钢铁冶金连铸机主要参数的确定
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1)冷凝公式
坯壳厚度与冷却强度和冷凝时间有关,由实验可得:
k t
式中:δ:坯壳厚度; mm k:冷凝系数;mm/min0.5 t:冷凝时间;min
11
2)冶金长度:L e
当 H 时,铸坯全部凝固。(H为铸坯厚度)
2
若:拉坯速度为v,全部凝固所经历的时间为:
te
Hale Waihona Puke Baidu
Le v
则有:
Le
H 2k
2
式中: :固相矫直许用应变。主要取决于浇铸钢种、 1 铸坯温度及对铸坯表面质量多要求等。 普通碳钢、低碳钢:1.5~2% 将此值代入,则有: R25~33.3H
20
2) 校核铸坯是否完全凝固:.
铸坯中线距离 Lc 有:
Lc 2RH2l2m
(
l
:结晶器有效长度)
m
为使铸坯进入矫直区时全部凝固,必须有: L c > L e 即: R22Hk2Vl2mH2
大家好
1
§8-4 弧形铸机主要参数的计算与确定
一:连铸机的生产能力
影响连铸机产量的主要因素有:浇注速度、连 浇炉数、流数、断面尺寸、作业率等。
设备和铸坯断面一定时,连铸机产量主要决定 于作业率和拉速。
一包钢水允许的最长浇注时间可用经验公式计
算:
T lgG0.2 f
0.3
其中:G:钢包容量(t)
f: 铸坯质量系数;其值为10-15 。 2
• 矫直变形时内弧坯壳两相区为 易裂区
27
矫直应变 计算
BC AB 100 % AB
由图可知
AB
R
0
H 2
BC R 0 A B B C
由于
H 2
R0
H 2
R0 28
若取 [ ]2 则
H H k Lc
R0
2
[ ]2
2
v
[ ]2
[ ]2 0.1 0.2%
7
二:弧形铸机参数计算
主要设计参数有:
铸坯断面、冶金长度、拉坯速度、 铸机弧形半径、连铸机流数等。
是铸机机械设备设计的主要依据,是决定设 备性能和尺寸的基本因素。
1.铸坯断面
铸坯断面尺寸规格是确定连铸机机型和功能的设计依 据,铸坯断面尺寸受冶炼设备的容量、轧机组成、轧材 产品规格和产品质量等因素的制约。
3)每矫直一次,铸机弧形半径大一次,直到矫直为止, 因而在矫直过程中采用多个半径:
R1R2Rn
22
4)矫直次数的确定
由R0矫直到R∞,总的应变ε为:
H 2
R0
矫直次数n为:
n
2
一般取3—5次。
23
液心一点矫直
24
25
26
理想弯曲变形
• 内弧坯壳伸长 • 外弧坯壳缩短 • 中性轴线与几何中心重合,长度不变
式中:G: 平均每炉产钢量;t B、D:铸坯宽度、厚度; ρ:铸坯密度; v:拉坯速度;m/min N:流数
6
4:连铸机流数 n :
为了把一包钢水在规定时间内浇完,有时需 同时浇几根钢坯,钢坯的根数即铸机的流数。
n G
T S v
式中:G: 钢包容量;t T:钢包允许的浇注时间;min S:铸坯断面积; m2 v:拉坯速度;m/min γ:铸坯比重;t/m3
8
铸机已生产的铸坯形状和尺寸范围:
小方坯:70×70~160×160 大方坯:200×200 ~ 450×450 矩形坯:100×150 ~ 400×560
板坯:150×600 ~ 300×2640 圆坯:Φ80 ~ Φ450
9
10
2.冶金长度
冶金长度:从结晶器液面到铸坯全部凝固为止, 铸坯中线距离称为冶金长度。
v
k
2
lm
若取: [] ( :为安全坯壳厚度)
则最大拉坯速度为:
vmax
k 2
lm
安全坯壳厚度通常为:
方坯: 10mm 板坯、扁坯: 15~20mm
14
4.连铸机弧形半径
连铸机弧形半径指铸机的外弧半径。
当铸机弧形半径大时,铸机高度增加,重量增加; 当铸机弧形半径小时,铸机尺寸、重量变小,但过 小的弧形半径在矫直时由于延伸率过大而产生裂纹。 因此,铸机弧形半径大小应针对不同的铸坯断面,浇 铸的钢种等因素,选择最佳半径,其值大小可根据理 论计算来确定。
21
2.液心矫直弧形半径的计算
1)因固相矫直不可能实现高拉速,为提高铸机生产能 力,提出带液矫直方法。
2)随着拉速的提高,连铸坯带液心通过矫直点,而两 相区界面坯壳的强度和允许应变极低,如果采用单 点矫直,势必产生内裂。因此,开发了多点矫直技 术,将总的应变分散 到每一矫直点的应变分量中去。
12 n
v
影响冶金长度的因素有:铸坯厚度、拉坯速度、冷凝强度
12
3.拉坯速度
拉坯速度:连铸机每分钟拉出铸坯的长度。(m/min)
结晶器出口处坯壳厚度为:
k t0 (mm)
若结晶器的有效长度为 l m ,拉速为 v : 则: t0 lm / v
