107. Допустимая глубина жидкой фазы в заготовке и максимально допустимая скорость разливки при непрерывной разливке металла

Задача. Определить максимально допустимые значения глубины жидкой фазы и скорости разливки сплава ХН56ВМКЮ на машине полунепрерывного литья заготовок с кристаллизатором круглого сечения.

Исходные данные. 1. Диаметр кристаллизатора 120 мм, длина гильзы кристаллизатора 800 мм. 2. Плотность жидкого сплава 7700 кг/м³.

Теория. При определении скорости разливки металла на машинах полунепрерывного (МПНЛЗ) и непрерывного (МНЛЗ) литья заготовок исходят из того, что в кристаллизаторе должна получаться корочка такой толщины, чтобы по выходе из кристаллизатора она бы не порвалась под действием жидкого металла. Напряжение  в корочке слитка прямоугольного сечения, определяют по следующей формуле [66]:

  [(n²  n  1)  3(n  l)z  3z²]. (12.13)

При этом z  H/L, где Н  длина кристаллизатора; L  глубина жидкой фазы в слитке; _ж  плотность жидкой стали; g  ускорение свободного падения; п  отношение сторон сечения слитка, для квадрата п  1. Для круглого сечения

  _ж gH [(1  z)²/z²]. (12.14)

Чтобы корочка не порвалась, необходимо чтобы   _в , где _в  предел прочности материала корочки при температурах, близких к температуре солидуса. Рекомендуемые [3] значения _в приведены в таблице.

Физические свойства металла при температурах начала затвердевания

Металл	_в , МПа	Теплоемкость С, кДж/(кг  К)	Теплопроводность , Вт/(м  К)
Сталь 0,4 % С	6,7	0,670	30,2
Сталь 0,8 % С	5,9	0,660	31,0
Сталь 1,3 % С	4,9	0,650	32,0
ХН77ТЮР	15,6	0,692	35,0
ХН62ВМКЮ	24,4	0,690	27,7
ХН56ВМКЮ	27,4	0,737	29,1
ХН60В	31,2		
ХН70ВМТЮ	38,2	0,783	31,0
ХН51ВМТЮФКР	54,5	0,721	27,0
ХН55ВТМФКЮ	74,0	0,737	28,8