钢铁冶金-连铸机主要参数的确定

连铸机主要参数确定

2021/5/91§8-4弧形铸机主要参数的计算与确定一：连铸机的生产能力

影响连铸机产量的主要因素有：浇注速度、连浇炉数、流数、断面尺寸、作业率等。设备和铸坯断面一定时，连铸机产量主要决定于作业率和拉速。

一包钢水允许的最长浇注时间可用经验公式计算：其中：G：钢包容量（t）

f:铸坯质量系数；其值为10-15。2021/5/921.连铸机的生产能力浇铸能力Q：指每分钟注入结晶器内的钢水重量式中：n:铸机流数

F：铸坯断面积；m2vg：拉坯速度；m/minγ：铸坯比重；普碳钢7.8t/m32021/5/932）连铸机的作业率η为提高作业率，必须采用多炉连浇。按年浇注时间计算作业率式中：A0:年浇注时间；h

A1：年日历时间；8760h

2021/5/943）连铸机的年产量Ya：式中：G:一包钢水的重量；tN：平均连浇炉数（一个浇注周期的炉数）

Fv：铸坯收得率；可取95-96%η：连铸机作业率；可取70-80%

T1：浇铸周期的时间2021/5/952.连浇炉数：一般设计采用连浇炉数为3-4炉。3.浇注时间：式中：G:平均每炉产钢量；tB、D：铸坯宽度、厚度；

ρ：铸坯密度；

v：拉坯速度；m/min

N：流数2021/5/964：连铸机流数n

：

为了把一包钢水在规定时间内浇完，有时需同时浇几根钢坯，钢坯的根数即铸机的流数。式中：G:钢包容量；tT：钢包允许的浇注时间；minS：铸坯断面积；m2v：拉坯速度；m/min

γ：铸坯比重；t/m32021/5/97二：弧形铸机参数计算1.铸坯断面主要设计参数有：铸坯断面、冶金长度、拉坯速度、铸机弧形半径、连铸机流数等。

是铸机机械设备设计的主要依据，是决定设备性能和尺寸的基本因素。

铸坯断面尺寸规格是确定连铸机机型和功能的设计依据，铸坯断面尺寸受冶炼设备的容量、轧机组成、轧材产品规格和产品质量等因素的制约。2021/5/98铸机已生产的铸坯形状和尺寸范围：小方坯：70×70～160×160大方坯：200×200～450×450矩形坯：100×150～400×560板坯：150×600～300×2640圆坯：Φ80～Φ4502021/5/992021/5/9102.冶金长度冶金长度：从结晶器液面到铸坯全部凝固为止，铸坯中线距离称为冶金长度。1）冷凝公式坯壳厚度与冷却强度和冷凝时间有关，由实验可得：式中：δ：坯壳厚度；mmk：冷凝系数；mm/min0.5t：冷凝时间；min2021/5/9112）冶金长度：当时，铸坯全部凝固。（H为铸坯厚度）若：拉坯速度为v，全部凝固所经历的时间为：则有：影响冶金长度的因素有：铸坯厚度、拉坯速度、冷凝强度2021/5/9123.拉坯速度拉坯速度：连铸机每分钟拉出铸坯的长度。（m/min)结晶器出口处坯壳厚度为：（mm）若结晶器的有效长度为，拉速为:则：式中：：为结晶器有效长度。2021/5/913将带入有：若取：则最大拉坯速度为：（：为安全坯壳厚度）安全坯壳厚度通常为：方坯：板坯、扁坯：2021/5/9144.连铸机弧形半径连铸机弧形半径指铸机的外弧半径。

当铸机弧形半径大时，铸机高度增加，重量增加；当铸机弧形半径小时，铸机尺寸、重量变小，但过小的弧形半径在矫直时由于延伸率过大而产生裂纹。因此，铸机弧形半径大小应针对不同的铸坯断面，浇铸的钢种等因素，选择最佳半径，其值大小可根据理论计算来确定。2021/5/9151.固相矫直时连铸机弧形半径计算固相矫直：

在矫直区铸坯必须全部凝固，在此条件下矫直称固相矫直。在确定铸机弧形半径时，必须满足条件：（1）铸坯由矫直而产生的应变不应超过许用值；（2）在矫直区必须全部凝固；2021/5/9162021/5/9172021/5/9182021/5/9191)由应变确定铸机半径：则有：；

(m)式中：：固相矫直许用应变。主要取决于浇铸钢种、铸坯温度及对铸坯表面质量多要求等。普通碳钢、低碳钢：将此值代入，则有：2021/5/9202)校核铸坯是否完全凝固：.铸坯中线距离Lc有：(：结晶器有效长度)为使铸坯进入矫直区时全部凝固，必须有：即：2021/5/9212.液心矫直弧形半径的计算1）因固相矫直不可能实现高拉速，为提高铸机生产能力，提出带液矫直方法。2）随着拉速的提高，连铸坯带液心通过矫直点，而两相区界面坯壳的强度和允许应变极低，如果采用单点矫直，势必产生内裂。因此，开发了多点矫直技术，将总的应变分散到每一矫直点的应变分量中去。3）每矫直一次，铸机弧形半径大一次，直到矫直为止，因而在矫直过程中采用多个半径：2021/5/9224）矫直次数的确定由R0矫直到R∞，总的应变ε为：矫直次数n为：一般取3—5次。2021/5/923液心一点矫直2021/5/9242021/5/9252021/5/926理想弯曲变形内弧坯壳伸长外弧坯壳缩短中性轴线与几何中心重合，长度不变矫直变形时内弧坯壳两相区为易裂区2021/5/927矫直应变计算2021/5/928经过验证带液心一点矫直可能出现裂纹/出现很大的弧形半径2021/5/929液心多点矫直模型2021/5/9302021/5/9312021/5/9322021/5/933取任意两个矫直段分析2021/5/9342021/5/935基本公式讨论铸坯厚度H的影响,HRk+1,即每次矫直,半径变化小,