【正文】 為連鑄機(jī)的機(jī)身長(zhǎng)度，指從結(jié)晶器鋼液面到拉矯機(jī)最后一對(duì)輥?zhàn)又行木€的長(zhǎng)度。 式中 L——鑄機(jī)的冶金長(zhǎng)度，mm； ——最大的設(shè)計(jì)鑄坯厚度，mm； ——最大的拉坯速度，mm/min； K——綜合凝固系數(shù)，方坯取30～33，這里取30。計(jì)算出冶金長(zhǎng)度為L(zhǎng)= 曲率半徑 弧形半徑也就是連鑄機(jī)鑄坯外弧的曲率半徑。它既影響鑄坯質(zhì)量，也影響連鑄機(jī)的總高度和設(shè)備質(zhì)量，還是標(biāo)志能澆注的最大鑄坯厚度的一個(gè)重要參數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定基本曲率半徑： R=cD式中 R——連鑄機(jī)曲率半徑，mm； D——鑄坯厚度，mm； c——系數(shù)，一般取c=35～45，這里取33。計(jì)算出R=33220=8000mm=。 連鑄機(jī)流數(shù)計(jì)算公式： 式中 G——鋼包容量，t，50t； t——鋼包澆注時(shí)間min；一般，t取50 F——鑄坯斷面面積，； v——此斷面下的工作拉速，； ——鑄坯密度。本設(shè)計(jì)中N取2[6]。 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算 連鑄機(jī)的作業(yè)率確定 連鑄機(jī)的作業(yè)率直接影響到連鑄機(jī)的產(chǎn)量、每噸鑄坯的操作費(fèi)用和投資費(fèi)用的利用率。作業(yè)率按下式計(jì)算：式中 ——連鑄機(jī)年作業(yè)率，%； ——連鑄機(jī)年非作業(yè)時(shí)間，h，它包括表31中各項(xiàng)目，取1800； ——年日歷時(shí)間，8760h。計(jì)算出。 連鑄機(jī)非作業(yè)時(shí)間項(xiàng) 目比例/%時(shí)數(shù)/h年度大、中修～307～394定期小修～438～256更換結(jié)晶器～219～263待等～219～263內(nèi)部故障～307～350外部故障～307～350合 計(jì)～1797～2146 收得率（A）=合格板批量/鋼水量100% =60247。（60）100% =%式中鋼水量為鋼包內(nèi)的鋼水量。 連鑄機(jī)與煉鋼爐的合理匹配和臺(tái)數(shù)的確定 本設(shè)計(jì)要求合格鑄坯為50萬噸。則所需鋼水量：[5]式中A——鋼水收得率。 根據(jù)轉(zhuǎn)爐車間的生產(chǎn)能力：設(shè)轉(zhuǎn)爐座數(shù)為n，轉(zhuǎn)爐的公稱容量為q： 可得：nq=,可取n為1，q為50。其中T為轉(zhuǎn)爐的冶煉周期36min。所以本次設(shè)計(jì)與60噸轉(zhuǎn)爐相匹配。連鑄澆注周期時(shí)間包括澆注時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間，如下式： 式中：T—澆注周期時(shí)間，min； 連鑄澆注周期時(shí)間包括澆注時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間，如下式： T= 式中：T—澆注周期時(shí)間，min； —準(zhǔn)備時(shí)間，小方坯一般取15min～38min，本次設(shè)計(jì)取32min， n180?！骄B澆爐數(shù)，我國(guó)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)取3～6爐，本次設(shè)計(jì)取爐； —單爐澆注時(shí)間，min；單爐澆注時(shí)間由式： 計(jì)算，式中：G—平均每爐產(chǎn)鋼水量t；B—鑄坯寬度，m；D—鑄坯厚度，m；—鑄坯密度，t/m；—工作拉速，m/min；N—流數(shù)得： 所以。 