拉坯速度的计算

拉坯速度
拉坯速度(简称拉速)以铸机每一流每分钟拉出的铸坯长度(m)来表示。

拉速是设计连铸机的重要参数之一，在铸坯断面确定之后，拉速对连铸机的生产能力起决定作用。

国外也有用浇注速度这一概念的，浇注速度以铸机每一流每分钟浇注的钢水量(t)来表示。

拉速愈大，铸机的生产能力就愈大，但它有一定限度，因为钢水的凝固速度限制了铸坯出结晶器时的坯壳厚度，拉速愈高，坯壳越薄，易产生过大变形甚至漏钢。

同时又会造成铸坯内部的疏松和缩孔，使质量变坏。

在一定的工艺条件下，为得到最好的经济效果，在寻求最佳拉速时，必须满足两个最基本的要求；一是铸坯出结晶器下口时具有一定的坯壳厚度，以防过大变形和拉漏；二是铸坯内、外部质量良好。

1）理论拉速
实际上，连铸机的最大拉速取决于铸坯出结晶器时不致发生变形或拉漏所需要的最小坯壳厚度。

根据这个原则，确定拉速的方法是：首先设法求得各种断面铸坯出结晶器时所需要的最小坯壳厚度，以及为了获得这个坯壳厚度，铸坯在结晶器内所需停留的时间，然后由已定的结晶器长度便可求出拉速的理论值。

由凝固定律求铸坯出结晶器时的坯壳厚度δ为：
结结τηδ= ， (mm) (7－2)
式中结τ——铸坯在结晶器内的停留时间(min)；
结η——铸坯在结晶器内的凝固系数(mm/min )；它主要取决于结晶器的冷却条件，铸坯断面尺寸，钢液温度和性质，通常小断面铸坯结η取28～31mm/min ；大断面铸坯取24～26mm/min 。

根据目前的操作水平，铸坯出结晶器时所需的最小坯壳厚度为：
碳素钢：大断面为25mm 左右，小断面为l0mm 左右，合金钢可略薄些。

为了获得此稳定坯壳厚度，铸坯在结晶器内需要停留的时间为：
结
结＝22
ηδτ ，(min) (7－3) 由于结晶器内壁与铸坯之间存在气隙，因而铸坯并不是在结晶器的整个长度上都与结晶器接触。

设结晶器的有效接触长度为L m ，则最大拉坯速度的理论计算式为：
2
m
2
m m ax L L V δ
ητ结结＝＝ (7－4) 结晶器有效接触长度与结晶器的刚性、倒锥度和拉速有关。

2）工作拉速
在实际生产中，为改善铸坯质量（如内裂，偏析，表面质量等），使用的工作拉速V 应小于最大理论拉速，因此通常所说的连铸机的拉速是指工作拉速，即工作拉速是指连铸生产操作中能顺利浇铸，保证铸坯质量相对稳定的平均拉速。

实际计算时，工作拉速常按如下经验公式求得：中国冶金行业网
S
L K V ＝ (m ／min) (7－5)
式中L——铸坯横断面周边长(mm)；
S——铸坯横断面面积(mm2)；
K——速度换算系教(m·mm／min)。

其值由钢种、结晶器尺寸和冷却状态等因素决定，可按表7－5，通常小断面取较大值，大断面或宽厚比较大的取较小值。

实际上影响拉坯速度的因素是多方面的，除上述各因素外，在冶炼出合格钢液的前提下，采用连铸新工艺，改进连铸机结构，加强冷却和防变形能力，提高安装对中精度都有利于提高拉速。

因此，在设计计算时，可按所计算的拉速再参照实际经验类比选取。

当前，国内外正常浇铸时所达到的最大工作拉速，板坯连铸机为1.6～2.0m/min，个别可达2.5m/min左右；小方坯和大方坯为3.3～3.5m/min，最高达4m/min左右。

限制拉速提高的因素很多，但根据统计资料，对于板坯连铸机主要是连铸机的长度和铸坯内部质量，对于大方坯和小方坯连铸机，漏钢是限制拉速的主要原因。