книги / Методическое руководство по расчетам в курсовых и дипломных проектах
..pdf
|
Область применения экзогаза |
|
|
|
|
Технолог. |
Обрабатываемый материал Диапазон |
Т |
р е б о |
в |
а н и я |
операций. |
температур . |
металлург, |
к поверх |
к |
защитному |
|
оС |
и химическ. |
ности |
|
г а з у |
О т ж и г |
Малоуглеродистые стали |
650-730 |
- |
Светлая |
||
|
Кремнистая эл.-технич. |
800 |
-1100 |
Снятие 6* и |
Чистая |
|
|
с т а л ь |
понижение |
||||
|
|
|
|
|
потерь |
|
|
Нержавеющие стали |
980 |
-1150 |
- |
|
|
|
С п л а в ы |
450-760 |
- |
Светлая |
||
|
М е д ь |
|
260 |
-650 |
- |
—и « |
|
Латуни |
и бронзы |
430-760 |
- |
Чистая |
|
|
Средне |
и высокоугле |
650—800 |
Отсутствие |
Светлая |
|
|
родистые стали |
обезуглерок. |
и чистая |
|||
|
Средне |
и высокоугле |
700 |
-870 |
|
Чистая |
|
род. легир. стали |
п |
||||
|
Быстрорежущие стали |
800-900 |
и |
|||
|
|
|
||||
Нормализа |
Малоуглеродистые стали |
870-1010 |
- |
Чистая и |
||
ция |
Легированные средне и |
|
|
|
светлая |
|
|
815-1100 |
Отсутств. |
|
|||
|
высокоуглеродистые |
обезуглерол. |
1 |
|||
|
стали |
|
|
|
___ ; |
Неочищенный, <=£= 076-0.7*
Неочищенный* e t - 077-0.8*
Неочищенный, оС- 0 .9 -0 .95*
Очищенный. оС = 0 ,6 -0 ,7
mmUшт
Неочищенный. оС - 0 .6 - 0 .7 '
Очищенный, et,- 0,7 -0*8
Установки типа ВО для очистки
водорода от примеси |
кислорода |
|||||
Выпускают: ВО-2, ВО-6, B0-2Q, В0-60 |
|
|||||
Состав газа |
после |
очистки 99, |
999% Hg, |
0,005# 0g. |
||
Установки типа A3 для очистки |
||||||
азота от примеси кислорода |
|
|||||
Выпускают: |
1/ АЗ-2, АЗ-б, АЗ-20, АЗ-60. |
|||||
Состав газа |
после |
очистки: 96# Ng 4# |
Hg' |
|||
|
t p |
= - |
40* - |
60°С. |
|
|
|
2 / |
АЗ-125, АЗ-250, |
АЗ-500 - |
|
||
Состав газа |
после очистки: 90-96#Ng , |
|
||||
4-10# Hg. |
t p = - |
40* - |
60°С. |
|
|
|
Установки типа |
ИО для очистки |
|||||
инертных |
гааов |
гелия, аргона |
|
|||
|
|
и т .п . |
|
|
|
|
Выпускают: ИО-2, ИО-6, И0-20, |
И0-60. |
|
||||
В составе газов после очистки |
содерхи тсж 0,0005# Og, |
|||||
<0,001# Na |
<0,001# Hg. |
|
|
|
РАСТЕТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ РАБОЧЕГО ПРОСТРАНСТВА И ЭЛЕКТРОДОВ
СОЛЯНОЙ ВАННЫ
По условиям технологического процесса садка деталей должна занимать объем £ х b x h мм*
Эти размеры соответствуют максимальным габаритам прис пособлений с деталями , погружаемым в ванну. При ручной заг рузке ванны вес садки обычно не превышает 5-10 кг. При ме ханизированной 8агруэке садка может доходить до 25-35 кг.
