連鑄有關(guān)計算

1、連鑄有關(guān)計算連鑄計算大致可以歸結(jié)為以下幾種類型：1、凝固定律的有關(guān)計算2、拉速與澆注速度的換算3、結(jié)晶器的有關(guān)計算4、鋼液溫度的計算5、夾雜物上浮時間計算6、二冷區(qū)配水的計算1、 凝固定律的有關(guān)計算凝固定律 不同坯型 、不同連鑄機、不同冷卻制度凝固系數(shù)也是不同的，同一鑄機、同一坯型結(jié)晶器，二冷區(qū)及整個連鑄機凝固系數(shù)也不同。 Kt凝1.1 坯殼厚度的計算 分析漏鋼事故時，需要考慮出結(jié)晶器下口坯殼厚度的厚薄。例1 小方坯斷面為150mmx150mm,拉坯速度 結(jié)晶器長度 ，若澆注過程中結(jié)晶器液面穩(wěn)定在離上口50mm，結(jié)晶器凝固系數(shù) 求出結(jié)晶器下口的坯殼厚度 ？V 2.5 /m incmmL750m

2、m1/2K =20/minmm凝解：結(jié)晶器的有效長度 根據(jù)公式 出結(jié)晶器下口的坯殼厚度為點評 計算坯殼厚度要注意二點：一是凝固定律（即公式），二是要用結(jié)晶器的有效長度計算。若計算二冷區(qū)某處坯殼厚度，其方法與上題相同，只是凝固距離和凝固系數(shù)不同。 =200.7/2.510.58cKmm凝有效/V=L50 750 50 7000.7mLmmm有效Kt凝1.2 凝固距離的計算 經(jīng)硫印檢驗發(fā)現(xiàn)鑄坯表皮以下有裂紋，也可以用凝固定律計算出裂紋距離結(jié)晶器液面的距離，進而找出二冷區(qū)的問題。例2 在鑄坯表面以下90mm處出現(xiàn)裂紋，當時的拉速是1.2m/min，凝固系數(shù)為 ，那么計算發(fā)生裂紋的位置？1/2K =2

3、6/minmm凝解：根據(jù)凝固定律公式 所以 所以發(fā)生缺陷的位置距結(jié)晶器液面14.38m處。啟示：要學(xué)會就一反三！ cK凝/V22( /)(90/26)1.2 14.38cLKVmm凝1.3 液心長度的計算 要確定凝固末端的位置，實際上是計算鑄坯的液心長度，根據(jù)最大拉速下的液心長度還可以確定冶金長度。 先理解2個名詞 （1）冶金長度：是指從結(jié)晶器內(nèi)鋼液面到拉矯機最后一對輥子中心線的實際長度，即鑄機長度。（2）液心長度：鑄坯的液心長度是鑄坯從結(jié)晶器內(nèi)鋼液面到鋼液全部凝固的鑄坯長度。最大拉速和最大鑄坯厚度下的液心長度即為冶金長度。例3 斷面為210mm 1250mm板坯，拉坯速度為0.95mm/mi

4、n，均衡不變，凝固系數(shù)為 求液心長度？解：到完全凝固，坯殼厚度等于坯厚的一半， 即： ， 根據(jù) 所以鑄坯長14.37m才能完全凝固1/2K =27/minmm凝D/22(/)cLKV凝22L = D/2K(210/2 27)0.95 14.37cVm液凝（）1.4 平均拉坯速度的計算 根據(jù)安全坯殼厚度，可以推出提高拉速的潛力。例4 已知鑄坯斷面150mm150mm， ， 鑄坯出結(jié)晶器的下口安全厚度為 ， 結(jié)晶器的有效長度為700mm，求拉坯速度？1/2K =20/minmm凝12mm解：結(jié)晶器的有效長度 根據(jù)凝固定律 可以推出 萬變不離其中，核心是凝固定律=700=0.7Lmmm有效L/VcK

