В работе представлена система диагностики процесса воздушного охлаждения металла в камерных печах, способная поддерживать заданный темп охлаждения
диагностика теплового состояния, измерение температуры, термограммы
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. Сажин В.Б. Основы материаловедения / В.Б. Сажин - М.: Теис, 2005. - 155 с.
2. Гусовский В.Л. Методики расчета нагревательных и термических печей: учебно-справочное пособие / Гусовский В.Л., Лифшиц А.Е. - М.: Теплотехник, 2004. - 400 с.
3. Бирюков А.Б. Энергоэффективность и качество тепловой обработки материалов в печах: Монография / А.Б. Бирюков. - Донецк: Ноулидж, 2012. - 248 с.
4. Бирюков А.Б. Математическая модель для изучения процессов воздушного охлаждения металла в печах / А.Б. Бирюков, А.И. Волошин, П.А. Гнитиёв // Сталь. 2015. №7. С. 77-81.