式中:
l
:为结晶器有效长度。
m
13
将 t 0 带入有:
4
3)连铸机的年产量Ya:
Ya
8760GNFv
T1
式中:G: 一包钢水的重量;t
N:平均连浇炉数(一个浇注周期的炉数)
Fv:铸坯收得率;可取95-96% η:连铸机作业率;可取70-80%
T1:浇铸周期的时间
5
2.连浇炉数:
一般设计采用连浇炉数为3-4炉。
3.浇注时间 :S
S
G
B D v N
1
Rk R k 1
H 2
k 1
Rk
经过验证带液心一点矫直可 能出现裂纹/出现很大的弧形 半径
29
液心多点矫直 模型
30
31
32
33
取任意 两个矫 直段分 析
k 1
B C A B 100 A B
%
A B
Rk
H 2
k
k
B C
R
k 1
H 2
k 1
k 1
R k k R k 1 k 1
k 1
15
1.固相矫直时连铸机弧形半径计算
固相矫直:
在矫直区铸坯必须全部凝固,在此条件下矫 直称固相矫直。
在确定铸机弧形半径时,必须满足条件:
(1)铸坯由矫直而产生的应变不应超过许用值; (2)在矫直区必须全部凝固;
16
17
18
19
1) 由应变确定铸机半径:
0 .5 H
则有: R ; (m) 1
1.连铸机的生产能力
浇铸能力Q: 指每分钟注入结晶器内的钢水重量
QnFvg
式中:n: 铸机流数 F:铸坯断面积;m2
vg:拉坯速度;m/min γ:铸坯比重;普碳钢7.8t/m3
3
2)连铸机的作业率η
为提高作业率,必须采用多炉连浇。
按年浇注时间计算作业率
A0 100%
A1
式中:A0: 年浇注时间;h A1:年日历时间;8760h
坯壳厚度与冷却强度和冷凝时间有关,由实验可得:
k t
式中:δ:坯壳厚度; mm k:冷凝系数;mm/min0.5 t:冷凝时间;min
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2)冶金长度:L e
当 H 时,铸坯全部凝固。(H为铸坯厚度)
2
若:拉坯速度为v,全部凝固所经历的时间为:
te
Hale Waihona Puke Baidu
Le v
则有:
Le
H 2k
2
式中: :固相矫直许用应变。主要取决于浇铸钢种、 1 铸坯温度及对铸坯表面质量多要求等。 普通碳钢、低碳钢:1.5~2% 将此值代入,则有: R25~33.3H
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2) 校核铸坯是否完全凝固:.
铸坯中线距离 Lc 有:
Lc 2RH2l2m
(
l
:结晶器有效长度)
m
为使铸坯进入矫直区时全部凝固,必须有: L c > L e 即: R22Hk2Vl2mH2
大家好
1
§8-4 弧形铸机主要参数的计算与确定
一:连铸机的生产能力
影响连铸机产量的主要因素有:浇注速度、连 浇炉数、流数、断面尺寸、作业率等。
设备和铸坯断面一定时,连铸机产量主要决定 于作业率和拉速。
一包钢水允许的最长浇注时间可用经验公式计
算:
T lgG0.2 f
0.3
其中:G:钢包容量(t)
f: 铸坯质量系数;其值为10-15 。 2
• 矫直变形时内弧坯壳两相区为 易裂区
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矫直应变 计算
BC AB 100 % AB
由图可知
AB
R
0
H 2
BC R 0 A B B C
由于
H 2
R0
H 2
R0 28
若取 [ ]2 则
H H k Lc
R0
2
[ ]2
2
v
[ ]2
[ ]2 0.1 0.2%
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二:弧形铸机参数计算
主要设计参数有:
铸坯断面、冶金长度、拉坯速度、 铸机弧形半径、连铸机流数等。
是铸机机械设备设计的主要依据,是决定设 备性能和尺寸的基本因素。
1.铸坯断面
铸坯断面尺寸规格是确定连铸机机型和功能的设计依 据,铸坯断面尺寸受冶炼设备的容量、轧机组成、轧材 产品规格和产品质量等因素的制约。
3)每矫直一次,铸机弧形半径大一次,直到矫直为止, 因而在矫直过程中采用多个半径:
R1R2Rn
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4)矫直次数的确定
由R0矫直到R∞,总的应变ε为:
H 2
R0
矫直次数n为:
n
2
一般取3—5次。
23
液心一点矫直
24
25
26
理想弯曲变形