5、tK凝凝22(/ )=0.7 1.94 /m incVKLm凝有 效（ 20/12）2 、拉速與澆注速度的換算 若拉坯速度大于澆注速度，會造成漏鋼；而拉坯速度小于澆注速度，會溢鋼。 若鑄坯斷面尺寸為寬為B（m）,厚D（m）,其斷面積為（）,1米長鑄坯體積為B D 1（），若冷態(tài)鑄坯密度為 ，則1米長鑄坯單重為： ，若拉坯速度為 1min拉出鑄坯重量為： ， 就是澆注速度G。 即澆注速度=鑄坯單重拉速2m3m3( /)tm( /)MB D t m(/ m in )cVm( / min)cBDVtcGMV2.1 澆注時間的計算 確定鋼包鋼水重量，根據(jù)澆注速度，可求出澆注時間，進而合理組織生產(chǎn)。 例

6、5 300t鋼水，澆注2流斷面為250mm 1500mm板坯,拉速為1.2m/min,當澆注完200t鑄坯時，二流水口發(fā)生堵塞，一流以拉速1.3m/min繼續(xù)澆注，當鋼包澆注結(jié)束后，中包有鋼水25t，拉速降至0.8m/min,求該爐鋼水澆注時間？（鋼密度為 ，鋼包、中包各殘留10t殘鋼）。37.6 /tm 我們先分析一下這題的解題思路：連鑄澆鋼分三個階段，先求出每個階段的澆注時間t1、t2、t3,相加后得到該爐鋼水澆注時間。階段第一階段第二階段第三階段鋼水噸位/t200300-200-10-25=6525-10=15流數(shù)211拉速 m/min解：澆注時間=鋼包澆注鋼水量/(澆

7、注速度x流數(shù))12320065150.25 1.5 2 7.6 1.2 0.25 1.5 7.6 1.3 0.25 1.5 7.6 0.853.4mintttt 從上題可以看出，我們可以根據(jù)條件計算出正常情況、非正常情況下和中包內(nèi)鋼水所需的澆注時間，同理，可以計算鑄坯斷面變化時鋼包澆注時間，或者是計算中間包剩余鋼水的澆注時間。2.2 冷卻水量、比水量的計算 比水量又稱為冷卻比、冷卻強度，用W表示，是二冷區(qū)每千克鑄坯消耗冷卻水量，單位是L/kg。若二冷水流量為Q，澆注速度為G，則： WQ/G,就是比水量=二冷區(qū)水流量/澆注速度。 例6 已知四流鑄機，鑄坯斷面175mmX225mm,拉速為3m/m

8、in,若鑄坯比水量為1.0 L/kg，求四流鑄坯二冷總水量（鑄坯密度為 ）?37 .6/tm解：由W=Q/G可推得：Q=WG331.0 7.6 0.225 0.175 3 43.591/min215.46/cQ W BDVnmm h 根據(jù)比水量計算二冷水量是冷卻制度參數(shù)確定的一個重要環(huán)節(jié)，也可以根據(jù)拉速和鑄坯斷面、二冷水量計算比水量。2.3 連鑄機流數(shù)的計算例7 已知鋼包容量為120t,實際澆注時間為45min,鑄坯斷面為150mmX150mm，拉坯速度為2.6m/min,鑄坯密度為 ，求連鑄機的澆注流數(shù)n是多少？解：根據(jù)拉速可以計算澆注時間， 即： 澆注時間=實際鋼包鋼水量/(澆注速度X流數(shù)

9、)， 所以 37 .6/tm1206( )7.6 0.15 0.15 2.6 45cGnBDVt鋼流GG nt鋼GG tn鋼 值得注意的是，一定要是鋼水的實際重量，當鋼包（或中包）未裝滿鋼水時，應(yīng)用鋼包（或中包）容量乘以相應(yīng)的系數(shù)！2.4 中間包水口直徑的計算例8 某連鑄機澆注鑄坯斷面為150mmX280mm,最大拉速為1.2 m/min,中間包內(nèi)液面深度為450mm，鋼液密度取 ，計算水口直徑？37.6 /tm解：澆注速度根據(jù)公式G=7.6 0.28 0.15 1.2 0.38304 /min22.98 /BDVtt h22375G37522.98=406H45040620.16dmmdmm