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算連鑄機(jī)年生產(chǎn)能力Q為： 式中 Q——連鑄機(jī)生產(chǎn)能力，t/a； ——連鑄機(jī)作業(yè)率，%； G——每爐鋼水量，t/爐，50； A——鑄坯收得率，%，%； n——連澆爐數(shù)，爐/次，4爐； ——連澆時(shí)平均澆注周期，min/次，24min/次； T——連鑄機(jī)準(zhǔn)備時(shí)間，min,32min。本設(shè)計(jì)要求每臺(tái)連鑄機(jī)年產(chǎn)量為60萬t/年，因此可以滿足要求[5]。參考文獻(xiàn)［1］李傳薪．鋼鐵廠設(shè)計(jì)原理（下冊(cè)）[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2005,713.［2］煉鋼設(shè)計(jì)參考資料（工藝設(shè)計(jì)部分）．北京：冶金工業(yè)出版社，.［3］煉鋼設(shè)計(jì)參考資料（通用資料部分）．北京：冶金工業(yè)出版社，1972. 07,67.［4］史桭興．實(shí)用連鑄冶金技術(shù)．北京：冶金工業(yè)出版社，.［5］王令福．煉鋼廠設(shè)計(jì)原理[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2009，3537. [6] 包燕平，[M].北京：冶金出版社，2008,3334. [7] 鄭林，趙俊學(xué)，近終形連鑄技術(shù)的研究現(xiàn)狀及技術(shù)要求[J].2002,34. [8] 冀偉，連鑄坯直接熱送熱裝[J].2010年05期,34. [9] 呂志明，徐金梧，一種適用于熱送熱裝生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化的方法,2. [10]連鑄坯常見缺陷分析，特鋼技術(shù)[J]2004年01期,12.致謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—孫老師，他對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！英文翻譯電磁制動(dòng)液態(tài)金屬自由表面的流動(dòng)Hans B. Lofgren, Hans O. kerstedt1997年在瑞典隆德科技大學(xué)流體力學(xué)分會(huì)修定，10月一日出版并發(fā)行。摘要電磁制動(dòng)液態(tài)金屬流動(dòng)被認(rèn)為是在一個(gè)二維移動(dòng)面上流動(dòng)，并且上邊界是一個(gè)自由表面。這項(xiàng)技術(shù)最令人關(guān)注的是水平帶澆鑄的應(yīng)用。在這個(gè)過程中，液態(tài)金屬在一個(gè)無盡的水平帶和兩個(gè)工作輥之間運(yùn)行。帶的底部通水冷卻，且液態(tài)金屬通過一個(gè)狹縫輸送到鋼帶。在一個(gè)流程中假設(shè)自由射流在橫向邊界碰撞，水流撞擊后的地區(qū)利用了邊界方程。在這個(gè)方程中，流量取決于雷諾數(shù)R，弗勞德數(shù)F，哈特曼數(shù)M和帶速與噴射速之比。其中，在水躍終止時(shí)有一個(gè)臨界流量。當(dāng)β，沒有水躍，并且鋼板厚度穩(wěn)定的生長(zhǎng)到最終固定厚度和勻速狀態(tài)。在沒有水躍的情況下，若沒有磁場(chǎng)阻礙，公式定為O(Ra/2)。若有磁場(chǎng)阻礙會(huì)有一個(gè)噴射寬度，這樣極大的減弱了制動(dòng)的距離，公式定為O(M2Ra/2)。這種結(jié)果有利于在水平帶上澆鑄的穩(wěn)定流動(dòng)和凝固過程。日本社會(huì)的流體力學(xué)組織和埃爾維埃爾科學(xué)出版社保留所有權(quán)。關(guān)于射流沖擊及其后蔓延在水平板上的研究已經(jīng)被許多研究者試驗(yàn)過。