The paper presents a diagnostic system for process air cooling of the metal in chamber furnaces, able to maintain the required cooling rate
diagnostics of the thermal state, temperature measurement, thermal
Как известно в металлургии и машиностроении для изменения структуры и свойств стальных изделий применяют термическую обработку, которая позволяет изменять в широких пределах вышеназванные характеристики. Зачастую термообработка оказывает решающее влияние на качество и стоимость изделий [1]. В связи с этим необходимо контролировать данный процесс с максимальной точностью. В данной работе рассматривается комплексный процесс термообработки, состоящий из трех последовательных операций – нагрев, выдержка и охлаждение металла.
Как показывает практика, на сегодняшний день оценка теплового состояния металла на большинстве предприятий проводится достаточно условно в связи с отсутствием инженерных методик по расчету теплового состояния, позволяющих давать точную оценку состояния металла и управлять процессом с высокой точностью. Процесс контроля температуры осуществляется по методу термограмм, путем размещения измерительных термопар на поверхности и по толщине исследуемой детали. Недостаток такого измерения в том, что измерение осуществляется только для так называемой контрольной садки печи, в дальнейшем принимается что измеренные параметры справедливы для подобных и близких по геометрическим и массовым параметрам садок, что является достаточно условным способом контроля. Важным параметром, влияющим на качество конечных изделий, является скорость охлаждения и точность поддержания заданного темпа, а значит необходимо контролировать тепловой поток, отводимый от тел в каждый момент времени.
В данной работе предлагается способ определения теплового состояния металла на основании измерения температур воздуха, подаваемого в печь и покидающего ее, а также расхода охлаждающего воздуха.
Имея информацию о температуре поступающего воздуха и воздуха, покидающего печь можно составить дифференциальное уравнение первого порядка, представляющего собой моментальный тепловой баланс печной камеры.
1. Sazhin V.B. Osnovy materialovedeniya / V.B. Sazhin - M.: Teis, 2005. - 155 s.
2. Gusovskiy V.L. Metodiki rascheta nagrevatel´nykh i termicheskikh pechey: uchebno-spravochnoe posobie / Gusovskiy V.L., Lifshits A.E. - M.: Teplotekhnik, 2004. - 400 s.
3. Biryukov A.B. Energoeffektivnost´ i kachestvo teplovoy obrabotki materialov v pechakh: Monografiya / A.B. Biryukov. - Donetsk: Noulidzh, 2012. - 248 s.
4. Biryukov A.B. Matematicheskaya model´ dlya izucheniya protsessov vozdushnogo okhlazhdeniya metalla v pechakh / A.B. Biryukov, A.I. Voloshin, P.A. Gnitiev. Stal´. 2015. №7. S. 77-81.
