(一)連鑄基礎(chǔ)理論-文庫吧資料
2024-08-17 18:23本頁面
【正文】 溫度將會提高。(mcm2 延伸率 ／ % 硬度 HB 抗拉強(qiáng)度 ／ N 銅合金 類型 彈性極限 ／ N 純銅導(dǎo)熱性好，但彈性極限低，易產(chǎn)生永久變形，所以多采用強(qiáng)度高的銅合金，如 Cu— Cr、 Cu— Ag合金等。特殊情況時，最高處可達(dá) 500℃ 。 100～ 150mm2管式結(jié)晶器，銅壁厚為 l0～ 13 mm； 200mm2管式結(jié)晶器，銅壁厚為 l5mm。拉速高，銅板應(yīng)隨之減薄，反之銅板應(yīng)隨之增厚。但也不能過厚，否則在彎月面處熱面溫度過高。 采 用較厚的銅管壁 可以降低其冷面溫度，因而可以在彎月面處的冷面上減少引起脫方的間歇沸騰。因此，在實(shí)際操作時，所采用結(jié)晶器錐度必須是安全的，避免摩擦力過大。 2022/8/22 3）結(jié)晶器設(shè)計參數(shù) A 結(jié)晶器錐度 結(jié)晶器上口空腔尺寸 =冷態(tài)時鑄坯斷面尺寸 (鑄坯公稱尺寸 )+坯殼收縮量 結(jié)晶器下口尺寸 取決于結(jié)晶器內(nèi)坯殼的平均收縮量。由于鋼水靜壓力作用，結(jié)晶器中間部位氣隙比角部小，因此角部坯殼最薄，是產(chǎn)生裂紋和拉漏的敏感部位 。結(jié)晶器橫斷面氣隙的形成是不均勻的，由于角部是二維傳熱，坯殼凝固最快，最早收縮，氣隙首先形成，傳熱減慢，凝固也減慢?？赡苓€包含一些由氣體、鋼液和保護(hù)渣之間反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳和一氧化碳。 氣隙里的氣體主要由空氣里的氮?dú)饨M成，因?yàn)榇蟛糠值难鯕舛家呀?jīng)由于鋼坯表面的反應(yīng)而去除了。 C，以液態(tài)與熾熱鑄坯接觸，以固態(tài)與結(jié)晶器接觸。 2022/8/22 結(jié)晶器上部鋼坯與結(jié)晶器壁之間的保護(hù)渣層及溫度分布 右圖顯示了結(jié)晶器上部鋼坯與結(jié)晶器壁之間的保護(hù)渣層及溫度分布，此處不存在宏觀氣隙。已凝固的坯殼開始收縮，企圖離開結(jié)晶器的內(nèi)壁，但這時坯殼尚薄，在鋼水的靜壓力作用下仍緊貼于內(nèi)壁。 2022/8/22 板坯 (200～ 245) (1030～ 1730) V=l m/min 扁坯 00 175 V= m/min 小方坯 00x100 V=3 m /min 方坯 l44 144 V=／ min 項(xiàng)目 kJ／ kg ％ kJ/kg ％ kJ／ kg ％ kJ／ kg ％ 鋼液帶入 1340 100 1340 100 1340 100 1340 100 結(jié)晶器帶走 63 287 138 214 16 二冷帶走 314 363 226 308 23 切割前空冷帶走 188 14 165 276 134 10 切割后空冷帶走 775 58 525 699 684 51 表 連鑄熱平衡表 第三節(jié) 連鑄坯凝固過程熱平衡 2022/8/22 彎月面的形成 第四節(jié) 結(jié)晶器傳熱與凝固 在彎月面根部附近，冷卻速度很快(100℃ /s)，初生坯殼很快形成。 最主要的方法 是測量實(shí)際操作中的冷卻水溫度，結(jié)晶器溫度，鑄坯溫度及其剖面溫度，然后通過這些數(shù)據(jù)推斷出熱流密度和／或傳熱系數(shù)。不過，隨著時間推移，整個鑄坯斷面上溫度逐漸趨于均勻。但鑄坯表面溫度下降快，表面溫度顯著低于中心溫度。 (2)隨著凝固殼增厚，鑄坯收縮，坯殼與結(jié)晶器壁間產(chǎn)生氣隙，鑄坯冷卻速度減慢。 在連鑄機(jī)內(nèi)，液體鋼水轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w鋼坯傳輸?shù)臒崃堪?: 1)鋼水過熱： 由進(jìn)入結(jié)晶器時鋼水的溫度冷卻到鋼的液相線溫度放出的熱量； 2)凝固潛熱： 鋼水從液相線溫度冷卻到固相線溫度放出的熱量； 3)物理顯熱： 凝固的高溫鑄坯冷卻至送出連鑄機(jī)時所放出的熱量。 IhoΔT* IΔT2022/8/22 三、形核率 e x p ( )cGQIAkT????形核率 (N)：單位時間在單位母體（液體）的體積內(nèi)晶核的形成數(shù)目稱為形核率。＞ θ ΔT*ΔT*39。所以，液體中晶坯附在適當(dāng)?shù)幕捉缑嫔闲魏耍w積比均質(zhì)臨界核體積小得多時，便可達(dá)到臨界曲率半徑，因此 在較小的過冷度下就可以得到較高的形核率 。 總之，非均勻晶核有利的降低臨界過冷度，大大提高形核率。 б SB愈小， θ 愈小，促進(jìn)作用愈大。 一般情況下 0θ 180。 若（ б LB＋ б LS）小于或等于 б SB，則 θ =180。 2022/8/22 二、非均勻形核 2. 作用效果 2)基底性質(zhì) 若 б LB大于或等于（ б LS＋ б SB），則 θ =0。 3222163 ( )S L mcmTGHT??????2022/8/22 二 、 非均勻形核 依附于某些固體上所發(fā)生的形核叫非均勻形核或異質(zhì)形核。 vcvGrdrGdrGrG???????????????20434 23得令2. 臨界大小 2022/8/22 當(dāng) r=rc時， 形成臨界晶核所需要的能量稱為臨界形核功 過冷度愈大，臨界形核功越小，熔體也越容易形核。設(shè)球的半徑為 r，有： 這里 rc稱為臨界尺寸，當(dāng)細(xì)小晶體的半徑大于臨界尺寸，晶體長大時吉布斯自由能下降，這種可以長大的小晶體稱為晶核?？梢娋w總是希望有最大的體積和最小的界面積。一 個細(xì)小的晶體出現(xiàn)后，是否能長大，決定于在晶體的體積增加時，其自由能是否為下降。 每個成長的晶體就是一個晶粒，它們的接觸分界面就形成晶界。隨后已形成的晶核不斷的 長大
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