ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
более серьезные требования. В этом случае футеровка в зависимости от ее
материала может быть также одно-, двух- и трехслойной. При нагреве метал-
лов до температур свыше 1000 °С футеровка должна включать основную
часть - огнеупорную и кроме нее - теплоизоляционную. В качестве огне-
упорного элемента футеровки обычно применяют шамот или жароупорный
бетон, а в качестве теплоизоляционного - асбест, миканит, стекломиканит и
т. п.
К футеровке в целом и к ее составляющим при нагреве сталей предъ-
являют различные требования, в том числе взаимно противоположные.
При нагреве металлов выше 800°С вплоть до температур
1200 - 1300°С футеровка индуктора должна удовлетворять следующим тре-
бованиям: возможно меньшая толщина; низкая теплопроводность; достаточ-
ная механическая прочность; высокая огнеупорность; хорошая стойкость
против растрескивания при резких изменениях температуры; возможно
меньшая электропроводность; низкая гигроскопичность; высокая шлако-
устойчивость.
С учетом расширения диапазона диаметров заготовок, нагреваемых в
данном индукторе, выгоднее уменьшать толщину футеровки, так как при
этом увеличивается рабочий диаметр окна индуктора. Однако с уменьшени-
ем толщины футеровки при прочих равных условиях возрастают тепловые
потери через нее, что снижает термический КПД индуктора.
Таким образом, взаимодействие указанных противоположных факто-
ров, а также учет других факторов заставляют на основе анализа теплообме-
на в системе индуктор - заготовка выбирать оптимальную толщину футеров-
ки. Здесь главная роль принадлежит основному огнеупорному элементу фу-
теровки, определяющему ее работоспособность.
Футеровка должна обладать возможно меньшей теплопроводностью,
чтобы снизить тепловые потери с поверхности заготовки. Если футеровка со-
стоит из нескольких слоев, то теплопроводность всей футеровки в целом ха-
рактеризуется так называемым эквивалентным коэффициентом теплопро-
водности /6/.
1
1
1
1
1
ln
1
/ln
d
d
d
d
i
n
i
i
i
э
+
=
+
∑
=
λ
λ
, (42)
где
э
λ
- эквивалентный коэффициент теплопроводности футеровки,
Вт/ (м ּ°С);
d
i
- диаметр слоя, м;
λ
i
-
средний коэффициент теплопроводности слоя при данной
температуре, Вт/(мּ°С).
В таблице 4 приведены значения теплофизических свойств некоторых
основных материалов, применяемых для футеровки индукторов.
Широко применяемые в печном хозяйстве огнеупорные материалы
обладают сравнительно высоким коэффициентом теплопроводности, значе-
ние которого при температурах выше 1000 °С достигает 1,5 Вт/(мּ°С) и бо-
31
более серьезные требования. В этом случае футеровка в зависимости от ее
материала может быть также одно-, двух- и трехслойной. При нагреве метал-
лов до температур свыше 1000 °С футеровка должна включать основную
часть - огнеупорную и кроме нее - теплоизоляционную. В качестве огне-
упорного элемента футеровки обычно применяют шамот или жароупорный
бетон, а в качестве теплоизоляционного - асбест, миканит, стекломиканит и
т. п.
К футеровке в целом и к ее составляющим при нагреве сталей предъ-
являют различные требования, в том числе взаимно противоположные.
При нагреве металлов выше 800°С вплоть до температур
1200 - 1300°С футеровка индуктора должна удовлетворять следующим тре-
бованиям: возможно меньшая толщина; низкая теплопроводность; достаточ-
ная механическая прочность; высокая огнеупорность; хорошая стойкость
против растрескивания при резких изменениях температуры; возможно
меньшая электропроводность; низкая гигроскопичность; высокая шлако-
устойчивость.
С учетом расширения диапазона диаметров заготовок, нагреваемых в
данном индукторе, выгоднее уменьшать толщину футеровки, так как при
этом увеличивается рабочий диаметр окна индуктора. Однако с уменьшени-
ем толщины футеровки при прочих равных условиях возрастают тепловые
потери через нее, что снижает термический КПД индуктора.
Таким образом, взаимодействие указанных противоположных факто-
ров, а также учет других факторов заставляют на основе анализа теплообме-
на в системе индуктор - заготовка выбирать оптимальную толщину футеров-
ки. Здесь главная роль принадлежит основному огнеупорному элементу фу-
теровки, определяющему ее работоспособность.
Футеровка должна обладать возможно меньшей теплопроводностью,
чтобы снизить тепловые потери с поверхности заготовки. Если футеровка со-
стоит из нескольких слоев, то теплопроводность всей футеровки в целом ха-
рактеризуется так называемым эквивалентным коэффициентом теплопро-
водности /6/.
d n
1 d
λ э = ln i +1 / ∑ ln i +1 , (42)
d1 i =1 λi d1
где λ э - эквивалентный коэффициент теплопроводности футеровки,
Вт/ (м ּ°С);
di - диаметр слоя, м;
λi - средний коэффициент теплопроводности слоя при данной
температуре, Вт/(мּ°С).
В таблице 4 приведены значения теплофизических свойств некоторых
основных материалов, применяемых для футеровки индукторов.
Широко применяемые в печном хозяйстве огнеупорные материалы
обладают сравнительно высоким коэффициентом теплопроводности, значе-
ние которого при температурах выше 1000 °С достигает 1,5 Вт/(мּ°С) и бо-
31
