§ 47. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ НАГРЕВА СТАЛИ

Продолжительностью нагрева называется время, необходимое для равномерного нагрева слитка или заготовки до заданной температуры. Существует много методов определения времени нагрева стали. Наиболее простой и дающей результаты, близкие к действительным, является формула акад. Н. Н. Доброхотова.

Продолжительность нагрева холодных слитков или заготовок до температуры 1200° акад. Н. Н. Доброхотов рекомендует определять по формуле:

z = r√D час,

где z — время нагрева в час; D — диаметр или сторона квадрата слитка или заготовки в м; r — коэффициент, равный 10 для углеродистых сталей (содержание углерода до 0,4 %) и 20 для легированных сталей.

При определении продолжительности нагрева по формуле Н. Н. Доброхотова необходимо иметь в виду, что эта формула относится к случаю, когда заготовка или слиток нагреваются со всех четырех сторон. В действительности расположение заготовок или слитков на поду бывает различное, поэтому полученные данные по формуле нужно умножить на коэффициент, учитывающий характер расположения заготовок в печи. Продолжительность нагрева одной заготовки, расположенной на поду печи, принята за единицу. При другом расположении, например при посадке круглых заготовок на под печи без зазоров, время нагрева будет в два раза больше. Для лучшего использования пода печи и уменьшения расхода топлива круглые заготовки необходимо загружать без прокладок с зазорами, равными половине диаметра заготовки. Квадратные и прямоугольные заготовки следует загружать на прокладки; в этом случае заготовки будут омываться газами. Зазор между заготовками нужно делать равным стороне квадрата.

Пример. Определить время нагрева заготовки из легированной стали диаметром 1 м. На под заготовка загружается с зазором, равным половине ее диаметра.

Фиг. 65. Зависимость продолжительности нагрева от расположения заготовки в печи.

Имеем: z = r√D = 20·√1 = 20 час. Это в случае, если заготовка одна загружена в печь и омывается со всех сторон газами. В нашем же случае загружается несколько заготовок с зазорами, равными половине диаметра (см. фиг. 65). Коэффициент, учитывающий способ расположения заготовок на поду печи, равен 1,4. Стало быть, фактическое время нагрева будет равно: z = 20·1,4 = 28 час.

Теоретические методы определения продолжительности нагрева не дают еще результатов, которые совпадали бы с практическими данными. Обычно по формулам время нагрева определяется предварительно, а затем уточняется практически. На заводах пользуются таблицами времени нагрева сталей, разработанными применительно к условиям и состоянию оборудования данного завода.