連鑄工藝、設(shè)備-連鑄坯凝固與傳熱培訓(xùn)課件-全文預(yù)覽
【正文】 ?結(jié)晶器內(nèi)鋼水熱量導(dǎo)出給銅壁，上半部占50％以上，當(dāng)氣隙形成后，結(jié)晶器下部導(dǎo)出熱量減少，結(jié)晶器下部主要起支承坯殼的作用， 結(jié)晶器長度以不增加拉漏為原則。結(jié)晶器斷面氣隙的形成是不均勻的，由于角部是二維傳熱，冷卻最快收縮最早，產(chǎn)生氣隙后向中心面擴(kuò)展，結(jié)晶器寬面氣隙寬度比角部小，角部坯殼厚度最薄，常常會出現(xiàn)角部裂紋，甚至造成漏鋼。氣隙中的傳熱系數(shù) h0 ＝ W∕cm 2〃℃ ； eCu— T銅壁厚度； λCu— 銅的導(dǎo)熱系數(shù)； hw— 強(qiáng)制對流時水的傳熱系數(shù)。 三 .結(jié)晶器傳熱與熱阻 ?結(jié)晶器中鋼水沿周邊即水平方向傳熱有以下過程： ⑴鋼水向坯殼的對流傳熱； ⑵凝固坯殼中的傳導(dǎo)傳熱； ⑶凝固坯殼與結(jié)晶器壁傳熱； ⑷結(jié)晶器壁傳導(dǎo)傳熱； ⑸冷卻水與結(jié)晶器壁的強(qiáng)制對流傳熱，熱量被通過水縫中高速度流動的冷卻水帶走。 坯殼急劇收縮是導(dǎo)致結(jié)晶器最大熱流減少的原因 ，局部坯殼“過冷”引起過度收縮； ，坯殼發(fā)生 δ→γ 轉(zhuǎn)變引起局部收縮最大（ ％）； 、 P顯微偏析最小，高溫坯殼強(qiáng)度較高而能抵抗鋼水靜壓力。由于鋼水的靜壓力無法將角部的坯殼壓向銅壁，因而角部一開始就形成了永久性的氣隙。 、穩(wěn)定及角部氣隙 ?已凝固的高溫坯殼發(fā)生 δ→γ 的相變，引起坯殼收縮，收縮力牽引坯殼離開銅壁，氣隙開始形成。 當(dāng)鋼水中上浮的夾雜物被保護(hù)渣吸附時，會降低鋼液表面張力，彎月面半徑減小，從而破壞了彎月面的薄膜性能，彎月面破裂，這時夾雜物隨同鋼液在破裂處和銅壁形成新的凝固層，夾雜物牢牢地粘附在這層凝固層上而形成表面夾渣。 2．彎月面的形成 ? 由于鋼液與結(jié)晶器銅壁的潤濕作用，鋼液與銅壁接觸形成了一個半徑很小的彎月面。 四 .在連鑄機(jī)內(nèi)運(yùn)行的已凝固坯殼的冷卻可看成是經(jīng)歷“形變熱處理”過程 ，鑄坯承受熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的作用，使坯殼發(fā)生不同程度的變形； ，隨著溫度的下降，坯殼發(fā)生δ→γ→α 的相變，特別是二冷區(qū)，坯殼溫度的反復(fù)下降和回升，使鑄坯組織發(fā)生變化，就相當(dāng)于“熱處理”過程。 ?為了保證得到良好的鑄坯質(zhì)量，應(yīng)從鑄機(jī)的設(shè)計(jì)和維護(hù)方面，盡可能保證鑄坯在運(yùn)行過程中凝固殼不變形原則；從傳熱方面，就是要控制鑄坯在不同冷卻區(qū)熱量導(dǎo)出速度和坯殼的熱負(fù)荷適應(yīng)于鋼高溫性能的變化，因此， 控制鑄坯的傳熱是獲得良好鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵操作 三 .鑄坯凝固是分階段的凝固過程 ?在連鑄機(jī)內(nèi)鑄坯的凝固經(jīng)歷三個階段： ，出結(jié)晶器下口的鑄坯安全厚度應(yīng)足以抵抗鋼液的靜壓力的作用； ； 。 ?在 TRN和 TDN溫度區(qū)間是一個裂紋敏感區(qū)。 二 .連鑄坯凝固是沿液相穴在凝固溫度區(qū)間把液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的加工過程 ?鑄坯在運(yùn)動中的凝固，實(shí)質(zhì)上是沿液相穴固 — 液交界面潛熱的釋放和傳遞過程。這部分熱量的放出速度決定了鑄機(jī)生產(chǎn)率和鑄坯質(zhì)量 ② 鑄機(jī)范圍內(nèi)主要依靠結(jié)晶器和二次冷卻系統(tǒng)散熱，其中 二冷區(qū)散出熱量最多。 ? 鋼水在水冷結(jié)晶器中形成足夠厚均勻的坯殼，以保證鑄坯出結(jié)晶器不拉漏； ② 二次冷卻區(qū)。 第三章 連鑄坯凝固與傳熱 167。 2．連鑄機(jī)的三個傳熱冷卻區(qū) ① 一次冷卻區(qū)。 ?連鑄坯冷凝示意圖： 3．連鑄機(jī)熱平衡 ① 鋼水從結(jié)晶器 → 二冷區(qū) → 輻射區(qū)大約有 60％熱量放出來鑄坯才能完全凝固。 ④ 鑄坯切割后大約還有 40％熱量放出來，為了利用這部分熱量，節(jié)約能源，成功地開發(fā)了鑄坯熱裝和連鑄 — 連軋等工藝。 ?零塑性溫度 TDN：斷面收縮率 φ＝ 0的溫度。 ?鑄坯在連鑄機(jī)中從上到下運(yùn)行，在二冷區(qū)接受噴水冷卻，已凝固的坯殼不斷進(jìn)行線收縮，坯殼溫度分布的不均勻性，以及坯殼的鼓脹和夾輥的不完全對中等，使凝固殼容易受到機(jī)械和熱負(fù)荷的間隙性的突變，也易使凝固坯殼產(chǎn)生裂紋。 ?液相穴內(nèi)液體流動對鑄坯結(jié)構(gòu)、夾雜物分布、溶質(zhì)元素的偏析和坯殼的生長有重要作用。 3— 2 鋼液在結(jié)晶器內(nèi)的凝固與傳熱 一 .結(jié)晶器內(nèi)坯殼的形成 ⑴鋼液 彎月面區(qū) ； ⑵坯殼與銅壁 緊密接觸區(qū) ； ⑶坯殼收縮與銅壁脫開產(chǎn)生的 氣隙區(qū) 。 良好穩(wěn)定的彎月面可確保初生坯殼的表面質(zhì)量和坯殼的均勻性。在該區(qū)域坯殼以傳導(dǎo)傳熱的方式將熱量傳輸給銅壁，愈往接觸區(qū)的下部，坯殼也愈厚。 ? ?結(jié)晶器角部區(qū)域，由于是二維傳熱，最先形成坯殼，收縮力大，隨后形成的氣隙也最大。只有當(dāng)坯殼厚度達(dá)到足以抵抗鋼液靜壓力的作用時，氣隙才能穩(wěn)定存在。 vlktke ???鑄坯表面組織的形成： ａ —
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