连铸有关计算-课件.ppt

1、连铸有关计算连铸计算大致可以归结为以下几种类型：1、凝固定律的有关计算2、拉速与浇注速度的换算3、结晶器的有关计算4、钢液温度的计算5、夹杂物上浮时间计算6、二冷区配水的计算1、凝固定律的有关计算凝固定律 不同坯型、不同连铸机、不同冷却制度凝固系数也是不同的，同一铸机、同一坯型结晶器，二冷区及整个连铸机凝固系数也不同。Kt凝1.1 坯壳厚度的计算 分析漏钢事故时，需要考虑出结晶器下口坯壳厚度的厚薄。例1 小方坯断面为150mmx150mm,拉坯速度 结晶器长度 ，若浇注过程中结晶器液面稳定在离上口50mm，结晶器凝固系数 求出结晶器下口的坯壳厚度？V 2.5/m incmmL750mm1/2K

2、=20/minmm凝解：结晶器的有效长度 根据公式 出结晶器下口的坯壳厚度为点评 计算坯壳厚度要注意二点：一是凝固定律（即公式），二是要用结晶器的有效长度计算。若计算二冷区某处坯壳厚度，其方法与上题相同，只是凝固距离和凝固系数不同。=200.7/2.510.58cKmm凝有效/V=L50 750 50 7000.7mLmmm有效Kt凝1.2 凝固距离的计算 经硫印检验发现铸坯表皮以下有裂纹，也可以用凝固定律计算出裂纹距离结晶器液面的距离，进而找出二冷区的问题。例2 在铸坯表面以下90mm处出现裂纹，当时的拉速是1.2m/min，凝固系数为 ，那么计算发生裂纹的位置？1/2K=26/minmm凝

3、解：根据凝固定律公式 所以 所以发生缺陷的位置距结晶器液面14.38m处。启示：要学会就一反三！cK凝/V22(/)(90/26)1.2 14.38cLKVmm凝1.3 液心长度的计算 要确定凝固末端的位置，实际上是计算铸坯的液心长度，根据最大拉速下的液心长度还可以确定冶金长度。先理解2个名词（1）冶金长度：是指从结晶器内钢液面到拉矫机最后一对辊子中心线的实际长度，即铸机长度。（2）液心长度：铸坯的液心长度是铸坯从结晶器内钢液面到钢液全部凝固的铸坯长度。最大拉速和最大铸坯厚度下的液心长度即为冶金长度。例3 断面为210mm 1250mm板坯，拉坯速度为0.95mm/min，均衡不变，凝固系数为

4、 求液心长度？解：到完全凝固，坯壳厚度等于坯厚的一半，即：，根据 所以铸坯长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 平均拉坯速度的计算 根据安全坯壳厚度，可以推出提高拉速的潜力。例4 已知铸坯断面150mm150mm，铸坯出结晶器的下口安全厚度为 ，结晶器的有效长度为700mm，求拉坯速度？1/2K=20/minmm凝12mm解：结晶器的有效长度 根据凝固定律 可以推出 万变不离其中，核心是凝固定律=700=0.7Lmmm有效L/VcKtK凝凝22(/)=0.7 1.94/m in

5、cVKLm凝有 效（20/12）2 、拉速与浇注速度的换算 若拉坯速度大于浇注速度，会造成漏钢；而拉坯速度小于浇注速度，会溢钢。若铸坯断面尺寸为宽为B（m）,厚D（m）,其断面积为（）,1米长铸坯体积为B D 1（），若冷态铸坯密度为 ，则1米长铸坯单重为：，若拉坯速度为 1min拉出铸坯重量为：，就是浇注速度G。即浇注速度=铸坯单重拉速2m3m3(/)tm(/)MB D t m(/m in)cVm(/min)cBDVtcGMV2.1 浇注时间的计算 确定钢包钢水重量，根据浇注速度，可求出浇注时间，进而合理组织生产。例5 300t钢水，浇注2流断面为250mm 1500mm板坯,拉速为1.2m

6、/min,当浇注完200t铸坯时，二流水口发生堵塞，一流以拉速1.3m/min继续浇注，当钢包浇注结束后，中包有钢水25t，拉速降至0.8m/min,求该炉钢水浇注时间？（钢密度为 ，钢包、中包各残留10t残钢）。37.6/tm 我们先分析一下这题的解题思路：连铸浇钢分三个阶段，先求出每个阶段的浇注时间t1、t2、t3,相加后得到该炉钢水浇注时间。阶段第一阶段第二阶段第三阶段钢水吨位/t200300-200-10-25=6525-10=15流数211拉速 m/min1.21.30.8解：浇注时间=钢包浇注钢水量/(浇注速度x流数)12320065150.25 1.5 2 7.6 1.2 0.2

7、5 1.5 7.6 1.3 0.25 1.5 7.6 0.853.4mintttt 从上题可以看出，我们可以根据条件计算出正常情况、非正常情况下和中包内钢水所需的浇注时间，同理，可以计算铸坯断面变化时钢包浇注时间，或者是计算中间包剩余钢水的浇注时间。2.2 冷却水量、比水量的计算 比水量又称为冷却比、冷却强度，用W表示，是二冷区每千克铸坯消耗冷却水量，单位是L/kg。若二冷水流量为Q，浇注速度为G，则：WQ/G,就是比水量=二冷区水流量/浇注速度。例6 已知四流铸机，铸坯断面175mmX225mm,拉速为3m/min,若铸坯比水量为1.0 L/kg，求四流铸坯二冷总水量（铸坯密度为 ）?37.

