連鑄工藝、設(shè)備-連鑄坯凝固與傳熱培訓(xùn)課件-展示頁
2025-03-10 15:19本頁面
【正文】 成。 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(gè)半徑很小的彎月面。 167。 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。 ?在液相穴下部液體的流動(dòng)主要是坯殼的收縮和晶體下沉所引起的自然對流，或者是由于鑄坯鼓肚所引起的液體流動(dòng)。 ?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(gè)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； ； 。當(dāng)作用于凝固坯殼的外部應(yīng)力（如熱應(yīng)力、鼓肚力、矯直力）使其變形超過上述臨界值時(shí)，鑄坯就在固 — 交界面產(chǎn)生裂紋，形成偏析線裂紋。 ?在 TRN和 TDN溫度區(qū)間是一個(gè)裂紋敏感區(qū)。 在固 — 液交界面附近，存在一個(gè)凝固脆化區(qū)： ?零強(qiáng)度溫度 TRN：強(qiáng)度 σ＝ 0的溫度。 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(dòng)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?？梢姳ＷC結(jié)晶器有足夠的冷卻能力十分重要，它對初期坯殼的形成具有決定性的影響。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。 ?鑄坯向空氣中輻射傳熱，使鑄坯內(nèi)外溫度均勻化。 ? 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)。 ? 鋼水從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)放出的熱量： 鋼液 → 固體＋ Q Q包括： ⑴過熱：從澆注溫度 TC冷卻到液相線溫度 TL放出的熱量， Cl（ TC － TL）； ⑵潛熱：從液相線溫度 TL冷卻到固相線溫度 TS放出的熱量，以 LP表示； ⑶ 顯熱：從固相線溫度 TS冷卻到環(huán)境溫度 TO放出的熱量， CS（ TS－ TO）。 第三章 連鑄坯凝固與傳熱 167。 3— 1 連鑄坯凝固與傳熱特點(diǎn) 一 .連鑄坯凝固過程實(shí)質(zhì)上是熱量傳遞過程，也是一個(gè)強(qiáng)制快速冷凝的過程。 2．連鑄機(jī)的三個(gè)傳熱冷卻區(qū) ① 一次冷卻區(qū)。 ?向鑄坯表面噴水以加速鑄坯內(nèi)部熱量的傳遞，使鑄坯完全凝固； ③ 三次冷卻區(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。 ③ 通過結(jié)晶器在一分鐘內(nèi)要散出的熱量，最高時(shí)可占總需散熱量的 20％左右。 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。也可看成是在凝固溫度區(qū)間（ TL→T S）把液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的加工過程。 ?零塑性溫度 TDN：斷面收縮率 φ＝ 0的溫度。 ?鋼高溫性能示意圖： ?TRN =TS+(20 ～ 30℃) ?TDN =TS(30 ～ 50℃) ?固 — 交界面的糊狀區(qū)晶體強(qiáng)度和塑性都非常小，（臨界強(qiáng)度 1～ 3N∕mm 2，由變形至斷裂的臨界應(yīng)變?yōu)?% ～%）。 ?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。 ?液相穴上部為強(qiáng)制對流循環(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。 ?液相穴內(nèi)液體流動(dòng)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。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，對鑄坯質(zhì)量有重要影響。 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) 。其半徑： r ＝ 10－ 2 式中 σm— 鋼液表面張力； ρm— 鋼水
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