ність:
qуд = (0,76 Г— v + 0,34) Г— 106 Вт/м2
гдеv - швидкість розливання, м/хв.
Нарешті, існує третій, більш досконалий варіант розрахунку s - товщини скоринки на виході з кристалізатора по експериментально певній кількості тепла, відведеному водою, тобто по перепаду температури охолоджуючої води на виході і вході в кристалізатор і витраті води на охолодження. При цьому сумарний тепловий потік, що відбирається охолоджуючої водою розраховується за рівнянням (8):
Qкр = rв Г— gв Г— Св Г— DТв (8)
гдеQкр - питома щільність теплового потоку [Дж/с = Вт]
rв - густина води, приймаємо рівною 990 кг/м3
Св - теплоємність води, яка дорівнює 4200 Дж/кг Г— ОК,
DТв - перепад температури води, змінюється в межах 10 - 30 ОС,
gв - витрата води на охолодження, приймається з практичних даними, що змінюються від 300 до 500 м3/год (для великих кристалізаторів).
Рішення завдання:
Приймаються наступні значення:
rв = 990 кг/м3, gв = 400 м3/год (0,11 м3/с),
Св = 4200 Дж/кг Г— ОК, DТв = 10 ОС. br/>
В результаті отримуємо Qкр - сумарна тепловіддача в кристалізаторі (щільність теплового потоку):
Qкр = 990 Г— 0,11 Г— 4200 Г— 10 = 4,57 Г— 106 [Дж/с = Вт]. (9)
За розрахованої величиною тепловідведення від металу до охолоджувальної воді в кристалізаторі Qкр за ур-нію (9) розраховуємо товщину закристалізуватися скоринки на виході з кристалізатора за умови, що v = 1 м/хв (0,017 м/с)
(10)
Теплообмін в зоні вторинного охолодження (ЗВО)
В
Режим охолодження заготовки в ЗВО повинен забезпечити мінімальну тривалість затвердіння і відсутність дефектів заготовки.
Для реалізації цих цілей необхідно витримати наступні умови до системи ЗВО:
забезпечити монотонне зниження температури поверхні заготовки до повного її затвердіння
на всьому протязі ЗВО температура поверхні злитка повинна знаходитися в області температур пластичної деформації сталі (понад 800 Про С)
забезпечити рівномірний розподіл температури по поверхні злитка
можливість регулювання інтенсивності охолодження і протяжності ЗВО залежно від марки разливаемой стали, швидкості розливання й глибини рідкої фази. Інтенсивність охолодження в ЗВО слід вибирати так, щоб повне затвердіння завершувалося в кінці ЗВО, але при цьому температура поверхні злитка не знижувалася нижче 800 Про С.
Існує кілька підходів до розрахунку теплотехнічних параметрів ЗВО. Нижче наведено два варіанти розрахунку процесів теплообміну в ЗВО. p align="justify"> Варіант 1
Зона вторинного охолодження (ЗВО) МБЛЗ складається з двох областей - водяного охолодження і повітряного охолодження.
В області водяного охолодження сумарний коефіцієнт тепловіддачі дорівнює:
a ГҐ = a вод + a промінь + a конв (12)
a вод - коефіцієнт тепловіддачі за рахунок охолодження водою [Вт/м 2 Г— К]
a промінь - коефіцієнт тепловіддачі за рахунок випромінювання від поверхні злитка в навколишнє середовище [Вт/м 2 Г— К]
a конв - коефіцієнт тепловіддачі конвекцією [Вт/м 2 Г— К]
Визначення a вод - охолодження за рахунок розпилюється форсунками води .
Nu = Re0, 76 + 0,91 Г— 10-5 Г— (Re-104) Г— Re
,
де Nu - критерій Нусельта, Re - критерій Рейнольда, l - коефіцієнт теплопровідності води = 0,66 Вт/м Г— К, взвою - витрата охолоджуючої води, м3/год, P - пери...
