6 Визначення метулургійної довжини мблз і максимально припустимих швидкостей розливки в залежності від параметрів розливки заготовок
Порядок розрахунку металургійної довжини МБЛЗ в залежності від параметрів розливки
Поняття про безперервне лиття заготовок розглядається в матеріалах відповідних лекцій. В них проаналізовані конструктивні особливості МБЛЗ різних типів, надано аналіз їх ефективності. В цьому ж посібнику увагу сфокусовано на вивченні динаміки затвердівання металу.
При затвердіванні металу взагалі
просування фронту кристалізації можна
приблизно описати за допомогою закону
квадратного кореня
.
Його сутність полягає в тому, що він
показує яка товщина шару металу (см)
закристалізується за
хвилин від початку процесу кристалізації.
Коефіцієнт затвердівання k (смхв-0,5)
визначає темп просування фронту
затвердівання і визначається умовами
відведення тепла від фронту затвердівання.
Типові значення коефіцієнта затвердівання для різних типів розливки наведено нижче:
затвердівання в виливниці.................................... 1,6 –1,9
безперервна розливка в сляби................................... 2,2-2,7
безперервна розливка в сортові заготовки............... 2,9-3,1.
Цей закон необхідно застосовувати при визначенні темпу просування фронту кристалізації від кожної з граней. При симетричному відведенні тепла від протилежних граней фронти кристалізації від них зустрічаються в геометричному центрі заготовки. При несиметричному охолодженні місце їх з’єднання зміщується в сторону грані з менш інтенсивним охолодженням.
Під металургійною довжиною МБЛЗ розуміють
відстань відраховану уздовж повздовжньої
осі МБЛЗ починаючи від меніску металу
в кристалізаторі до ділянки на якій
завершено кристалізацію по всьому
перерізу заготовки. Тобто для заданих
розміру грані заготовки і швидкості
розливки (коефіцієнт затвердівання
приймаємо в залежності від різновиду
розливки) металургійна довжина
визначається як
,
де а – розмір грані заготовки (см) (при
розливці слябових заготовок під а
розуміємо розмір вузької грані).
Годинна продуктивність струменя (т/год)
складає для слябової заготовки
,
а для сортової заготовки
,
де b – ширина широкої грані слябової
заготовки (см), –
відповідна густина твердого металу при
кімнатній температурі, т/м3.
Час розливки плавки заданої маси (год)
при заданій кількості відкритих
струменей, припускаючи однакову
продуктивність струменів визначається
як
.
Для відповіді на питання, що стосується визначення максимально припустимих щвидкостей розливки необхідно використати і прийняти ряд самостійних інженерних рішень виходячи з особливостей технології безперервної розливки сталі, викладених в лекційному матеріалі.
Завдання по визначенню металургійної довжини МБЛЗ і максимально припустимих швидкостей розливки
Визначити металургійну довжину МБЛЗ, годинну продуктивність струменя, час, потрібний для розливки всієї плавки для наступних заданих параметрів розливки сортових заготовок: ширина грані а мм, швидкість розливки v м/хв, маса плавки G т, кількість струменей, що працюють одночасно n. Також необхідно визначити максимально припустимі швидкості розливки для заданого набору розмірів заготовки (100х100, 120х120, 125х125, 130х130, 150х150 мм), якщо відстань від меніску металу в кристалізаторі до газорізки складає L м. Чисельні значення вихідних даних для кожного з варіантів представлені в таблиці 6.
Таблиця 6 – Вихідні дані для розрахунку параметрів роботи МБЛЗ
№ вар. |
а, мм |
v, м/хв |
G, т |
n |
L, м |
1 |
100 |
1.5 |
120 |
6 |
25 |
2 |
150 |
2 |
110 |
5 |
23 |
3 |
125 |
2.5 |
105 |
4 |
24 |
4 |
130 |
1.8 |
100 |
3 |
26 |
5 |
150 |
2.1 |
95 |
4 |
22 |
6 |
125 |
2.3 |
110 |
5 |
23 |
7 |
130 |
2.2 |
115 |
6 |
21 |
8 |
100 |
1.5 |
120 |
5 |
26 |
9 |
150 |
1.6 |
100 |
4 |
24 |
10 |
135 |
1.3 |
95 |
5 |
23 |
11 |
120 |
1.6 |
90 |
6 |
22 |
12 |
130 |
1.3 |
120 |
5 |
21 |
13 |
125 |
1.5 |
130 |
4 |
20 |
14 |
150 |
1.9 |
115 |
6 |
24 |
15 |
130 |
1.8 |
120 |
5 |
23 |