他們的實(shí)際意義在于冷卻。關(guān)于這種流動(dòng)的分析最復(fù)雜的是自由表面和發(fā)生水躍位置的確定。 在這方面，最早的一個(gè)重要貢獻(xiàn)被沃森（1964）所做，他提出分析結(jié)果并研究了液體射流在橫向平面徑向流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。通過采用近似邊界層，當(dāng)粘稠液體到達(dá)整個(gè)膜層時(shí)，他得出一個(gè)與邊界層相似的解決方案。他研究了水躍的可能性并導(dǎo)出了逆流跳躍部位和順流條件的方程。最近，拉赫曼等人（1990）為了解決自由表面的流動(dòng)已制定了若干數(shù)值方法。他們認(rèn)為，自由表面假設(shè)是液體可以進(jìn)入或離開的滲透壁，進(jìn)入或離開的量取決于環(huán)境的壓力。自由表面的估計(jì)被逐次迭代的改善直到很少滲透量在自由表面上。另外一些關(guān)于自由表面水躍流動(dòng)的重要分析被鮑爾斯，史密斯（1992），伊戈?duì)?1994)得以實(shí)施。這些作者也研究了表面張力的影響。雖然沖擊射流在固定表面的研究已經(jīng)完成很多，但相對(duì)很少有研究認(rèn)為射流在移動(dòng)表面上。這個(gè)重要的研究已經(jīng)被 （1991）承認(rèn)。其中薄片水平噴射在可移動(dòng)的固態(tài)邊界有停滯地方。對(duì)于這種情況，一個(gè)相似納威爾—斯托克斯的方程得以確定。射流沖擊在可移動(dòng)表面的應(yīng)用是在水平帶上連鑄和自旋鑄造過程，雙方的目地都是澆鑄金屬薄片。在自旋鑄造過程中射流沖擊在旋轉(zhuǎn)冷卻系統(tǒng)附近。?。ā?MM）的鋁帶或鋼帶制成。這項(xiàng)技術(shù)最近被斯訂和凱馳（1997）審查。在臥式帶材澆鑄過程中射流沖擊到扎制水平面，生產(chǎn)帶鋼的厚度從1MM到15MM與典型的寬度()遠(yuǎn)大于自選鑄造帶的寬度。與傳統(tǒng)生產(chǎn)鋼坯，熱軋相比，這些方法的優(yōu)點(diǎn)是如果近凈鑄造過程可以成功的開發(fā)，就會(huì)有相當(dāng)多的能量節(jié)約。這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于瑞典德隆冶金研究基金會(huì)的試驗(yàn)廠，在這一過程中，液態(tài)金屬在一個(gè)無盡的水平銅帶和兩個(gè)輥之間運(yùn)行，帶的底部有冷卻水。近凈形制造工藝表面形狀的需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶鋼減小的和厚度。關(guān)鍵因素是液態(tài)金屬流入運(yùn)輸帶的流動(dòng)和凝固狀態(tài)控制著表面拋光和帶鋼形狀，最令人滿意的澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)是液體和傳送帶的平均相對(duì)速度不宜過大，是為了避免湍流。一個(gè)相同的速度也有利于液態(tài)金屬在帶上的最初凝固。讓液態(tài)金屬流到運(yùn)輸帶上有許多不同的技術(shù)。大多數(shù)送料系統(tǒng)使用的是重力和壓力系統(tǒng)。以下是一些送料系統(tǒng)的例子。液態(tài)金屬向一個(gè)斜面流下（圖1）。這種方法已經(jīng)在MEFOS被使用（奈斯特隆等人1994）并在錫澆鑄實(shí)驗(yàn)中被霍姆伯格（1996）驗(yàn)證。然而，使用這種方法，證明液態(tài)金屬在運(yùn)輸帶上均勻分布是困難的。另一種方法是壓力調(diào)節(jié)送料法,這種方法也用于MEFOS，在這兒用的是低壓金屬送料系統(tǒng)。金屬進(jìn)入速度和帶的速度應(yīng)相匹配。以盡量減少湍流，然而這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是很復(fù)雜的。