Для операций термообработки с ручной загрузкой соляная ванна мохет быть выбрана по каталогу.или по типажу, В типа* жах электротермического оборудования указаны размеры ра бочего пространства соляных ванн. Эти размеры соответствуют равмерам садки, которая мохет быть погружена в ванну. В чис ловом ицдексе печи или соляной ванны всегда указываются по лезные' размеры рабочего пространства, т .е . объем, который мохет быть занят садкой деталей. Зазор мевду садкой и стен ками соляной ванна принимается равным приблизительно. 50 мм. Такой вазор можно принимать при ручной вагруаке^Ври меха
низированной |
загрузке расстояние между |
садкой и стенками |
ванны должно быть увеличено' до 100-150 мм с целью предотвра |
||
щения ударов |
садки о края кладки соляной |
ванны при загрузке |
и разгрузке |
ее механизмом. |
|
□ри одновременной загрузке в ванну нескольких приспо |
||
соблений /к ассет/ с деталями необходимо |
предусмотреть зазор |
|
мевду ними,равный 50-100 мм. |
|
Кроме рабочего пространства соляная ванна должна иметь электродную зону, которая обычно занимает 15-30% от площади зеркала ванны ,
Для автоматизированных поточных агрегатом соляные ван ны рекомендуется проектировать как нестандартное основное оборудование. Размеры вновь спроектированных ванн могут отличаться от стандартных. Выбирать для агрегатов соляные ванны по каталогам или типажам нецелесообразно, т.к* уста новка ванн на участке связана с демонтажем некоторых уст ройств /крышек с механизмами перемещения, устройств для местного отсоса и т . п ,/ , которыми обычно снабжаются соляные ванны при изготовлении их на заводе электротермического обо рудования.
В последнее время рекомендуются для проектирования соля ные ванны с однофазными электродными группами. Эти ванны выпускаются заводами ЭТО, а также внедряются с 1967-1968 го дов взамен ванн с трехфазными злектродшаги группами.
Ниже приводятся основные типоразмеры соляных ванн с од нофазными и трехфазными электродными группами.
|
|
Солянке ванны с однофазными |
|
|
|||
|
|
электродными |
группами |
|
|
||
И |
н д е к с |
Полезные. разглеац рабо |
Число |
Макси |
|||
чего пространства. дм |
электрод. |
мальная |
|||||
|
|
|
ширина |
длина |
высота |
групп |
темперу |
|
|
|
|
|
|
|
оС |
СВС |
1 .1 ,5 Л / 13 |
1 |
1,5 |
4 |
|
1300 |
|
c a c i,5 .2 .4 /1 3 |
1,5 |
9 |
4 |
1 |
1300 |
||
СВС |
2 .3 .4 /1 3 |
2 |
3 |
4 |
1 |
1300 |
|
СЗС |
2 |
.4 .4 /1 0 |
О |
4 |
4 |
1 |
1000 |
Л, |
|||||||
СВС |
2 |
,5 .6 .4 /1 0 |
2,5 |
6 |
4 |
2. |
1000 |
СВС |
2 |
.4 .4 /8 ,5 |
2 |
4 |
4 |
1 |
850 |
СВС |
2 |
,5 .6 .4 /8 ,5 |
2 ,5 |
6 |
4 |
г |
850 |
СВС |
3 |
.8 .4 /8 ,5 |
3 |
8 |
4 |
3 |
850 |
СВС 2 |
.4 . 4 / 8 ,5-М |
2 |
4 |
4 |
1 |
850 |
|
С6С |
2 ,5 . б .4 /8 ,5-М. |
2 ,5 |
6 |
4 |
2 |
850 |
|
СВС |
3 |
.8 .4 /8 ,5 -К |
3 |
8 |
4 |
3 |
850 |
СВС |
2 |
