連鑄工藝、設(shè)備-連鑄坯凝固與傳熱培訓(xùn)課件-文庫吧資料
2025-03-08 15:19本頁面
【正文】 最佳潤滑條件（ v為拉速）。粘度太高，渣流動(dòng)性不好，形成厚薄不均不連續(xù)的渣膜；粘度太低，渣膜也厚薄不均。s； v — 拉速， mm∕min ； ? g — 重力加速度， cm ∕s 2 ； ρ m， ρ s— 鋼和渣的密度， g ∕ cm 3 。 ?保護(hù)渣對(duì)結(jié)晶器熱流的影響與渣膜厚度有關(guān)。它充滿氣隙對(duì)傳熱有利。通常敞開澆注時(shí)用油做潤滑劑。 Dh, pH值為 7～ 8。所以， 結(jié)晶器必須使用軟水。結(jié)晶器最大供水量，對(duì)于板坯和大方坯，每流為 500～ 600m3∕h ，對(duì)于小方坯為 100～ 150 m3∕h 。 ? 實(shí)際生產(chǎn)中，正常情況是處于第一種情況，應(yīng)盡力避免第二種情況發(fā)生，絕對(duì)禁止第三種情況發(fā)生。在這種情況下，結(jié)晶器與冷卻水之間熱交換不決定于水流速，而主要決定于銅壁表面的過熱和水的壓力。冷卻水與銅壁的界面上，有三種傳熱狀況： ： 熱流與銅壁溫度呈線性關(guān)系，水流速增加，熱流增大。 ⑵ 操作因素對(duì)結(jié)晶器傳熱的影響 ?單位時(shí)間內(nèi)通過結(jié)晶器水縫中的水量，對(duì)其傳熱有重要影響。所以多 采用強(qiáng)度高的銅合金，如 Cu— Cr， Cu— Ag合金等。要求結(jié)晶器材質(zhì)導(dǎo)熱性好，抗熱疲勞，強(qiáng)度高，高溫下膨脹小，不易變形。 ? 正常通水情況下，結(jié)晶器內(nèi)壁使用溫度為200～ 300℃ 。 ?銅壁厚度在一定范圍內(nèi) 對(duì)傳熱影響不大。線收縮量 C可根據(jù)從彎月面到結(jié)晶器出口處坯殼溫度變化 ΔT和坯殼收縮系數(shù) β來確定，即 ? C＝ ΔTβ 100% ?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。 錐度應(yīng)按鋼種和拉速來選擇。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(huì)出現(xiàn)角部裂紋，甚至造成漏鋼。 氣隙熱阻占總熱阻 84％以上。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(duì)流時(shí)水的傳熱系數(shù)。坯殼內(nèi)溫度梯度可達(dá) 550℃∕cm ； λm— 鋼的導(dǎo)熱系數(shù)； WCuCummhehehh111101????? ?? h0— 坯殼與結(jié)晶器間傳熱系數(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(duì)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(duì)流傳熱，熱量被通過水縫中高速度流動(dòng)的冷卻水帶走。 二．結(jié)晶器坯殼生長規(guī)律 ?結(jié)晶器內(nèi)坯殼的生長規(guī)律服從平方根定律： ? e：凝固層厚度， mm ? t：凝固時(shí)間， mink：凝固系數(shù)， mm∕min 1∕2 ?l：結(jié)晶器有效長度， mm ? v：拉坯速度， mm∕min ? K值代表了結(jié)晶器的冷卻能力，其大小對(duì)凝固坯殼厚度有重要影響。 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。 ?結(jié)晶器內(nèi)氣隙的形成過程： ?接近緊密接觸區(qū)的部分坯殼，實(shí)際上是處于氣隙形成和消失的動(dòng)態(tài)平衡過程中。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。 ?由于坯殼溫度的回升，其強(qiáng)度降低，在鋼水靜壓力作用下使其再次帖緊銅壁，傳熱條件有所改善，坯殼增厚，于是又產(chǎn)生冷凝收縮，牽引坯殼再次離開銅壁，這樣 周期性的離合 2～ 3次，坯殼達(dá)到一定厚度并完全脫離銅壁，氣隙穩(wěn)定形成。 、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。 ? ?彎月面下部的初生坯殼由于不足以抵抗鋼液靜壓力的作用，與銅壁緊密接觸。 當(dāng)鋼水中上浮的夾雜物被保護(hù)渣吸附時(shí)，會(huì)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(shí)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。 mm???鋼液與銅壁彎月面的形成： ?在彎月面的根部，鋼液與水冷銅壁接觸，立即受到銅壁的激冷作用，初生坯殼迅速形
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