因?yàn)榈玫揭粋€(gè)穩(wěn)定的控制系統(tǒng)是困難的。. 斜面澆鑄系統(tǒng). 裂縫澆鑄系統(tǒng)替代送料法已被赫伯森和格斯里（1988）提出。那就是所謂的“延伸噴管模型系統(tǒng)”。JEFFERIES等人（1995）已經(jīng)詳細(xì)分析了數(shù)值模擬系統(tǒng)，它的模型也預(yù)測(cè)了液態(tài)金屬在皮帶上的凝固結(jié)構(gòu)。最新，一個(gè)新的送料系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)在德隆科技大學(xué)被霍姆伯格得以測(cè)試，它看起來是很有希望的。使用這種技術(shù)液態(tài)金屬可通過一個(gè)狹縫，一個(gè)洞和幾個(gè)洞進(jìn)入輸送帶。這種方法可以很好的使液態(tài)金屬分布在輸送帶上，并且液態(tài)流動(dòng)速度也可以很容易的控制。盡管這實(shí)驗(yàn)已經(jīng)很成功，但任然有許多方法可以提高水平帶的鑄造技術(shù)。眾所周知，磁場(chǎng)對(duì)液態(tài)金屬的流動(dòng)有一個(gè)穩(wěn)定和制動(dòng)的影響。本文主要研究如何使帶鋼澆鑄過程中流體力學(xué)的條件和橫向磁場(chǎng)坡的應(yīng)用得以改善。例如，如何控制液體和輸送帶的相對(duì)速度不要太大，這就叫做等速運(yùn)動(dòng)。這樣磁場(chǎng)就不起作用了。我們要特別注意液體進(jìn)入一個(gè)狹縫的技術(shù)，這樣會(huì)使射流沖擊到一個(gè)二維的水平移動(dòng)邊界。本文的安排如下。在第2節(jié)，我們提出并表明基本方程和邊界條件。這里分為射流沖擊區(qū)和板帶區(qū)。由ZUMBRNNEN（1991）提出的相似解決方案在這兒被用作初始條件。，我們分析了不太磁場(chǎng)影響薄膜厚度與速度分布的情況。在第4節(jié)，我們得出并研究了水平帶鑄造的應(yīng)用。2. 提出問題 這個(gè)寬為a和速度為沿y軸負(fù)方向U的二維射流撞擊到一個(gè)橫向?qū)щ娺吔?，移?dòng)速度V在x軸的正方向。見圖3,。液體向下射流在橫向磁場(chǎng)可以制動(dòng)流動(dòng)的距離。計(jì)算穩(wěn)定的向下流場(chǎng)U可以方便的吧流動(dòng)分在撞擊區(qū)和薄板區(qū)。撞擊區(qū)進(jìn)一步分為無黏區(qū)和邊界層區(qū)。在薄板區(qū)，整個(gè)薄膜邊界層邊界層方程被認(rèn)為是有效的。通過一個(gè)磁場(chǎng)的導(dǎo)電液體稱為磁流體力學(xué)。目前穩(wěn)定流動(dòng)的方程是Navierstokes方程與電磁相組合。即 () 撞擊區(qū) 薄膜結(jié)構(gòu)區(qū). 二維射流區(qū)其中j是電流密度，是磁場(chǎng)，這是利用歐姆定律 () 其中是導(dǎo)電率，E是磁場(chǎng)，E和B由以下決定 () () ()其中是磁導(dǎo)率。通過無黏性理論來描述自由射流。無黏性理論應(yīng)用在撞擊區(qū)的各個(gè)位置，但還的接近在移動(dòng)邊界。其中這個(gè)邊界層是必須的。忽略了重力影響使我們得到引進(jìn)U的特權(quán)。當(dāng)w= 時(shí)，這個(gè)假設(shè)是精確的，其中g(shù)是重力加速度，h是流動(dòng)區(qū)的深度。這樣的話可以減少保形映射的問題，Batchelor(1967)使用了自由流線理論，并發(fā)現(xiàn)了如下公式 ()在臨界點(diǎn)附近，組合速度u顯示為一個(gè)冪級(jí)數(shù)，得到 () 當(dāng)xa時(shí),上式的誤差小于10%。無黏性溶液使外部液體和由邊界方程獲得的內(nèi)部液體想匹配，移動(dòng)邊界的流動(dòng)情況由邊界層方程描述，即： () () 其中壓力有以下方程決定