.4 .4 /6 ,8-М |
2 |
4 |
4 |
1 |
650 |
СВС 2 |
. 5 . 6 . 4 / 6 ,5-М |
2 ,5 |
6 |
4 |
2 |
650 |
|
СВС 3 |
.5 .8 .4 /6 ,5-М |
3 .5 |
8 |
4 |
3 |
650 |
|
|
|
|
Соляные |
ванны с |
трехфаэными |
|
|||
|
|
|
|
электродными |
группами |
|
|
|||
|
|
|
|
Полезные размеры ра |
Мощность, КВТ |
Число электрод группных |
||||
И |
н д е к с |
бочего |
пространства, |
|||||||
_______ ЙМ.___ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ширина |
,длина |
глубина, |
|
|
|
|
СВС |
20/13 |
1,5 |
2 |
|
1.5 |
20 |
|
1 |
||
СВС |
3 5 /8 ,5-М |
1 |
2,5 - |
|
3 |
35 |
|
1 |
||
СВС |
35/13 |
1 |
1,5 |
|
3,52 |
35 |
|
1 |
||
СВС |
35x2/8,5 |
2,5 |
8 |
|
4,2 |
35x2 |
|
2 |
||
СВС |
35x2/8,5-Г |
3,6 |
5 |
|
16 |
35x2 |
|
2 |
||
СВС |
35x2/8,5 |
3,6 |
6,3 |
|
5 |
35x2 |
|
2 |
||
СЗС 35x3/6,5-Г |
3,6 |
20 |
7,1/16 |
35x3 |
|
3 |
||||
СВС |
6 0 /6 ,5-М |
3,5 |
8 |
|
3 ,5 |
60 |
|
1 |
||
СВС |
60/13 |
|
1,5 |
2 ,5 |
|
3 ,2 |
60 |
• |
1 |
|
СВС |
60 х |
4 /9 ,5 |
4,2 |
10 |
|
8 ,5 |
60 х |
4 |
4 |
|
СЗС 75 х |
2/13 |
3,6 |
5 |
|
5 |
75 х |
2 |
2 |
||
СВС |
75 х |
2 / 13-Г |
3,6 |
3,15 |
|
16 |
75 х |
2 |
2 |
|
СВС |
100/6,5 |
3,6 |
16 |
|
5 |
100 |
|
1 |
||
СВС |
100/815 М |
3 ,5 |
8 |
|
3 ,5 |
100 |
|
1 |
||
СВС |
100/13 |
2 |
.3,5 |
|
3 ,2 |
100 |
|
1 |
||
СЗС |
100/13-Г |
1.5 |
1,6 |
|
17 |
100 |
|
1 |
||
СВС |
100 х |
2/13 |
2,5 |
10 |
|
3,1 |
100 х |
2 |
2 |
|
СВС |
ioo X 3/13 |
2 .5 |
16 |
|
5 |
100 х |
3 |
3 |
||
СВС |
100 х |
8/13 |
5 |
23 |
|
5 |
100 х |
8 |
8 |
Максималь ная темпе ратура,
1300
850
1300
850
850
850
650
650
1300
950
1300
1300
650
850
1300
1300
1300
1300
1300
РАСчет о с н о ш щ и » о в Ч |
|г о япРООТ/шсгад |
Рис, 6. Основ ные размеры элек тродной соляной ванны и полезного рабочего простран ства (садки).
А - полная ширина ванны.
Б - ширина элек тродной зоны.
В - ширина рабоче го пространства (с учетом зазо ров) .
L т |
длина |
ванны. |
М - |
расстояние ме |
|
|
жду электрода |
|
|
ми и дном ван |
|
|
ны. |
|
£ЭЛдлина |
погру |
|
|
женной |
части |
|
электрода. |
|
S - |
зазор |
между |
|
электродами. |
|
- |
размеры садки |
|
|
(полезные раз |
меры рабочего пространства ванны).
При расчете площади зеркала ванны необходимо учитывать относительное положение электродной зоны и рабочего прост ранства* В стандартных ваннах электроды располагаются со стороны,, противоположной загрузочной* В ваннах, встроенных в автоматизированный агрегат, электроды располагают на сто роне, расположенный вдоль направления движения деталей, а иногда и поперек движения»
При проектировании необходимо учитывать место установки силовых регулировочных трансформаторов»
Печные трансформаторы необходимо располагать в непос редственной близости от соляных ванн, на расстоянии 1 -1 ,5м не более» При этом необходимо учитывать и положение перегру жающих механизмов, если проектируется агрегат.
