Скорость разливки и диаметр каналов сталеразливочных стаканов

Определение рабочей скорости вытягивания заготовки и диапазон допустимых ее значений позволяет рассчитать рабочую скорость разливки и возможный диапазон ее изменения. Зависимость между скоростью вытягивания заготовки и соответствующей ей скоростью разливки (для одного ручья) описывается формулой

(20)

где q – скорость разливки, т/мин;

ρ_ст – плотность затвердевшей стали в конце зоны вторичного охлаждения, т/м³;

ν – скорость вытягивания заготовки, м/мин.

Плотность затвердевшей стали в конце зоны вторичного охлаждения вычисляется по формуле:

(21)

где ρ₀ – плотность стали при 0 °С, т/м³;

α – коэффициент линейного расширения твердой стали, равный

(1,4-1,5)∙10^-51/град;

t_кЗВО – температура затвердевшей стали в конце зоны вторичного охлаждения, °С.

Плотность стали при 0 °С (ρ₀) может быть принята по литературным данным или вычислена приближенно по содержание легирующих элементов:

(22)

где Е_i – среднее содержание i-го легирующего элемента, %;

ρ_i – плотность i -го легирующего элемента, т/м³[6].

Температуру затвердевшей стали в конце зоны вторичного охлаждения может быть принята по литературным данным [10]. Ниже приведены значе­ния температуры поверхности в конце затвердевания (t_кЗВО) для некоторых марок сталей:

Марка стали 60 30ХН3А 10ХСНД Ст 3сп 17ГС 08Ю 0403Д

t_кЗВО, ºС 1000 1005 950 980 1000 950 950

Рабочая скорость разливки q_р и ее предельные значения q_мин и q_макс вычисляются по формуле (20) при подстановке в нее соответствующих значений скорости вытягивания заготовки ν_р, ν_мин и ν_макс.

Диаметры каналов стаканов в сталеразливочном и промежуточном ковшах вычисляются из выражения

(23)

где k_р – коэффициент скорости разливки, т/(мин·мм²·м^0,5);

d – диаметр канала стакана, мм;

h – высота слоя жидкого металла в ковше, м.

Расчет диаметров каналов стаканов и в сталеразливочном, и в промежуточном ковшах ведется на максимальную скорость разливки, причем при расчете диаметра канала стакана сталеразливочного ковша необходимо учитывать подачу жидкого металла одновременно в нес­колько кристаллизаторов. При расчете диаметра канала для сталеразливочного ковша рекомендуется принимать k_р = 1,2·10^-3 т/(мин·мм²·м^0,5) и h = 0,5…1,0 м, а для промежуточного ковша k_р = 1,1·10^-3 т/(мин·мм²·м^0,5) и h = 0,6…0,8 м.