8、6/tm解：由W=Q/G可推得：Q=WG331.0 7.6 0.225 0.175 3 43.591/m in215.46/cQ W BDVnmm h 根据比水量计算二冷水量是冷却制度参数确定的一个重要环节，也可以根据拉速和铸坯断面、二冷水量计算比水量。2.3 连铸机流数的计算例7 已知钢包容量为120t,实际浇注时间为45min,铸坯断面为150mmX150mm，拉坯速度为2.6m/min,铸坯密度为 ，求连铸机的浇注流数n是多少？解：根据拉速可以计算浇注时间，即：浇注时间=实际钢包钢水量/(浇注速度X流数)，所以 37.6/tm1206()7.6 0.15 0.15 2.6 45cGnBD

9、Vt钢流GG nt钢GG tn钢 值得注意的是，一定要是钢水的实际重量，当钢包（或中包）未装满钢水时，应用钢包（或中包）容量乘以相应的系数！2.4 中间包水口直径的计算例8 某连铸机浇注铸坯断面为150mmX280mm,最大拉速为1.2 m/min,中间包内液面深度为450mm，钢液密度取 ，计算水口直径？37.6/tm解：浇注速度根据公式G=7.6 0.28 0.15 1.2 0.38304/min22.98/BDVtt h22375G37522.98=406H45040620.16dmmdmm3、结晶器的有关计算 3.1 结晶器倒锥度计算例9 某厂弧形连铸机，结晶器分为两段，上口断面为25

10、2mmX167mm,中口断面252mmX166.5mm,下口断面为250mmX166mm，结晶器上段长0.4m,下段长0.5m，结晶器总长为0.9m，求这个结晶器的倒锥度？解：从铸坯断面看，属方坯结晶器，倒锥度为 上段厚度方向倒锥度：上段宽度方向倒锥度为零。下段厚度方向倒锥度：下段宽度方向倒锥度：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 0.5下 当然结晶器的倒锥度该有其它的的计算方法，我们先看一下结晶器上下口宽度的计算公式：结晶器下口宽度

11、=冷坯宽度X宽度收缩系数结晶器下口宽度=结晶器上口宽度X（1+锥度%）结晶器倒锥度还有以下几种计算方法：（1）倒锥度（mm）=（上口宽度-下口宽度）/2（2）利用上下口断面积计算：（）利用上下宽度计算：=100%下口断面积上口断面积上口断面积-1 0 0%lll下上上3.2 负滑脱率、振痕间距计算例10 小方坯连铸机，平均拉速为2.6m/min,正弦振动频率100次/min，振幅16mm，求负滑脱率，振痕间距？解：最大振速为：负滑脱率为：振痕间距为：m22 100 0.016 3.2/m invfAm 3.2 2.6100%100%23%2.6mccvvv2.60.02626100cvhmmm

12、f4、钢液温度的计算例11 某厂200t转炉冶炼Q235A采用连铸工艺，过热度取20，出钢过程温降51，钢水镇静10min，吹氩完毕到钢包回转台间隔10min温降为0.4/min,钢水精炼温降37，钢水包到中间包钢水温降为25。钢种规格成分如下表所示：计算该钢种的液相线温度，浇注温度，出进精炼站的温度和出钢温度范围。w/%CSiMnPSAlQ345A0.12 0.200.20 0.551.20 1.600.0150.045 0.0150.0450.0030.006中限值0.160.3751.400.0300.0300.0045解：根据钢水液相线温度计算公式，钢水液相线温度中限值为：1536(7

13、87.64.934303.6)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，由于钢水包到中间包钢水温度降为25，T5=25;吹氩结束到钢包回转台间隔10min，温降 为0.4/min,T4=10X0.4=4.出精炼站温度为：T(出站)=T（注）+T4+T5=1532+4+25=1561=+=1512+20=1532TTa注液钢水精炼温降为37，T3=37,进精炼站温度为：T(进站)=T(出站)+T3=1561+37=1598出钢过程温降51，T1=51，钢水镇静

14、10min,温降为0.4/min,T2=10X0.4=4，所以出钢温度为 T(出钢)=T(进站)+T1+T2=1598+51+4=1653从上题可以看出，出钢温度是由浇注温度逆推得到 关于夹杂物上浮时间的计算和二冷区配水计算相对比较复杂，我们在这里不作介绍。连铸有关计算的公式归纳:1、凝固定律的计算 (1)凝固定律 (2)坯壳厚度Kt凝cK凝有效/V 3、凝固距离 4、液心长度 5、平均拉速2(/)cLKV凝2L=D/2KcV液凝（）2(/)cVKL凝有效2、拉速与浇注速度换算(1)1m铸坯单重(2)浇注速度 MBD(/min)ccG M VB D V t (3)浇注时间(4)二冷水量GGnt钢cQWB D V n(5)铸机流数(6)水口直径cGnB D Vt钢23 7 5 GHd3、结晶器的有关计算(1)结晶器倒锥度=100%下口断面积上口断面积上口断面积-1 0 0%lll下上上-()2llm m下上(2)结晶器振动计算最大振速 负滑脱率振痕间距m2vfA100%mccvvvcvhf谢 谢！