Вопросы для самоподготовки:

1. В чем заключаются физические основы электронагрева?

2. Перечислите существующие виды индукционных нагревательных устройств?

3. В чем заключается методика расчета индукционной нагревательной установки?

Заключение

Нагрев металла при ковке и штамповке является важнейшей операцией, в значительной степени определяющей качество и стоимость продукции кузнечного производства.

Высокое качество поковок достигается только при правильном нагреве металла и при ковке или штамповке в пределах установленных температур.

За последние годы проделана большая работа в направлении улучшения качества кузнечных печей и усовершенствования технологии нагрева металла. Рационализация нагрева металла, определенная по рассмотренным в настоящем учебном пособии методикам, приводит не только к повышению качества получаемых поковок, но и к повышению производительности кузнечного цеха.

Значительная часть учебного пособия так же посвящена раскрытию конструктивных особенностей нагревательных устройств различного типа с элементами их расчета.

Библиографический список

1. Кривандин В.А., Марков В.Л. Металлургические печи. М. : “Металлургия”, 1977. 463 с. с ил.

2. Кривандин В.А., Филимонов Ю.П. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. М.: “Металлургия”, 1978. 359 с. с ил.

3. Телегин А.С., Авдеева В.Г. Теплотехника и нагревательные устройства. М.: “Машиностроение”, 1985. 247 с. с ил.

4. Сатановский А.Г., Мирский Ю.А. Нагревательные и термические печи в машиностроении. М.: “Машиностроение”, 1971. 383 с.

5. Ковка и штамповка: Справочник в 4-х т. Т1/Под. ред. Е.И.Семенова. М.: “Машиностроение”, 1985. 567с. с ил.

6. Слухотский А.К., Рыскин С.Е. Индукторы для индукционного нагрева. Л.: “Энергия”, 1974.-263 с.

7. Глуханов Н.П. Физические основы высокочастотного нагрева. Л.: “Машиностроение”, 1979. 60 с.

8. Романов Д.И. Электроконтактный нагрев металлов.: “Машиностроение”, 1981. 182 с.

9. Касенков М.А. Нагревательные устройства кузнечного производства. М.: “Машиностроение”, 1962. 471 с.

10. Пушкарев В.Ф. Теоретические основы нагрева металла в кузнечно-штамповочных цехах. Воронеж.: ВПИ. 1977. 93 с.

11. Пушкарев В.Ф. Нагревательные устройства цехов горячей штамповки. Воронеж.: ВПИ. 1979. 85 с.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

Лекция №1 4

Получение тепловой энергии путем сжатия топлива 4

1.1. Топливо, его виды, основные характеристики. 4

1.1.1. Характеристики состава топлива. 5

1.1.2. Теплота сгорания топлива. 8

1.2. Горение топлива. 9

Вопросы для самоподготовки: 12

Лекция №2 13

Расчет горения топлива 13

2.1 Количество воздуха, необходимого для полного горения топлива. 13

2.2 Состав и объем продуктов горения. 15

Температура горения топлива. 18

Вопросы для самоподготовки: 21

Лекция №3 21

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В РАБОЧЕМ ПРОСТРАНСТВЕ ПЕЧИ 21

3.1 Основные понятия и определения теории теплопередач. 21

3.2 Теплопередача конвекцией. 23

3.3 Теплопередача излучением. 25

Лекция №4 29

Особенности теплового излучения газов 29

4.1 Суммарная теплоотдача от продуктов горения и кладки печи к нагреваемому металлу. 30

Лекция №5 32

Теплопередача теплопроводностью 32

3.6.1 Дифференциальное уравнение теплопередачи теплопроводностью. 32

3.6.2 Теплопередача теплопроводностью при стационарном тепловом состоянии. 33

3.6.3 Теплопередача от одной газовой среды к другой через многослойную плоскую стенку. 35

Вопросы для самоподготовки: 37

Лекция №6 38

НАГРЕВ МЕТАЛЛА 38

6.1. Определение интервала ковочных температур 38

Допустимый интервал ковочных температур 38

Технологически необходимый интервал температур 39

6.2. Химические процессы, происходящие при нагреве металла 40

Окалинообразование 40

Обезуглероживание стали 42

6.3. Перегрев и пережог стали 43

Лекция №7 44

Температурные напряжения при нагреве 44

7.2. Разделение заготовок на категории “тонких” и “массивных” при определении времени нагрева. 46

7.3. Определение времени нагрева “тонких” заготовок. 47

7.4. Определение времени нагрева решением уравнения теплопередачи теплопроводностью. 49

Вопросы для самоподготовки: 59

Лекция №8 59

ПЛАМЕННЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ 59

8.1. Материалы, применяемые для строительства печей 60

Огнеупорные материалы 60

Теплоизоляционные материалы 64

Общестроительные материалы. 66

8.2. Классификация печей 67

8.3. Основные виды печей и их характеристика 69

Камерные печи 69

Методические печи 73

8.4. Элементы конструкции, узлы и агрегаты печи 74

Фундаменты и каркасы 74

Футеровка печи 76

Устройства для сжигания топлива 81

Устройство для удаления продуктов горения 83

Устройства для подогрева воздуха и газа 87

Лекция №9 90

Средства механизации работы печей 90

9.1. Контроль и автоматическое регулирование теплового режима печей 91

9.2. Автоматическая система регулирования (АСР) 93

Лекция №10 96

Тепловой баланс и характеристики тепловой работы пламенной печи 96

10.1. Уравнение теплового баланса 96

10.2. Правила пуска и техника безопасности при работе пламенных печей. 100

Вопросы для самоподготовки: 102

Лекция №11 103

ЭЛЕКТРОНАГРЕВ МЕТАЛЛА 103

11.1. Физические основы электронагрева. 103

11.2. Косвенный нагрев металлических заготовок 107

Электрические печи сопротивления 107

Нагрев в расплавленных слоях (соляные ванны) 108

Нагрев в электролите 109

11.2. Установки прямого электронагрева. 110

Электроконтактные нагревательные установки 110

11.3. Расчет установки электроконтактного нагрева. 113

Лекция №12 116

Индукционные нагревательные устройства 116

12.1. Электрические схемы индукционных установок 117

12.2. Индукционный нагреватель. 119

12.3. Методика расчета индукционной нагревательной установки. 120

12.4. Техника безопасности при обслуживании электрических нагревательных устройств. 124

Вопросы для самоподготовки: 125

заключение 125

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 126

Учебное издание

Гольцев Александр Михайлович

Бойко Александр Юрьевич

Новокщенов Сергей Леонидович

Антонов Сергей Иванович

НАГРЕВ И НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА: КУРС ЛЕКЦИЙ

В авторской редакции

Компьютерный набор

С.Л. Новокщенова

Подписано к изданию 05.12.2009

Уч.-изд. л. 8,5.

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»