10、3、結(jié)晶器的有關(guān)計算 3.1 結(jié)晶器倒錐度計算例9 某廠弧形連鑄機，結(jié)晶器分為兩段，上口斷面為252mmX167mm,中口斷面252mmX166.5mm,下口斷面為250mmX166mm，結(jié)晶器上段長0.4m,下段長0.5m，結(jié)晶器總長為0.9m，求這個結(jié)晶器的倒錐度？解：從鑄坯斷面看，屬方坯結(jié)晶器，倒錐度為 上段厚度方向倒錐度： 上段寬度方向倒錐度為零。下段厚度方向倒錐度：下段寬度方向倒錐度：1B-B100%Bml下上上1167-166.5100%=0.75%/m167 0.4上1166.5-166100%=0.6%/m166.5 0.5下1252 250100%=1.59%/m252 0.

11、5下 當然結(jié)晶器的倒錐度該有其它的的計算方法，我們先看一下結(jié)晶器上下口寬度的計算公式：結(jié)晶器下口寬度=冷坯寬度X寬度收縮系數(shù)結(jié)晶器下口寬度=結(jié)晶器上口寬度X（1+錐度%）結(jié)晶器倒錐度還有以下幾種計算方法：（1）倒錐度（mm）=（上口寬度-下口寬度）/2（2）利用上下口斷面積計算：（）利用上下寬度計算：=100%下口斷面積上口斷面積上口斷面積-1 0 0 %lll下上上3.2 負滑脫率、振痕間距計算例10 小方坯連鑄機，平均拉速為2.6m/min,正弦振動頻率100次/min，振幅16mm，求負滑脫率，振痕間距？解：最大振速為： 負滑脫率為： 振痕間距為：m22 100 0.016 3.2 /m

12、 invfAm 3.2 2.6100%100% 23%2.6mccvvv2.60.02626100cvhmmmf4、鋼液溫度的計算例11 某廠200t轉(zhuǎn)爐冶煉Q235A采用連鑄工藝，過熱度取20，出鋼過程溫降51，鋼水鎮(zhèn)靜10min，吹氬完畢到鋼包回轉(zhuǎn)臺間隔10min溫降為0.4/min,鋼水精煉溫降37，鋼水包到中間包鋼水溫降為25。鋼種規(guī)格成分如下表所示：計算該鋼種的液相線溫度，澆注溫度，出進精煉站的溫度和出鋼溫度范圍。w/%CSiMnPSAlQ345A0.12 0.200.20 0.551.20 1.600.0150.045 0.0150.0450.0030.006中限值0.160.37

13、51.400.0300.0300.0045解：根據(jù)鋼水液相線溫度計算公式，鋼水液相線溫度中限值為：1536 (787.64.934303.6)1536 (78 0.16 7.6 0.375 4.9 1.4 34 0.03030 0.030 3.6 0.0045)1512csiM npsAlTwwwwww 液 由于a=20， 由于鋼水包到中間包鋼水溫度降為25， T5=25;吹氬結(jié)束到鋼包回轉(zhuǎn)臺間隔10min，溫降 為0.4/min,T4=10X0.4=4.出精煉站溫度為： T(出站)=T（注）+T4+T5=1532+4+25=1561=+ =1512+20=1532TTa注液鋼水精煉溫降為37

14、，T3=37,進精煉站溫度為： T(進站)=T(出站)+T3=1561+37=1598出鋼過程溫降51，T1=51，鋼水鎮(zhèn)靜10min,溫降為0.4 /min,T2=10X0.4=4，所以出鋼溫度為 T(出鋼)=T(進站)+T1+T2=1598+51+4=1653從上題可以看出，出鋼溫度是由澆注溫度逆推得到 關(guān)于夾雜物上浮時間的計算和二冷區(qū)配水計算相對比較復(fù)雜，我們在這里不作介紹。連鑄有關(guān)計算的公式歸納:1、凝固定律的計算 (1) 凝固定律 (2) 坯殼厚度Kt凝cK凝有效/V 3、凝固距離 4、液心長度 5、平均拉速2( /)cLKV凝2L =D/2KcV液凝（）2(/ )cVKL凝有效2、拉速與澆注速度換算(1)