3];
? ф=245 МДж/т [3];
(Тв - Тл)=250-450 К [3];
(29)
де lед - довжина електрода, м;
lед.ф - змінна довжина витрачається електрода, м.
Для визначення температур солідусу і ліквідусу необхідний хімічний склад переплавляється електрода, який вказаний в таблиці 2.
Таблиця 2 - Хімічний склад електрода, у відсотках
ЕлементСSiMnCrSPNiCuNi + Cuне болееСодержаніе1,00,250,230,420,0150,0200,200,150,40
Таблиця 3 - Зниження температури плавлення заліза при вмісті легуючого елемента 1%, К /%
ЭлементТсТлC41080,4Si18,613,6Mn20,04,0Ni6,53,5S940,034,0P184,034,0Cr4,01,4Ti27,713,9Al7,03,4Cu8,94,3
Температура солідуса:
Тс=Тпл -? {(? Тс) i · [E]}, (30)
де [E] - зміст легуючого елемента в металошихти,%;
Тпл - температура плавлення заліза, Тпл=1812 К
(? Тс) i - зниження температури плавлення заліза при вмісті легуючого елемента 1%, К /%.
Тоді температура солідуса буде дорівнює:
Тс=1812 - {(410 · 1,0) + (18,6 · 0,25) + (20 · 0,23) + (4,0 · 0,42) + ( 0,015 · 940) + (0,02 · 184) +
+ (0,20 · 6,5) + (0,15 · 8,9)}? +1371 К
Температура ликвидуса:
Тл=Тпл -? {(? Тл) i · [E]}, (31)
де (? Тл) i - зниження температури плавлення заліза при вмісті легуючого елемента 1%, К /%.
Тоді температура ліквідусу буде дорівнює:
Тл=1812-{1,0·80,4+0,25·13,6+0,23·4,0+0,42·1,4+0,015·34+0,02·34+0,20·3,5+
+ 0,15 · 4,3}? +1724 К
Середня питома теплоємність твердого металу Ст.ср=0,60 кДж/кг; рідкого Сж.ср=0,82 кДж/кг. Питома теплота фазового переходу=280 кДж/кг.
Тоді питома теоретичний витрата енергії за формулою (28) буде дорівнює: ут 1=0,6 · (1 371 - 202,317) + 280 + 0,82 · 300=1215,210 кДж/кг; ут 2=0,6 · (одна тисячі триста сімдесят одна - 239,643) + 280+ 0,82 · 300=1192,814 кДж/кг; ут 3=0,6 · (одна тисячі триста сімдесят одна - 291,057) + 280+ 0,82 · 300=тисячі сто шістьдесят один, 966 кДж/кг; ут 4=0,6 · (одна тисяча триста сімдесят один - 367,369) + 280+ 0,82 · 300=1116,179 кДж/кг; ут 5=0,6 · (одна тисяча триста сімдесят один - 494,802) + 280+ 0, 82 · 300=1039,719 кДж/кг; ут 6=0,6 · (+1371 - 755,366) + 280+ 0,82 · 300=883,380 кДж/кг.
Масова швидкість переплаву витрачається електрода:
, (32)
де k - параметр, що залежить від теплофізичних властивостей металу, що переплавляється, кг/(с · м);
- визначальний розмір злитка, м;
kф - коефіцієнт фронту кристалізації, що характеризує умови кристалізації злитка.
Приймаємо:=0,33 кг/(с · м);
(33)
де hм - глибина рідкометалевий ванни, м.
Тоді масова швидкість переплаву витрачається електрода буде дорівнює:
Тоді: пол1=0,146 · 1215,210=177,42 кВт; пол2=0,146 · 1192,814=174,15 кВт; пол3=0,146 · 1161,966=169,65 кВт; пол4=0,146 · 1 116, 179=162,96 кВт; пол5=0,146 · 1039,719=151,80 кВт; пол6=0,146 · 883,380=128,97 кВт.
Визначення теплових втрат.
Потужність передається від шлаку до зливка, кВт:
РСЛ=277? 10-3? ? шл? F? (ТШЛ - Тм), (34)
де? шл - коефіцієнт тепловіддачі від шлаку металу; - площа контакту між шлаком і металом, м2;
ТШЛ - температура шлаку, К;
Тм - температура поверхні металу, К.
Приймаємо:
? шл=3,48 кВт/м2? К? годину [3];
F=м2;
ТШЛ=2048 К;
Тм=Тл + (250 ... 450); (35)
Тм=1723 + 300=2 023 К.
Тоді:
РСЛ=277? 10-3? 3,48? 0,196? (2048 - 2023)=4,723 кВт.
Потужність передається від шлакової ванни на стінки кристалізатора:
(36)
де Тпл - температура плавлення шлаку, ° С;
Тпл=1 613 К
Тк - середня температура поверхні шлакової скоринки, ° С;
Тк=1 073 К
- середня теплопровідність шлаку, Вт/(м · К);
=4,00 Вт/(м · К).
х - товщина шару шлаку, м;
=0,002 м.
Fб - площа бічної поверхні шлакової ванни, що має форму усіченого конуса з радіусами верхнього перетину кристалізатора (r) і злитка (R), м2;
Fб=(0,15 + 0,195) · 3,14 · 0,28=0,303 м2.
Тоді згідно з формулою (35):
кВт.
Потужність випромінювана поверхнею шлаку, кВт:
Різлі шл=10-3? ? шл? ? ? (Fкр...
