книги из ГПНТБ / Несенчук А.П. Пламенные печи для нагрева и термообработки металла учеб. пособие

А. П. НЕСЕНЧУК, Н. П. ЖМАКИН, И. И. КАЛЫМАН

ПЛАМЕННЫЕ ПЕЧИ

для нагрева и термообработки металла

Допущено Министерством высшего и сред­ него специального образования БССР в качестве учебного пособия для студентов втузов по специальностям: «Промышленная теплоэнергетика», «Металловедение, обо­ рудование и технология термической обра­ ботки металлов», «Машины и технология

обработки металлов давлением»

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫШЭЙШАЯ ШКОЛА» МИНСК 1973

ОТ АВТОРОВ

Книга «Пламенные печи для нагрева

итермообработки металла» предназначе­ на для студентов энергетических и маши­ ностроительных вузов в качестве учебного пособия. В ней в соответствии с програм­ мами курсов, касающихся промышленных печей, рассматриваются вопросы теории расчета печей машиностроительных, авто­ тракторных и металлургических предпри­ ятий. Много внимания уделено общеэнер­ гетическим вопросам рационального ис­ пользования топлива и экономической эффективности.

Материал пособия подобран и распо­ ложен таким образом, что им можно лег­ ко пользоваться при выполнении расчет­ но-графических работ, а также при изуче­ нии отдельных теоретических вопросов.

Принимая во внимание задачи, по­ ставленные перед студентами учебными планами, авторы считали целесообразным

ивполне оправданным составить специ­ альное учебное пособие, которое позволи­ ло бы им детально ознакомиться с имею­ щимися теплотехническими методиками расчета и отдельными вопросами теории печей, используемых для термической об­ работки и нагрева под ковку, штамповку

ипрокатку. В этой книге приведены лишь

некоторые сведения из области теории и более полно представлена расчетная сто­ рона вопроса. В пособии рассматривают­ ся печи, работающие на газообразном и жидком топливах и используемые в маши­ ностроительной, автотракторной и метал­ лургической отраслях народного хозяй­ ства.

Все главы книги и введение написаны авторами совместно.

Пользуясь представившейся возмож­ ностью, авторы высказывают свою ис­ креннюю благодарность официальным рецензентам И. Б. Гольденбергу, а также М. С. Эдуардову за тот большой труд, который они проделали при рецензирова­ нии рукописи.

Отзывы и критические замечания по улучшению книги просим направлять по адресу: Минск, 220600, ул. Кирова, 24, издательство «Вышэйшая школа».

обработки и обработки металла давлением, большой вклад по внед­ рению новых решений вносят передовые промышленные предприя­ тия. К ним в первую очередь относятся автозавод имени И. А. Лиха­ чева, внедривший впервые в Союзе химико-термическую обработку в цементационно-закалочно-отпускном безмуфельном агрегате, ме­ таллургический завод имени Ф. Э. Дзержинского, Магнитогорский металлургический комбинат и многие другие предприятия.

При этом нужно сказать, что в деле создания нового оборудо­ вания наши отечественные теплотехники являются подлинными носителями прогресса. Благодаря их успешным разработкам в на­ стоящее время внедрены или внедряются технологии термической обработки, осуществление которых связано с созданием принципи­ ально новых конструкций печного оборудования (безокислительный нагрев стали в открытом пламени и расплавленном стекле, химико­ термическая обработка в безмуфельных агрегатах, нагрев и терми­ ческая обработка в псевдоожиженном слое, плазменный нагрев

и Др.).

Всему этому способствовали и способствуют научные исследо­ вания, начатые В. Е. Грум-Гржимайло и плодотворно проводимые

внашей стране М. А. Блинковым, Н. Ю. Тайцем, Ю. И. Розенгартом,

Г.П. Иванцовым, В. Ф. Копытовым, А.В. Лыковым, С. С. Кутателадзе, Ю. А. Суриновым и др.

Г л а в а 1. ТЕХНОЛОГИЯ НАГРЕВА СТАЛИ

Разработке технологии нагрева стали, составлению технологи­ ческих карт, температурных и тепловых графиков должна предше­ ствовать большая работа по выявлению влияния ряда технологиче­ ских факторов и параметров на процесс нагрева и термической обработки.

Температура операции ковки, штамповки, прокатки или термо­ обработки (закалка, отжиг, отпуск и пр.), а также равномерность прогрева контрольного сечения заготовки или изделия непосред­ ственно перед выгрузкой в значительной мере определяют характер и интенсивность теплообмена в печи. Достаточно интенсивный теп­ лообмен для своего осуществления требует выбора вполне опреде­ ленных температурных и тепловых графиков ведения процесса. Не менее важный фактор, определяющий тепловой режим работы печи,— скорость нагрева металла, которая оценивается по измене­ нию температуры в единицу времени. Стремление сократить общее время пребывания металла в рабочем пространстве печи требует достаточно высоких скоростей нагрева.

Наряду со сказанным большое влияние на режим нагрева стали оказывает состав печной атмосферы.

1.1. ВЫБОР ТЕМПЕРАТУРЫ ОПЕРАЦИИ КОВКИ, ШТАМПОВКИ, ПРОКАТКИ ИЛИ ТЕРМООБРАБОТКИ

Горячая обработка металла давлением происходит в интервале температур начала и конца операции ковки, штамповки или про­ катки. Выбор верхнего предела нагрева в основном определяется трудоемкостью операции ковки или штамповки, поскольку осново­ полагающей, обеспечивающей качество поковок является темпера­ тура конца операции. Эта температура принимается несколько выше температуры рекристаллизации с учетом скорости и степени дефор­ мирования. Учитывая сказанное, при свободной ковке целесообраз­ но первоначальный нагрев вести до предельной (табл. 1.1— 1.4) тем­ пературы. Для штамповки же предельная температура нагрева должна быть выше на величину, соответствующую потере тепла в процессе деформирования. Если температура на поверхности ме-