Пример б» Определить объем ванны для нагрева деталей под закалку»
если размеры |
садки t x b * h мм. |
Детали |
загружаются в ванну вручную. |
Ваннарассчитывается на погружение в нее одной садка. Площадь варкала ванны/рабочего объема ванны/с учетом
зазоров между садкой и |
стенками |
ванны |
F=L*B ш / I + |
2 х 50/ |
/В + г I .50/ мм2 . |
Глубина ванны Н*=Н+100= / h + 2 х 50/ мы.
Величина влектродной воны должна быть
Равмер А |
350 |
им |
450 мм |
600 |
мм н более |
Равмер Б |
165 мм |
175 мм |
200 |
мм |
Объем ванны определяется о учетом объема электродной
воны.
Затем определяется объем ванны, заняты! расплавом со лей, к определяется величина, на которую снижается темперетуре ванны по сравнемию с веданной при погружении садки в соляную ванну.
Пример 7 .
Определить величину понижения температуры ванны при погружении в нее садки деталей на приспособлении.
Допустимое снижение температуры 10-20°С.
* |
t |
= — сёк с ^ |
6/ ~ 1изд/гРад » |
w » |
||||
|
|
|
Ч |
Г |
vc |
|
|
|
|
A t |
- |
понижение |
температуры, |
град; |
|||
к= и ,6 -0 ,9 |
- доля |
тепла, получаемого изделиями в ре |
||||||
|
|
|
зультате |
|
снижения температуры пасплава, |
|||
|
|
|
от общего количества тепла ' необходимого |
|||||
|
|
|
для нагрева игделий. |
|
||||
|
С |
- удельная теплоемкость изделий,ккал/кг.град ; |
||||||
|
С1 - удельная теплоемкость расплава ккал/кг.град |
|||||||
|
Йс - масса садки, кг; |
|
||||||
|
t& |
- |
заданная температура ванны, °С- |
|||||
|
1 И8д- |
начальная |
температура |
изделий. С; |
||||
|
р |
- |
плотность |
расплава, кг/ма ; |
||||
|
ус |
- |
объем |
расплава, |
м8 . |
|
||
З ад ан о : |
к |
* 0 ,8 ; |
|
|
|
|
|
|
|
С |
= 0,146 |
ккал/кг.град; |
|
||||
|
ci |
= |
0,137 |
ккал/кг.град; |
|
|||
|
Р |
- |
2820 |
кг/м3; |
|
|
||
|
Vc = 50 дм3*0,05 м3 ; |
|
|
|||||
|
|
= |
1280°С; |
t i o j - |
Ю50°С; |
|
||
|
Gtc= |
Ю кг. |
|
|
|
|
At - Ю’0 .» -0 .146 /1280-1050/, 14°С, „ 0 ДОПуС- 0,137-2820.0,05
тимо.