• 内弧坯壳伸长 • 外弧坯壳缩短 • 中性轴线与几何中心重合,长度不变
式中:G: 平均每炉产钢量;t B、D:铸坯宽度、厚度; ρ:铸坯密度; v:拉坯速度;m/min N:流数
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4:连铸机流数 n :
为了把一包钢水在规定时间内浇完,有时需 同时浇几根钢坯,钢坯的根数即铸机的流数。
n G
T S v
式中:G: 钢包容量;t T:钢包允许的浇注时间;min S:铸坯断面积; m2 v:拉坯速度;m/min γ:铸坯比重;t/m3
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铸机已生产的铸坯形状和尺寸范围:
小方坯:70×70~160×160 大方坯:200×200 ~ 450×450 矩形坯:100×150 ~ 400×560
板坯:150×600 ~ 300×2640 圆坯:Φ80 ~ Φ450
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2.冶金长度
冶金长度:从结晶器液面到铸坯全部凝固为止, 铸坯中线距离称为冶金长度。
v
k
2
lm
若取: [] ( :为安全坯壳厚度)
则最大拉坯速度为:
vmax
k 2
lm
安全坯壳厚度通常为:
方坯: 10mm 板坯、扁坯: 15~20mm
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4.连铸机弧形半径
连铸机弧形半径指铸机的外弧半径。
当铸机弧形半径大时,铸机高度增加,重量增加; 当铸机弧形半径小时,铸机尺寸、重量变小,但过 小的弧形半径在矫直时由于延伸率过大而产生裂纹。 因此,铸机弧形半径大小应针对不同的铸坯断面,浇 铸的钢种等因素,选择最佳半径,其值大小可根据理 论计算来确定。
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2.液心矫直弧形半径的计算
1)因固相矫直不可能实现高拉速,为提高铸机生产能 力,提出带液矫直方法。
2)随着拉速的提高,连铸坯带液心通过矫直点,而两 相区界面坯壳的强度和允许应变极低,如果采用单 点矫直,势必产生内裂。因此,开发了多点矫直技 术,将总的应变分散 到每一矫直点的应变分量中去。
12 n
v
影响冶金长度的因素有:铸坯厚度、拉坯速度、冷凝强度
12
3.拉坯速度
拉坯速度:连铸机每分钟拉出铸坯的长度。(m/min)
结晶器出口处坯壳厚度为:
k t0 (mm)
若结晶器的有效长度为 l m ,拉速为 v : 则: t0 lm / v
式中:
l
:为结晶器有效长度。
m
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将 t 0 带入有:
4
3)连铸机的年产量Ya:
Ya
8760GNFv
T1
式中:G: 一包钢水的重量;t
N:平均连浇炉数(一个浇注周期的炉数)
Fv:铸坯收得率;可取95-96% η:连铸机作业率;可取70-80%
T1:浇铸周期的时间
5
2.连浇炉数:
一般设计采用连浇炉数为3-4炉。
3.浇注时间 :S
S
G
B D v N
1
Rk R k 1
H 2
k 1
Rk
经过验证带液心一点矫直可 能出现裂纹/出现很大的弧形 半径
29
液心多点矫直 模型
30
31
32
33
取任意 两个矫 直段分 析
k 1
B C A B 100 A B
%
A B
Rk
H 2
k
k
B C
R
k 1
H 2
k 1
k 1
R k k R k 1 k 1
k 1
15
1.固相矫直时连铸机弧形半径计算
固相矫直:
在矫直区铸坯必须全部凝固,在此条件下矫 直称固相矫直。
在确定铸机弧形半径时,必须满足条件:
(1)铸坯由矫直而产生的应变不应超过许用值; (2)在矫直区必须全部凝固;
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1) 由应变确定铸机半径:
0 .5 H
则有: R ; (m) 1
1.连铸机的生产能力
浇铸能力Q: 指每分钟注入结晶器内的钢水重量
QnFvg
式中:n: 铸机流数 F:铸坯断面积;m2
vg:拉坯速度;m/min γ:铸坯比重;普碳钢7.8t/m3
3
2)连铸机的作业率η
为提高作业率,必须采用多炉连浇。
按年浇注时间计算作业率
A0 100%
A1
式中:A0: 年浇注时间;h A1:年日历时间;8760h