — (0,80...0,85)0. Остальная часть ее теряется в результате теплопередачи в окружающую среду. Мощность дуги, расходуемая на нагрев и расплавление металла, называется эффективной тепловой мощностью Q [c.377]

Применение тлеющего разряда при газофазном диффузионном насыщении позволяет во много раз увеличить скорость получения покрытия и снизить температуру его образования, так как основа материала при этом испытывает воздействие более низких температур и в течение более короткого времени, чем при обычной технологии газофазного насыщения. Нет необходимости говорить о том, насколько это важно в ряде случаев при обработке ответственных конструкционных изделий. Наиболее подробно изучен процесс азотирования и цементации металлов с использованием тлеющего разряда [115 116 14, с. 225]. В последнее время начаты исследования по насыщению поверхности металлов в тлеющем разряде и другими элементами, например кремнием и алюминием [15, с. 7]. При диффузионном насыщении металлов в тлеющем разряде достигается довольно высокий коэффициент использования электрической энергии, которая почти полностью расходуется на ионизацию газовой среды и нагрев до нужной температуры обрабатываемой детали катода. Небольшая часть энергии тратится на конвекцию газовой среды и теплопередачу на стенки газовой камеры. [c.106]

При горячей обработке давлением (прокатке, ковке) металл нагревают для повышения его пластичности. Сопротивление деформации при нагреве металла может уменьшаться примерно в 15— 20 раз. Нагрев металла при обработке давлением в значительной степени влияет на качество и стоимость полученной продукции. Нагревать металл следует определенное время до соответствующей температуры и при наименьшем угаре. Неправильный нагрев вызывает дефекты в металле трещины, обезуглероживание, повышенное окисление, перегрев и пережог стали. При нагреве в печах тепло пламени передается поверхности металла конвекцией (соприкосновением) и лучеиспусканием от пламени и поверхности раскаленных стенок печи (внешний теплообмен). При высокой температуре (выше 1000°) наибольшая теплопередача происходит лучеиспусканием — до 80%. [c.156]

Поверхности, перемещаясь относительно друг друга, соприкасаются отдельными сравнительно удаленными участками, поэтому температура на поверхностях не будет одинаковой. Температура трения в местах контакта будет зависеть от теплопроводности трущихся металлов, удельного давления, скорости трения, продолжительности контакта и других факторов. Образующееся при трении тепло обычно не распространяется далеко в глубь тела, и нагрев имеет локальный характер. Тепло отводится от мест теплообразования путем теплопередачи, излучения самими металлическими телами и отвода тепла смазочным материалом. [c.14]

При прямом действии дуги металл соединяемых деталей включается в сварочную цепь и является одним из электродов, при косвенном — нагрев основного металла осуществляется за счет теплопередачи от газов столба дуги и теплоизлучения при ее горении. [c.178]

В низкотемпературных печах нагрев заготовок осуществляется путем конвекции для равномерности температуры рабочей камеры эти печи оборудуют вентиляторами. В средне- и высокотемпературных печах теплопередача от нагревателей к заготовкам происходит главным образом излучением, поэтому их строят обычно без искусственной циркуляции атмосферы печи. Такие печи применяют чаще всего для нагрева цветных металлов и сплавов. [c.310]

Большое значение имеет скорость нагрева. При увеличении скорости нагрева сокращается длительность термической обработки, увеличивается пропускная способность оборудования, уменьшается угар металла и т. д. Но при быстром нагреве в деталях возникают большие внутренние напряжения. Нагрев деталей происходит в результате смывания их горячими газами в печи или излучения тепла от стенок муфеля либо нагревательных элементов печей сопротивления, а также за счет теплопередачи от жидкого расплава. В любом из перечисленных случаев наружные слои нагреваются быстрее внутренних. Наружные слои стремятся расшириться, а внутренние, относительно более холодные, препятствуют этому. В наружных слоях возникают напряжения сжатия, во внутренних — растяжения. В нагреваемых слитках и сварных соединениях могут возникать еще и остаточные напряжения, которые суммируются с температурными внутренними напряжениями. Внутренние и остаточные напряжения могут привести к образованию трещин. [c.132]

Большое значение имеет скорость нагрева. При увеличении скорости нагрева сокращается длительность термической обработки, увеличивается пропускная способность оборудования, уменьшается угар металла и т. д. Но при быстром нагреве в деталях возникают большие внутренние напряжения. Нагрев деталей происходит в результате омывания их горячими газами в печи или излучения теплоты от стенок муфеля либо нагревательных элементов печей сопротивления, а также за счет теплопередачи от жидкого расплава. [c.135]

