Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ.... I
ГЛАВА I. Затвердевание непрерывного слитка круглого сечения в кристаллизаторе ...... 5
Обзор литературы 5
Техническая характеристика установки 10
Экспериментальное определение фронта затвердевания непрерывного слитка . . 12
Расчет фронта затвердевания в кристаллизаторе 17
5» Неравномерность фронта затвердевания
непрерывного слитка .... 24
Эллипсность слитка 29
Затвердевание в профилированном кристаллизаторе 29
Выводы к главе I 36
ГЛАВА П. Тепловые потоки в кристаллизаторе .... 39
Обзор литературы . . 39
Экспериментальное изучение тепловых потоков в кристаллизаторе 41
Расчетное определение среднего теплового потока Оср , теплового потока Q,
is. температуры поверхности слитка Хио(Ь. 46
4. Тепловой баланс слитка в кристаллиза
торе ^ 53
Выводы к главе П 58
Стр.
ГЛАВА Ш. Теплопередача через рабочую стенку кристал
лизатора 60
Определение ошибки термопары при измерении температуры рабочей стенки кристаллизатора 60
Классификация кристаллизаторов ..... 66
Гильзовый кристаллизатор ........ 69
Блочный кристаллизатор .... 70
5. Сборный кристаллизатор с каналами в корпусе 71
б» Сборный кристаллизатор с каналами в рабо
чей стенке 78
Влияние на теплопередачу дискретного расположения водоохлаждаемых каналов .... 80
Определение температурного ноля в стенке кристаллизатора при изменяющихся по высоте
граничных условий Ш рода . 84
Выводы к главе Ш 97
ГНАВА ІУ. Затвердевание непрерывного слитка круглого
сечения в зоне вторичного охлаждения .... 99
Обзор литературы . 99
Теплоотдача в зоне вторичного охлаждения 102
Определение фронта затвердевания и глубины жидкой фазы слитка ... 114
Выводы к главе U 117
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ I РЕЕШЕВДАЦШ .............. 119
ЛІТЕРАТУРА 12
Введение к работе
В последние годы процесс непрерывной разливки стали широко внедряется в промышленность, так как обеспечивает увеличение выхода годного, способствует улучшению условий труда, механизации и автоматизации производства. Динамика роста количества, установок непрерывной разливки стали, числа ручьев, максимального веса разливаемой плавки и количества разлитой на УНРС стали во всем мире в 1952-1968 г.г. / I /, приведена в таблице I.
Генеральным планом развития черной металлургии СССР на 1970-1980 г.г. намечено строительство большого количества УНРС для отливки слябов и квадратных заготовок. Производство литого металла на УНРС в 1975 г, должно составить 23,9 млн.тонн, в 1980 г. - 44,3 млн. тонн.
Получение непрерывных слитков круглого сечения сопряжено с большими трудностями, чем отливка квадратных или прямоугольных; так как круглый слиток обладает повышенной склонностью к образованию продольных трещин и ужимин, а также значительной эллипсностью. В то же время работы, проведенные за рубежлм / 2-7 / и, особенно, в СССР / 139 /, показали перспективность применения непрерывнолитых круглых слитков для получения бесшовных труб прокаткой, и прессованием, а также для горячей штам' повки.
Мейер / 7 / считает экономически выгодным использование слитков круглого сечения для получения бесшовых труб
прокаткой и прессованием* Предполагают, что в будущем гидравлические прессы для производства труб из углеродистых и низколегированных сталей должны совмещаться с УНРС /131/. Это экономически целесообразно при диаметре заготовок не менее 320 мм.
Значительный экономический эффект получается при замене кованых и катаных электродов для электрошлакового и ва-куумдугового переплава на непрерывнолитые /8, 129/. В /138/ отмечается перспективность применения металла непрерывной разливки в качестве трубной заготовки,и необходимость форсирования научно-исследовательских работ для организации производства труб на больших автоматических установках и пилигримовых станах из непрерывнолитых круглых слитков.
Исследования затвердевания непрерывного слитка круглого сечения, а также вопросы теплопередачи в кристаллизаторе и в зоне вторичного охлаждения в литературе практически не освещены.
Затвердевание непрерывного слитка круглого сечения, также как прямоугольного и квадратного, в кристаллизаторе и в зоне вторичного охлаждения необходимо рассматривать раздельно. Это вызвано тем, что интенсивность теплопередачи от поверхности слитка к воде в кристаллизаторе является функцией времени пребывания слитка в кристаллизаторе / 9 /, а интенсивность теплоотдачи в'зоне вторичного охлаждения зависит от расхода охлаждающей слиток воды / 9 /. Если же глубина жидкой фазы слитка превышает протяженноеть кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения, то добавляется зона охлаждения мі ьоаЭухе, интенсивность теплоотдачи
Таблица І
Кол-во І Число ру- . Вес раз- Кол-во
Год | устано- j чьев уста-' лйваемой разлитой^
і вок І новок ! плавки,т. стали,т.т,
JH.P.C. 1 Н.Р.С. . '
% к общей
разливке
стали
1,55 1,96 3,23
5,32 7,10
в которой зависит от температуры поверхности слитка. Но, как правило, процесс затвердевания заканчивается в пределах зоны вторичного охлаждения, так как это является условием получения качественной структуры слитка.
Цель данной работы - исследование затвердевания непрерывного слитка круглого сечения в кристаллизаторе, тепловых потоков в кристаллизаторе, теплопередачи через рабочую стенку кристаллизатора, теплоотдачи и затвердевания слитка в зоне вторичного охлаждения.
*
#
4-І
