结晶器设计计算

通过结晶器的热流量
通过结晶器放出热流，可用下列计算
Q=LEVP{C1（Te-Tl）+lf+cs（Ts-To）}（3.1）
式中：Q：结晶器钢水放出的热量，kj/min；
L：结晶器横截面周长，4.012m；
E：出结晶器坯壳厚度，0.012m；
V：拉速，2.2m/min；。

为了防止出现水垢，水必须经过软化处理或脱盐处理[9]。

结晶器内冷却水的流量，一般按断面周长长度每毫米2-2.5每毫米计算。

经过净化及软处理的水一般都是循环使用。

采用封闭式供水系统。

充分利用回水系压有利于节能。

3.5.1结晶器的倒锥度
钢水在结晶器内凝固是因坯壳收缩形成气隙，通常是将结晶器作成倒锥度，后者定义为：
△ =（S
上—S
下
）/S
上
×L（3.3）
式中：△：结晶器的倒锥度%/m；
S
上，S
下
：结晶器的上边口，下边口长；
L：结晶器长度。

倒锥度取值不能太小，也不能太大。

过小则作用不大，过大则增大了拉坯阻力，甚至卡钢而不能出坯[9]。

高碳钢的收缩量大，所以须用较大的倒锥度[7]。

高速拉坯时，应采用较小的倒锥度。

在此设计中，倒锥度可取0.96%/m，为了不致产生太大的拉坯阻力。

实际的倒锥度略小于上述值，约
为0.4-0.8%/m。

3.5.2结晶器冷却水量的计算
（3.4）
3.5）
即；W=Q/（△Q）=2468L/min=48.1m3/h=801L/min。

3.6结晶器的重要参数
针对小方坯连铸机，结晶器设计为弧形结晶器，因为拉坯速度较高，结晶器的长度定为900毫米。

结晶器的材质查阅有关资料后，我们考虑到结晶器的热疲劳寿命，决定采用铜铬合金（含
Gr0.5-0.9）。

3.6.1结晶器的构造
结晶器的结构如图所示，其内管为冷拔异性无缝钢管。

外面套有刚制外壳，钢管与铜套之间有约7毫米的缝隙通以冷却水，即冷却水缝。

钢管与铜套制成弧形。

铜管的上口通过法兰用螺钉固定在钢制外壳上。

如图4-4所示，铜管的下口一般为自由端，允许热胀冷缩；但上下口都必须密封，防止漏水。

结晶器外套是圆桶形的。

外套中部有底脚板，将结晶器固定在振动框加上。

结晶器铜板壁厚为10-15毫米磨损后可加工修复。

但最薄不能小于3-6毫米。

考虑到铸坯的热胀冷缩，在铜壁的角度应有一定的圆角过滤。

3.6.2
）来定。

（3.6）
（3.7）
8 3.6.3
量的50%
3.6.4水缝面积
结晶器水缝总面积通常根据下式计算：
Q结=360FV/1000（3.8）
则F=10000Q结/36V
式中Q:结晶器的耗水量，3m/h；
F:水缝总面积，2mm；
V:水缝内冷却水的流速，m/s。

方坯结晶器水流速确定为6m/s。

结晶器冷却水量也是根据经验，按结晶器周边长度计算。

对于本次设计的小方坯连铸机结晶器而言，周边供水量约为2.0-3.0L/min·mm。

冷却水进水压力为
0.39-0.9Mpa，结晶器进出水温度为3-8度。