Способ определения режима нагрева образца при термообработке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2периодической проверке и наладке температурных режимов протяжных, проходных и садочных металлургических печей, и позволяет повысить точность в условиях кратковременного нагрева. В качестве термодатчика используют разъемное термически массивное тело с критерием В ъ 100 и многопереход-, ный цветовой термохимический индикатор, с помощью которогбопределяют распределение температурного поля в сечении термодатчика и при условии градиента температур между поверхностью и его средними слоями строят кривую в координатах линейный раэмер - ,температура, Вид полученной кривой сравнивают с тарировочными графиками, построенными при нагреве термодатчика по известным режимам. 1 з,п, ф-лы, 4 ил. юл. У 27 институт тали в,рдьпп ВА ОБР (57)И го воздействия; на фиг. 3 - график распределения поля температур в плоскости разъема датчика по осевой линии ХУ; на фиг. 4 - график температурного режима печи при термообработке образца,Термодатчик выполнен в виде термически массивного тела из двух половин 1 и 2 (в форме параллелепипедас размерами а=Ъ=2 Ъ (на фиг. 1), на плоскость разъема которого нанесен слой 3 термохимического индикатора.Материалом термически массивного тела может быть юамотно-волокнистый огнеупор 111 ВП, теплофизические , свойства которого обеспечивают энавьппение точпл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) АвтоВ 767567,Дудихивание иконтроляпериодичетехн. наук рское свидетельство СССРкл. С 01 К 13/02, 1978,н В,В. Разработка, исследоприменение метода автономноготемпературных режимов печейского действия. Дис.канд.. М.: МИСиС, 1982, с. 139. ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМА НАГР ЗЦА ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ обретение относится к термоможет быть использовано при Изобретение относится к определению температуры и может быть использовано при экспериментальных исследованиях, наладке и периодической проверке температурного режима печей для термообработки, преимущественно в области металлургии.Цель изобретения - поности в условиях кратковременного нагрева.На фиг. 1 показан термодатчик, общий вцц;. на фиг. 2 - схема распределения иэотемпературных линий цветовых переходов термохимического индикатора в плоскости сопряжения элементов датчика после окончания те ово 51)5 С 01 К 13/00, 11/12чение критерия В100, при толщине датчика Ь = 0,06-0,08 м.В качестве термохимического индикатора могут быть использованы цветовые многопереходные индикаторы тем" пературы ТХИили ТХИ-М 2. Толщина покрытия составляет 0,05-0,1 мм.При В ъ 100 нагрев термодатчика происходит при граничных условиях первого рода,а распределение темпера-, турного поля по его сечению является следствием температуры поверхности и может быть описано нестационарным нелинейным дифференциальным уравнени ем теплопроводности, с нелинейными граничными условиями и начальными условиямису - а(т)- + -- ; 11)дТ аТ ЭжТ ЭТ,д 1;, Зх х ф- Ъ(Т) ( - ) = Я,о (Т - Т); (2) аТ Т(х,о) = Т,(3) 25 где С- средняя теплоемкость,Дж/(кг. К)3(7 - константа Стефана-Больцмана,Вт/(м 2К ф)Т - температура среды, К;Т и - температура поверхности, К;Т - начальная температура устНройства, К.Одномерную задачу рассматриваютв целях повьппения точности способа ивозможности направленного контролятемпературы. Например, для огнеупора,ШВПусловие одномерности соблюдается при соотношении длины а и ширины Ь к толщине й в центре датчика,как5011 , (4)а Ь 2 Погрешность контроля температурного режима печи в рассматриваемом способе зависит от значения безразмерной 55 температуры внутренних слоев устрой(где 9Ц наименьшее значение безразмерной температуры вконтролируемой плоскости;максимальная температурапечи, К;минимальная температурав контролируемой плоскости, К,Ти хотя бы для одной точки в плоскостиконтроля, что обеспечивается выборомтолщины датчика по формуле- средний коэффициент температуропроводности материалаустройства в контролируемомдиапазоне температур, м 2 /с;- время контроля, с;Р - критерий Фурье, определяемыйиз номограмм Будрина (расчет для центра бесконечнойпластины) при заданной безразмерной температуре центраВцъ 0,5 и критерии В 1 = 100,Способ контроля температурного режима печи осуществляется следукцимобразом,В зависимости от времени контроляпо формулам (4) и (6) определяют минимальные размеры датчика и готовятего к измерению, Помещают устройствов печь, извлекают из печи, разъединяют элементы устройства по плоскости сопряжения и проводят интенсивноеохлаждение под струей воздуха плоскости с термоиндикаторным покрытиемдо комнатной температуры. Измеряютрасстояние от поверхности элементовдо изотемнературных линий с известными температурами перехода и в координатах линейный размер - температурастроят график распределения поля тем"ператур по сечению термодатчика. Полученную кривую сравнивают с тарировочными эталонными графиками, построенными путем нагрева термодатчика поизвестным температурным режимам влабораторных условиях или на действующем агрегате, и по ним восстанавливают распределение температуры вовремени в процессе термообработки об)азца (фиг. 4,кривая А). Для сравне 5 15801 ния здесь же приведен контрольный температурный режим печи, измеренный дистанционным термоэлектрическим термометром (кривая Б). Формула изобретения1. Способ определения режима нагрева образца при темрообработке, включающий размещение в печи совместно с нагреваемым образцом составного термодатчика, выдержку его в течение заданного интервала времени и индикацию теплового состояния термодатчика в плоскости его разъема после прекращения нагрева с последующим восстановлением распределения температуры во времени в процессе термообработки обра.зца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности 20 в условиях кратковременного нагрева, в качестве составного термодатчика используют термически массивное тело с критерием Вд ъ 100, на плосЯГ 6кость разъема которого нанес.ец мцогопереходный термохимический индикатор, выдержку осуществляют до момента установления градиента температур в плоскости разъема термодатчика, после прекращения нагрева по расположению изотерм цветовых переходов термохимического индикатора определяют распределение температур в сечении термодатчика, а восстановление распределения температуры во времени в процессе термообработки образца осуществляют, сравнивая вид полученной в координатной системе линейный размер - температура" зависимости с тарировочными графиками, построенными при нагреве термодатчика по известным режимам.г. С с . . 1, о т л н аю щ и й с я тем, что в качестве материала термически массивного тела используют шамотно-волокнистый огне- упор1580185 т,с к аз 2004 Тираж 502 ПодписноНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5 ГКНТ ССС В тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Производстве Составитель Н. Соловьева актор Н. Лазаренко Техред Л.Олийнык Корректор М,Кучерявая Ф,