Часто коэффициент теплопередачи в реакторе достигает 1000 вт см град) [ ЪО ккал см град)], а их общая поверхность частиц в кипящем слое составляет —45 ООО Вследствие очень большой поверхности кипящего слоя и высокого коэффициента теплопровод )сти возможно быстрое выравнивание температуры между кипящим слоем, газом, протекающим в нем, и покрываемым объектом. Важно, чтобы входящий газ быстро нагревался, поскольку галоидный газ реагирует с обтекаемым насыщающим веществом [см. равенство (1)], образуя галоид насыщающего металла, который должен потом нагреться до температуры ванны [см. равенство (2)], а затем термически разложиться с образованием покрытия [см. равенство (3)], пройдя предварительно через кипящий слой системы. После образования металлического галоида протекают те же реакции, что и при описанном ранее осаждении из пара по методу диффузионного насыщения в твердом состоянии. Основные различия состоят в том, что галоидные пары перемещаются потоком, а не диффузионно и что плотность частиц в слое гораздо меньше, чем при твердофазном насыщении. [c.217]

Теплопередаче. Быстро, равномерно нагревать и точно регулировать нагрев электрической эиергпей проще и легче, чем при сжигании в печах топлива. Нагревать и плавить металлы в вакууме или под высоким давлением значительно проще при электроплавке. [c.281]

Второй закон в приложении к мартеновской нечи может быть сформулирован так движущей силой теплопередачи является разность температур в теплообменной системе. На этом основании возможна интенсификация теплообмена в мартеновской печи, если поддерживать ббльшую разность температур между факелом и поверхностью шихты или расплавов. Однако невозможно выплавить сталь, если температурный уровень ниже 1480° С, так как в этом случае не может быть использовано тепло на нагрев и плавление металла. Даже высококалорийное топливо, сжигаемое с холодным воздухом, выделяет столько тепла, что после нагрева продуктов сгорания до 1480° С остается четвертая часть для нагрева ванны и самой печи. Этого количества явно недостаточно. Если же воздух подогреть в регенераторах, то более 50—60% тепла топлива используется полезно. При регенерировании тепла температурный уровень, считая его по температуре отходящих газов из мартеновской печи (при переходе в вертикалы), достигает 1650—1700° С при динасовом своде и 1700—1750° С при основном. В этом случае полезным теплом будет разность между теплом, внесенным в печь топливом, и теплом уходящих газов. Без регенерации тепла сталеварение в пламенных печах невозможно. Поэтому при отоплении мартеновских печей газовыми смесями газ и воздух подогреваются в регенераторах за счет тепла отходящих газов. [c.270]

Перемешивание (кипение) ванны обусловлено выде-чением газообразных продуктов реакции окисления углерода. При окислении углерода образуются jfO и СОа, объем которых в тысячи раз превышает объе1 -м тал ча Выделение такого количества газа обеспечивает энергичное перемешивание металла и шлака, облегчает массо- и теплопередачу, создавая условия для ускорения других физико-химических и физических процессов и форсирования плавки в целом. Например, нагрев, дефосфорация и десульфурация металла в мартеновской печи практически невозможны без перемешивания ванны, вызываемого выделением продуктов окисления углерода. Аналогична роль этого перемешивания и в других агрегатах. [c.143]

Мелкие детали, такие как сверла, метчими, фрезы, шпильки и т. д., удобно нагревать в расплавах солей. При таком способе нагрева окисления поверхности ие получается. Нагрев происходит очень быстро, так как теплопередача от жидкого расплава во много раз выше, чем от газов. Температура плавления смеси солей должна быть значительно ниже температуры нагрева металла при термической обработке. Когда требуются высокие температуры нагрева (порядка 750—1300° С), в состав соляных расплавов добавляют ВаСЬ, Na l, КС1. Для низких температур иапрева — от 160 до 550° С — применяют расплавы селитр и щелочей. [c.138]

В табл. 8 дана приблизительная характеристика регенеративных воздухоподогревателей как вращающихся, так и с сыпучей насадкой. Преимущества описанных выше регенеративных воздухоподогревателей заключаются, во-первых, в интенсивной теплопередаче, их простом устройстве и малых затратах на сооружение и, во-вторых, в возможности высокотемпературного нагрева воздуха—вплоть до 800° С и более. Высокотемпературный нагрев воздуха является очень важным преимуществом, из-за которого проводят в настоящее время исследования (высокотемпературный нагрев воздуха в рекуперативных теплообменниках из легированных сталей, как известно, связан с затратами дорогостоящих металлов и трудной эксплуатацией). Затраты энергии на преодоление сопротивлений газовых и воздушных потоков невелики в теплообменниках с падающим слоем, но являются значительным в теплообменниках с кипящим слоем, а также в дробепоточных. Однако описанные выше воздухоподогреватели имеют и серьезные еще не преодоленные недостатки высокий абразивный износ камер и трубопроводов (до 0,26 мм и более в год) запыление воздуха при истирании насадки необходимость подачи горячей сыпучей насадки снизу наверх при помоши механического транспорта (ковшовыми элеваторами) или пневматически. [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...