連鑄工藝、設(shè)備-連鑄坯凝固與傳熱培訓(xùn)課件-wenkub.com
2025-03-02 15:19 本頁面
【正文】 ⑸加入形核劑。 （擴(kuò)大等軸晶抑制柱狀晶） ⑴控制鋼水在較低的過熱度條件下澆注。熱變形后由于枝晶偏析區(qū)被延伸，使組織帶有條帶狀特征。 ⑺中心區(qū)的通道提供了流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。 ⑶柱狀晶向等軸晶過渡，兩相區(qū)中的自由晶體成長(zhǎng)為等軸晶。 二 .連鑄坯非正常的凝固結(jié)構(gòu) 1.“ 小鋼錠”結(jié)構(gòu) 由于二冷區(qū)冷卻的不均勻性導(dǎo)致柱狀晶的不穩(wěn)定生長(zhǎng)，在鑄坯縱斷面中心常常出現(xiàn)每隔 5～ 10cm有規(guī)則的“凝固橋”的形成，并伴隨有疏松和縮孔，稱為“小鋼錠結(jié)構(gòu)”。由于重力作用，晶體下沉，抑制了外弧側(cè)柱狀晶生長(zhǎng)，故內(nèi)弧側(cè)柱狀晶比外弧側(cè)要長(zhǎng)，所以鑄坯內(nèi)裂紋常常集中在內(nèi)弧側(cè)。 ⑵柱狀晶區(qū) ?基本垂直于鑄坯表面（約上傾 10176。 3— 4 連鑄坯凝固結(jié)構(gòu) 一 .對(duì)鋼液凝固的要求 ⑴形成正確的凝固結(jié)構(gòu)； ⑵合金元素在鑄坯的分布要均勻，偏析要?。? ⑶最大限度地排出氣體和夾雜物； ⑷鑄坯表面、內(nèi)部質(zhì)量良好； ⑸鋼水收得率高。液相穴深度就越大。 L— 二冷區(qū)長(zhǎng)度， m。比水量的大小主要決定于鋼種，一般取 ～ L∕kg 。因此二次冷卻水必須凈化處理，噴嘴需定期檢修和更換。 ? 水滴直徑大小是霧化程度的標(biāo)志。 ?表面溫度與熱流的關(guān)系： ?水流密度是指鑄坯單位面積上所接受的冷卻水量。 ?要提高二冷區(qū)冷卻效率應(yīng)該提高傳熱系數(shù)值。向鑄坯表面噴射霧化水滴，鑄坯表面溫度突然降低，鑄坯表面和中心之間形成了較大的溫度梯度，這是鑄坯向外傳熱的動(dòng)力。這是此種含碳量的鋼容易產(chǎn)生裂紋和拉漏的原因。當(dāng)碳含量大于 ％時(shí)，熱流基本不變。但過熱度增加，出結(jié)晶器坯殼溫度有所增加，降低了高溫坯殼強(qiáng)度，增加了斷裂的幾率。 ?為了改善結(jié)晶器潤(rùn)滑和傳熱，保護(hù)渣應(yīng)滿足： ，液渣層應(yīng)保持一定的厚度和均勻性； ； 。 在這兩種情況下，測(cè)得的熱流不穩(wěn)定。渣膜厚度是渣粘度和拉速的函數(shù)： ?式中 e — 渣膜厚度， mm ? η — 渣粘度， Pa 油在高溫下裂化分解為 C— H化合物。要求其總鹽含量 ≯ 400mg∕l ，硫酸鹽 ≯ 150 mg∕l ，氯化物 ≯ 50mg∕l ，硅酸鹽≯ 40mg∕l ，懸浮質(zhì)點(diǎn)＜ 50mg∕l ，質(zhì)點(diǎn)尺寸 ≯ ，碳酸鹽硬度 ≯ 1～ 2176。 ?結(jié)晶器水流速一般在 6～ 12m∕s 范圍，進(jìn)出水溫差應(yīng)控制在 5～ 6℃ ，不大于 10℃ 。 ： 銅壁局部區(qū)域處于高溫狀態(tài)，靠近銅壁表面過熱的水層中，有水生成蒸汽并產(chǎn)生沸騰。 這些合金高溫下抗磨損能力強(qiáng)，使結(jié)晶器壁壽命比純銅高幾倍。特殊情況時(shí)，最高處可達(dá)500℃ 。通常為 700～ 900mm。 ?結(jié)晶器傳熱示意圖： 結(jié)晶器橫向氣隙的形成： 1— 冷卻水； 2— 結(jié)晶器； 3— 氣隙； 4— 渣膜； 5— 坯殼； 6— 鋼液； 7— 保護(hù)渣 ⑴結(jié)晶器設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)傳熱的影響 ?結(jié)晶器熱量傳遞過程中，氣隙熱阻最大，占總熱阻的 70～ 90%.結(jié)晶器設(shè)計(jì)為上大下小具有 合適的倒錐度，可以減小下部氣隙厚度，改善傳熱。研究表明，當(dāng)水流速達(dá) 6m∕s 時(shí)，傳熱系數(shù) hw＝ 4 W∕cm 2〃℃ ； ?可見， 最大的熱阻是來自于坯殼與結(jié)晶器壁之間的氣隙。 ?結(jié)晶器內(nèi)鋼水熱量傳給冷卻水的總熱阻可表示為： ?式中 h— 總的傳熱系數(shù)； hl— 鋼水與坯殼的對(duì)流傳熱系數(shù)，估算 hl＝ 1W∕cm 2〃℃ ； em— 凝固坯殼厚度。 減輕彎月面區(qū)坯殼過度收縮、減少凹陷的形成的措施 ，以降低局部熱流，延緩彎月面附近坯殼生長(zhǎng) （如不銹鋼）組成復(fù)合熱頂結(jié)晶器； ； ，如減小結(jié)晶器液面波動(dòng)、結(jié)晶器液渣層穩(wěn)定等。所以初生坯殼形成后，角部區(qū)域地方傳熱變得比邊部更差， 角部成了坯殼最薄弱的部位。 由于氣隙的熱阻很大，氣隙的形成使坯殼向銅壁的傳熱迅速減少，離開銅壁的坯殼回?zé)嵘郎兀踔聊糖把夭糠殖跎鳉ぶ匦氯刍?帶有夾渣的坯殼是薄弱部位，易發(fā)生漏鋼。其半徑： r ＝ 10－ 2 式中 σm— 鋼液表面張力； ρm— 鋼水密度。同時(shí)由于溶質(zhì)元素的偏析作用，可能發(fā)生硫化物、氮化物質(zhì)點(diǎn)在晶界沉淀，增加了鋼的高溫脆性，對(duì)鑄坯質(zhì)量有重要影響。 ?液相穴上部為強(qiáng)制對(duì)流循環(huán)區(qū)，循環(huán)區(qū)高度決定于注流方式、浸入式水口類型和鑄坯斷面。 ?鋼高溫性能示意圖：
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