Разливка и кристаллизация стали

4). Вычисляется плотность орошения поверхности заготовки водой:

qор=(Qвн- Qизл-Qконв)/,

где qор - плотность орошения поверхности заготовки, м3/(м2ч);

       - охлаждающий эффект воды, Втч/м3.

При расчетах плотности орошения рекомендуется:

-         =48000... 52000 Втч/м3 - при водяном вторичном охлаждении; принимаем =50000 Втч/м3;

-         =57000... 60000  Втч/м3 - при водо-воздушном вторичном охлаждении; принимаем =58500 Втч/м3.

5). Рассчитывается расход воды

G= qорFор,

где G- расход воды, м3/ч;

       Fор- площадь орошаемой поверхности, м2.

Т.к. В/А=3,61,5, то водой охлаждаются только широкие грани. При этом площадь орошаемой поверхности одной грани:

Fор=(В-2 ξ)Lз,

где Lз- длина зоны, м.

При разливке стали на МНЛЗ радиального и криволинейного типов охлаждающая вода, подаваемая по малому радиусу, используется более эффективно. Поэтому расход воды по малому радиусу тех зон (начиная с пятой зоны), где угол наклона оси заготовки к горизонту менее 45°, должен быть уменьшен по сравнению с расчетом на 15…25% (20%).

1ая секция, длина 0,15м, охлаждающий реагент - вода:

τ=(1200-100+150/2)/600=1,96 мин;

t=420С;                            tпов=1524-420=1104С;              ξ= 25√1,96=0,035 м;

Qвн=(30420)/0,035=360000Вт/м2;

Qизл=0,755,67[((1104+273)/100)^4 - (25+273)/100)^4]=152554,99Вт/м2;

Qконв=6,16(1104-25)= 6646,64Вт/м2;              конв=6,16+4,180=6,16 Вт/(м2град); об=0 м/с;

qор=(360000-152554,99 -6646,64)/50000=4,02м3/(м2ч);

Fор=(0,900-20,035)0,15= 0,125 м2;             

Расход воды по малому радиусу G=4,020,125=0,503м3/ч. Расход воды по большому радиусу G=4,020,125=0,503м3/ч.

2ая секция, длина 0,72м, охлаждающий реагент - вода:

τ=(1200-100+150+720/2)/1000=2,68мин;

t=440С;                            tпов=1524-440=1084С;              ξ= 25√2,68=0,041м;

Qвн=(30440)/ 0,041 =322326,94Вт/м2;

Qизл=0,755,67[((1084+273)/100)^4 - (25+273)/100)^4]= 143864,13 Вт/м2;

Qконв=6,16(1084-25)= 6523,44 Вт/м2;              конв=6,16+4,180=6,16 Вт/(м2град); об=0 м/с;

qор=(322326,94-143864 – 6523,44 -)/50000=3,44м3/(м2ч);

Fор=(0,90-20,041)0,72 = 0,589м2; Расход воды по малому радиусу G=3,440,589=2,026м3/ч.

Расход воды по большому радиусу G=3,440,589=2,026м3/ч.

3ая секция, длина 1,29м, охлаждающий реагент – вода + воздух:

τ=(1200-100+150+720+1290/2)/1000=4,358мин;

t=460С;                            tпов=1524-460=1064С;              ξ= 25√4,358=0,052м;

Qвн=(30460)/ 0,052 =264410,60Вт/м2;

Qизл=0,755,67[((1064+273)/100)^4 - (25+273)/100)^4]= 135549,15Вт/м2;

Qконв=18,7(1064-25)= 19429,3 Вт/м2;              конв=6,16+4,183=18,7 Вт/(м2град); об=3 м/с;

qор=(264410,6-135549,15-19429,3)/58500=1,87 м3/(м2ч);

Fор=(0,90-20,052)1,29= 1,026 м2; Расход воды по малому радиусу G=1,871,026=1,92 м3/ч, расход воздуха G’=38,4 м3/ч. Расход воды по большому радиусу G=2,821,057= 1,92м3/ч, расход воздуха G’=38,4 м3/ч.

              4ая секция, длина 2,90м, охлаждающий реагент – вода + воздух:

τ=(1200-100+150+720+1290+2900/2)/1000=7,85мин;

t=490С;                            tпов=1524-490=1034С;              ξ= 25√7,85=0,070м;

Qвн=(30490)/ 0,070=209866,20Вт/м2;

Qизл=0,755,67[((1034+273)/100)^4 - (25+273)/100)^4]=123757,47 Вт/м2;

Qконв=18,7(1034-25)= 18868,3 Вт/м2;              конв=6,16+4,183=18,7 Вт/(м2град); об=3 м/с;

qор=(209866,20-123757,47 –18868)/58500=1,15 м3/(м2ч);

Fор=(0,90-20,070)2,9=2,204 м2; Расход воды по малому радиусу G=1,152,204=2,533 м3/ч, расход воздуха G’=50,66 м3/ч.Расход воды по большому радиусу G=1,152,204=2,533 м3/ч, расход воздуха G’=50,66 м3/ч..

