Материал: Определение технологических параметров разливки стали на слябовой МНЛЗ

c0 = 5,67 Вт/(м2·K4);

- температура окружающей среды, °С;

– с поверхности заготовки в окружающую среду конвекцией:

где: - плотность теплового потока, передаваемого конвекцией, Вт/м2;

-коэффициент конвективной теплоотдачи с поверхности заготовки,

Вт/(м2·град).

В первом приближении коэффициент конвективной теплоотдачи зависит от интенсивности обдува поверхности заготовки воздухом и может быть определен по формуле:

где: - скорость движения воздуха, подаваемого на заготовку, м/с.

При водо-воздушном вторичном охлаждении заготовки рекомендуется принимать скорость движения воздуха в диапазоне 2…5 м/с.

В случае водяного вторичного охлаждения воздух на поверхность заготовки не подается , поэтому = 0.

5. Определяется плотность орошения поверхности заготовки водой

где: - плотность орошения поверхности заготовки, м3/(м2·ч);

- охлаждающий эффект воды, Вт·ч/м3.

При расчетах плотности орошения рекомендуется принимать:

= 48000…52000 Вт·ч/м3 – при водяном охлаждении;

= 57000…60000 Вт·ч/м3 – при водо-воздушном охлаждении.

6. Рассчитывается расход воды по формуле:

где: -расход воды на вторичное охлаждение заготовки на данном участке, м3/ч;

- площадь орошаемой поверхности, м2.

При отливке слябовой заготовки охлаждаются только ее широкие грани, тогда:

где: - коэффициент орошения;

- ширина заготовки в средней части I – го участка ЗВО, м;

- длина I – го участка ЗВО, м.

Коэффициент орошения зависит от типа МНЛЗ. Для вертикальных машин= 2, так как условия охлаждения каждой широкой грани заготовки абсолютно одинаковые.

Для машин с изогнутой технологической осью значения коэффициента орошения определяются местом расположения рассматриваемого участка зоны вторичного охлаждения на оси машины. Так для участков, на которых угол наклона оси заготовки к горизонту превышает 45°,= 2, а для участков с меньшим углом наклона = 1,75…1,85. Это объясняется тем, что на более пологих участках машины вода, подаваемая сверху используется более эффективно. Поэтому расход воды по малому радиусу машины должен быть уменьшен по сравнению с расчетом на 15…25 % (отн.). Для аргументированного выбора значений коэффициента орошения необходимо в масштабе выполнить эскиз технологической оси МНЛЗ с изогнутой технологической осью и определение на нем угла наклона оси заготовки к горизонту в средних точках участков зоны вторичного охлаждения.

В формуле (34) ширина заготовки в средней части I – го участка ЗВО определяется по формуле:

где: - расстояние между узкими плитами в нижней части кристаллизатора, м;

- ширина отливаемой заготовки, м;

- расстояние от начала зоны вторичного охлаждениядо середины I – го участка ЗВО, м.

После окончания расчета параметров режима вторичного охлаждения заготовки по каждому участку ЗВО необходимо сформировать сводную таблицу с расчетными значениями параметров по всем участкам зоны вторичного охлаждения МНЛЗ.

Расчетные значения

В пояснительной записке курсовой работы должны быть приведены графики изменения температуры поверхности по оси широкой грани слябовой заготовки и плотности орошения поверхности заготовки по длине зоны вторичного охлаждения машины, для чего на оси абсцисс графиков показывается расстояние от начала зоны вторичного охлаждения до средних точек всех рассмотренных зон.

Рисунок 2 – Изменение температуры по длине начала зоны вторичного охлаждения

После этого подсчитывается общий и удельный расходы воды на вторичное охлаждение заготовки с использованием формул:

где: - суммарный расход воды на вторичное охлаждение заготовки, ;

- количество участков зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, шт.;

- удельный расход воды на вторичное охлаждение заготовки, м3/т;

- скорость разливки стали в ручье, т/мин.

В формуле (36) скорость разливки стали в ручье определяется по формуле (12) для заданного значения скорости вытягивания заготовки из кристаллизатораvзад.

Для водо-воздушной системы вторичного охлаждения необходимо также рассчитать и расход воздуха на каждом участке ЗВО. Для качественного распыления воды нужно выдерживать определенное соотношение между расходами воды и воздуха. Величина этого соотношения определяется конструкцией форсунок и может изменяться в широких пределах. Для ориентировочных расчетов, проводимых без учета конструкции форсунок, можно принять соотношение расхода воды к расходу воздуха в диапазоне от (1:15) до (1:280).