Расчет глектродов соляных ванн
Электроды соляных ванн изготовляются из проката круг лого сечения d= 35-100 мм или квадратного сечения £
от 35 х 35 до 100 х 100 мм. Сечение электродов зависит от мощности электродной пары» В ваннах о электромагнитной цир куляцией с однофазными электродными группами ваэог мезду
влектродами выбирается от 15 до 70 мм, он обычно определяет
ся расчетом. |
Токовая нагрувка вхектродов при погружении сос |
|||
тавляет Д |
* |
0 ,5 - |
0,8 а/им2 сечения |
электрода. |
Перед |
расчетом |
электродов обычно |
определяется номиналь |
ная мощность ванны. Для этого необходимо сделать тепловой расчет. Если по заданию тепловой, расчет для данной ванны не делается f то мощность ее может быть определена черев Р&ол, т .е . черва полезную мощность, которая затрачивается на наг рев деталей с учетом приспособлений. Сначала определяют
|
|
О.пол ~ |
х |
^ СР |
~"Ь м н/ ккал/час, |
|
||
гд е :Ц П0Л - |
количество тепла на нагрев деталей, ккал/час; |
|||||||
0д |
- |
вес деталей, |
|
погружаемых в ванну, к г ; |
|
|||
Сер |
- |
средняя |
теплоемкость деталей, ккал /к г.гр ад |
|||||
ами Лмн - |
конечная и начальная температуры деталей, 6С; |
|||||||
X |
- |
время нагрева деталей, час. |
|
|||||
Затем |
определяют полезную мощность. |
|
||||||
|
|
D |
__0-пол |
КВТ. |
|
|
||
|
|
^пол |
|
Q60 |
|
|
|
|
Номинальная мощность соляной ванны /потребляемая/ |
||||||||
р потр = - l o a L ^ M i Ü L . КВТ, |
|
|||||||
где: Рпол - мощность для нагрева деталей, квт; |
|
|||||||
Ki |
|
- коэффициент, учитывающий простом на вспомо |
||||||
|
|
гательные |
операции |
и ремонт печи • |
|
|||
|
к1» 1,05 * 1 ,1 5 |
для печей с температурой |
850°С; |
|||||
|
к1=* 1,15-* 1,25 для печей с температурой 850-1300°С; |
|||||||
К2 |
|
- коэффициент, учитывающий количество тепла, необ |
||||||
|
|
ходимое для |
нагрева |
корзин, подвесок, |
кассет. |
|||
|
|
|
|
К2 |
- |
1,15 * |
1 ,4 ; |
|
К3 |
|
- коэффициент, учитывающий потери тепла на испа |
||||||
|
|
рение соли, а также на нагрев и расплавление |
||||||
|
|
новых добавляемых порций соли, для садочных |
||||||
|
|
ванн |
|
Hÿ»l,05. |
|
|
||
|
|
К ,- |
1,15 |
для ванн |
непрерывного действия. |
Кл. - ковффициент, учитывающий потери тепла во время пе реноса изделий ив одной ванны в другую; на каздый перенос Кц,® 1 05. Если садка перегревается от -Ьмн до хмк в одной печи без пересадка, то *4= 1.
•*1 - внергетический к .п .д . |
пэчи определяется |
тепловым |
|||
к .п .д . Ориентировочные яначения для печей |
с открытым |
||||
зеркалом и вентиляционным зонтом для |
|
||||
t |
® |
150-650°С; |
Ч |
= 0,7 -0 ,5 5 ; |
|
t |
= |
650-850°C ; |
Ч |
= 0,55 -0,35; |
|
t |
= |
850-1300°С; |
Ч |
= 0 ,35 -0,25 . |
|
Мощность Рпотр надо разделить на число пар электродов. Число электродных групп определяется из расчета 30-35 квт на одну электродную группу.
При Рпотр свыше 25 квт - ванны трехфааные с тремя и более электродными группами.
|
Число soн печи зависит |
от глубины Н или длины по фрон |
||
ту |
. Ориентировочно выбирается |
сравнением с действующими |
||
ваннами. |
|
|
|
|
|
Мощность холостого |
хода |
Р*х = Р п о т р / 1 - Ч / • |
|
|
Напряжения на электродах; |
|
||
|
Пусковые |
|
Un = |
14-176. |
|
Рабочие |
|
U р = |
10 -12 Ь. |
|
Холостого |
хода Uxx = 5 - 8 6 . |
Для расчета принимают Ug^Up я 10-12 вольт*.
Для питания электродных групп применяют однофазные или трехфазные трансформаторы.
Для равномерности нагрева можно питать от одного тран сформатора несколько электродных групп, включенных парал лельно .
Сечение электродов зависит от токовой нагрузки
т |
Рном *10* |
. |
о - а |
а |
^2 |
1 ^ - |
- |
У |
0эл~ |
6 * 0 = |
д ММ . |
Рном = Руст - установленная мощность электродной группы, квт.
- площадь сечения электрода, мм .