5ая секция, длина 2,56м, охлаждающий реагент – вода + воздух:

τ=(1200-100+150+720+1290+2900+2560/2)/1000=12,4 мин;

t=530С;                            tпов=1524-530=994С;              ξ= 25√12,4=0,088м;

Qвн=(30530)/ 0,088=180611,86 Вт/м2;

Qизл=0,755,67[((994+273)/100)^4 - (25+273)/100)^4]=109249,56 Вт/м2;

Qконв=18,7(994-25)=18120,3 Вт/м2;              конв=6,16+4,183=18,7 Вт/(м2град); об=3 м/с;

qор=(180611,86-109249,56–18120,3)/58500=0,91 м3/(м2ч); Fор=(0,90-20,088)2,56=1,853м2; Расход воды по большому радиусу G=0,911,853=1,535 м3/ч, расход воздуха G’=30,71 м3/ч. Расход воды по малому радиусуG=0,911,687*0,8 =1,228 м3/ч, расход воздуха G’=24,56 м3/ч.

6ая секция, длина 3,90м, охлаждающий реагент – вода + воздух:

τ=(1200-100+150+720+1290+2900+2560+3900/2)/1000=17,783 мин;

t=560С;                            tпов=1524-510=964С;              ξ= 25√17,789=0,105м;

Qвн=(30560)/ 0,105=159353,90 Вт/м2;

Qизл=0,755,67[((964+273)/100)^4 - (25+273)/100)^4]=99233,41 Вт/м2;

Qконв=18,7(964-25)=17559,3 Вт/м2;              конв=6,16+4,183=18,7 Вт/(м2град); об=3 м/с;

qор=(159353,90-99233,41–17559,3)/58500=0,73 м3/(м2ч); Fор=(0,90-20,105)3,90=2,688 м2 . Расход воды по большому радиусу G=0,732,688=1,96 м3/ч, расход воздуха G’=39,24 м3/ч. Расход воды по малому радиусу G=0,732,688*0,8=1,568 м3/ч, расход воздуха G’=31,36 м3/ч.

После определения расхода воды по всем зонам подсчитывается общий и удельный расходы воды на вторичное охлаждение заготовки

Gзво=Gi,

Gуд= Gзво/(q60),

где Gзво, Gуд – соответственно, общий и удельный расход воды на вторичное охлаждение, м3/ч

        и м3/т;

       Gi - расход воды на вторичное охлаждение i-ой зоны, м3/ч.

Общий и удельный расходы воды на вторичное охлаждение заготовки:

Gзво=0,503*2+2,026*2+1,92*2+2,533*2+1,535+1,228+1,96+1,568=20,255м3/ч;

qр=стАВVр=7,5*0,9*0,25*0,81=1,367 т/мин

Gуд=20,255/(601,367)=0,247м3/т.

2.8 Длительность разливки плавки и производительность МНЛЗ

Длительность разливки плавки:

р=М/(NстF Vр),

где р- длительность разливки плавки, мин;

        М- масса стали в сталеразливочном ковше, т;

        N- количество ручьёв.

р=370/(47,50,2250,81)= 67,67 мин.

Годовая производительность МНЛЗ:

,

где П- годовая производительность МНЛЗ, т/год;

1440- количество минут в сутках;

z- доля плавок, разливаемых сериями методом «плавка на плавку», z = 90%;

пс- длительность паузы между сериями, пс=160 мин;

S- среднее количество плавок в одной серии, S=10 плавок;

п- длительность паузы между разливкой двух одиночных плавок, п=60 мин;

gг- выход годных заготовок, gг =97%;

D- число рабочих суток в году, D= 300 сут.

Заключение

В таблице 2 приведены наиболее важные технологические параметры, характеризующие процесс непрерывной разливки на МНЛЗ криволинейного типа для заданных условий.

Таблица 2 - Технологические параметры МНЛЗ криволинейного типа

Размер поперечного сечения заготовки- 250900 мм. Диапазон скоростей вытягивания: р=0,81 м/мин; мин=0,405 м/мин; макс=1,215 м/мин. Средняя продолжительность разливки плавки на четырех ручьевой МНЛЗ р=67,67мин. Годовая производительность МНЛЗ криволинейного типа, П=1767314,47млн.т/год.

Список использованных источников

1. Селиванов В.Н., Столяров А.М. Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали. - Магнитогорск: МГМИ, 1993. -14с.

2. Лисиенко В.Г., Самойлович Ю.А. Теплотехнические основы техноло­гии и конструирования машин непрерывного литья заготовок. - Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1986. -120с.

3. Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья загото­вок. - М.: Металлургия, 1988. -143с.

4. Сталеплавильное оборудование: Каталог- справочник .- М.:НИИИНФОРМ-ТЯЖМАШ, 1974. -267с.