Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 20 - Värmeöverföring i bränsleeldade industriugnar, av Per-Olof Strandell
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Vid högre temperaturer minskas motståndet
mot plastisk deformation och brottöjningen
ökas. Härigenom minskas sprickningsrisken,
och spänningarna utjämnas successivt genom
plastisk deformation. Vid kylning uppstår
dragspänningar i ytskiktet, varför
sprickningsrisken är betydligt större vid svalning än vid
värmning. Sedan ämnet svalnat till jämn
temperatur kvarstår tryckspänningar i ytskiktet på
grund av plastisk deformation under
svalningen. Vid en följande värmning överlagras dessa
av nya tryckspänningar i ytskiktet. Risken för
sprickning minskar således framförallt genom
långsam svalning.
Man har tidigare ansett att risken för
sprickning är rätt stor vid värmning av stål från
rumstemperatur. För värmning av grova
dimensioner har därför av bl.a. Riemann0 låga
värmningshastigheter uppgivits, tabell 2.
Enligt bl.a. Terlecki7, Cook och Stringer8 kan man
emellertid utan risk för sprickning värma
avsevärt fortare än enligt Riemann, med tider i
storleksordningen 10—20 % av värdena i
tabell 2.
Värmningstiden kan nog i de flesta fall
radikalt avkortas. Vid mycket grova dimensioner
måste dock viss försiktighet iakttas.
Exempelvis måste man vid chargering av kalla göt i
gropugn sänka ugnstemperaturen och de första
timmarna värma med reducerad effekt.
Materialytans reaktion
med ugnsatmosfären
Vid värmning av metaller är oxidation
dominerande vid materialytans reaktion med
ugnsatmosfären. För stål måste man dock räkna
även med avkolning. Såväl oxidation som
avkolning är reaktioner vilkas hastighet bestäms
av diffusionsprocesser. I båda fallen bestäms
därför reaktionshastigheten i princip av
transporten i gasfasen, fasgränsreaktioner och
transporten i fast fas.
I det första av de tre stegen beror
reaktionshastigheten av att reaktanter förs till ett
gränsskikt och reaktionsprodukter förs bort från
det. I bränsleeldade ugnar är transporten i
gasfas så snabb att den inte bestämmer
reaktionshastigheten.
För att en fasgränsreaktion skall ske krävs
givetvis att gas och metallyta inte är i kemisk
jämvikt. Förutsättningen för en oxidation är
Tabell 2. Värmningstid för stål enligt Riemann" 200
Göt- Värmningstid för
dia- kolstål kolstål, verk- legerat bög-
meter < 0,4 °/o < 0,7 »/o tygs- stål legerat
C C, låg- stål, stål,
legerat olegerat snabb-
stål
mm h h h h h
100 1,4 1.6 2,0 2,3 3,0
250 4 4,7 5,7 6,8 8,5
500 9 11 13 17 22
Fig. 8. Temperaturförlopp vid värmning av 100 mm
kopparstång; 1—3 enbart strålning, ugnstemperatur
1 600°C (1), 1.300°C (2), 1000°C (3); i enbart
konvektion, 1 600°C, gashastighet 200 mls; 5 strålning,
1 000°C, samt konvektion, 1600°C, 200 m/s;
emissionsfaktor 0,80.
Fig. 7.
Temperatur som
funktion av tiden
för cylinder
enligt fig. 8.
Tid
alltså att gasens syrepotential är högre än
jämviktspotentialen enligt
A G = — RT ln K = RT ln p0i> (4)
där A G är ändringen i systemets fria entalpi
vid reaktion mellan de rena ämnena i
standardtillstånd, R gaskonstanten, T absoluta
temperaturen, K reaktionens jämviktskonstant och p(>2
syrets partialtryck.
Ekv. (4) säger inget om den form i vilken
syret finns i gasen. Det kan vara fritt eller
bundet som koldioxid eller vattenånga. Man
vet dock att oxidationshastigheten för stål i
rena gaser växer i ordningen koldioxid, luft,
Temperatur
’C
548 TEKNISK TIDSKRIFT 1 960 H. 19
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
