連鑄結(jié)晶器銅管的主要作用就是對(duì)鋼水提供快速而均勻的冷卻,促進(jìn)坯殼的快速均勻生長(zhǎng),形成質(zhì)量良好的坯殼,在機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用下,即不會(huì)拉斷也不會(huì)產(chǎn)生歪扭變型和裂紋等質(zhì)量缺陷。因此,控制與改善結(jié)晶器的傳熱效果是連鑄工藝控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 鋼水進(jìn)入結(jié)晶器后發(fā)生凝固收縮,不可避免地在坯殼與結(jié)晶器之間出現(xiàn)一定厚度的氣隙,導(dǎo)致結(jié)晶器傳熱能力下降。氣隙的熱阻占結(jié)晶器內(nèi)各熱阻總和的80%。為消除或減少氣隙,結(jié)晶器內(nèi)腔應(yīng)設(shè)計(jì)成具有一定的倒錐,而連續(xù)錐度結(jié)晶器其內(nèi)腔能更好地減少氣隙的厚度,更好的滿(mǎn)足高速連鑄的工藝要求。錐度大小影響均質(zhì)坯殼形成,錐度過(guò)大會(huì)在拉坯時(shí)產(chǎn)生很大的摩擦力,造成拉漏;錐度過(guò)小對(duì)坯殼收縮的補(bǔ)償作用消弱,坯殼與銅管間隙過(guò)大,不利于坯殼生長(zhǎng)。銅管錐度應(yīng)使坯殼均勻快速的生長(zhǎng),壽命長(zhǎng),同時(shí)適應(yīng)較寬的澆筑速度范圍,滿(mǎn)足高校連鑄機(jī)拉速要求。單錐度結(jié)晶器的熱流,沿結(jié)晶器長(zhǎng)度連續(xù)下降。拋物線(xiàn)結(jié)晶器的熱流除第一段100mm左右外,在余下的長(zhǎng)度內(nèi)基本不變。因此把結(jié)晶器設(shè)計(jì)成具有上大下小的拋物線(xiàn)倒錐度,來(lái)補(bǔ)償鑄坯在結(jié)晶期內(nèi)的收縮,降低氣隙熱阻,可以顯著地提高拉坯速度。 倒錐度的設(shè)計(jì)和結(jié)晶器內(nèi)腔形狀的選擇應(yīng)遵循如下技術(shù)原則,即嚴(yán)格服從鋼種的凝固收縮特性,使結(jié)晶器錐度內(nèi)腔形狀最大限度地適合結(jié)晶器內(nèi)凝固坯殼的實(shí)際形狀,使整個(gè)結(jié)晶器中氣隙厚度降低到最低程度,從而改善結(jié)晶器的傳熱效果,以保證結(jié)晶器內(nèi)坯殼厚度的均勻性及結(jié)晶器下口坯殼厚度。 結(jié)晶器自上而下的收縮量應(yīng)等于鋼液在凝固過(guò)程的收縮和凝固后的固態(tài)收縮所引起的總收縮量,這些收縮包括鋼液由于溫度降低形成的液態(tài)收縮、固態(tài)時(shí)溫度下降造成的收縮,對(duì)于方坯連鑄結(jié)晶器銅管在計(jì)算時(shí)可做一下幾方面假設(shè): (1)結(jié)晶器內(nèi)坯殼密度與鋼液密度可以認(rèn)為近似相等 (2)不考慮氣隙和保護(hù)渣的影響 (3)鋼液在結(jié)晶器內(nèi)收縮為線(xiàn)收縮,忽略結(jié)晶器內(nèi)角及筑流的影響 (4)忽略坯殼溫度降低產(chǎn)生的收縮 (5)忽略鋼液的液態(tài)收縮 |
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