ині будь-якої зони вторинного охолодження всі показники, що характеризують тепловий стан кристаллизующейся заготовки, безперервно змінюються, то розрахунок ведеться до середини зони.
Розрахунок кожної зони здійснюється у такій послідовності:
1) визначається час, що минув від початку кристалізації;
2) обчислене час використовується для знаходження перепаду температури по товщині затверділого шару О”t, температури поверхні t пов і товщини шару затверділого металу Оѕ;
3) підраховується щільність теплового потоку:
- від рідкої серцевини до поверхні заготовки через шар
затверділого металу Q вн (Вт/м 2 );
- з поверхні заготовки в навколишнє середовище випромінюванням:
;
- з поверхні заготовки в навколишнє середовище конвекцією:
,
де Q изл , Q конв - щільність перерахованих вище теплових потоків, Вт/м 2 ;
- ступінь чорноти поверхні заготовки;
- коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла, Вт/(м 2 Г— До 4 );
- температура навколишнього середовища, 0 С;
- коефіцієнт конвективної тепловіддачі з поверхні
заготовки, Вт/(м 2 Г— град).
З фізики відомо, що Вт/(м 2 Г— До 4 ). При розрахунках рекомендується приймати, приймаємо 0,7. p> У першому наближенні можна вважати, що коефіцієнт конвективної тепловіддачі залежить від інтенсивності обдування поверхні заготовки повітрям і може бути підрахований за формулою:
,
де - швидкість руху потоку повітря, що подається на заготовку, м/с.
При водоповітряних вторинному охолодженні заготовки приймаємо м/с. У разі водяного охолодження повітря на поверхню заготовки не подається, і тому.
4) Обчислюється щільність зрошення поверхні заготовки водою:
,
де - щільність зрошення поверхні заготовки, м 3 /(м 2 Г— год);
- охолоджуючий ефект води, Вт Г— год/м 3 .
При розрахунках щільності зрошення рекомендується приймати Вт Г— год/м 3 - При водяному вторинному охолодженні;
Вт Г— год/м 3 - При водоповітряних вторинному охолодженні. p> Приймаються відповідно 50000 і 58000 Вт Г— год/м 3 . p> 5) Розраховується витрата води:
В
де - витрата води, м 3 /год;
- площа зрошуваної поверхні, м 2 .
У тому випадку, якщо на МБЛЗ відливаються безперервнолиті заготовки, що мають прямокутний поперечний переріз з відношенням сторін, то водою охолоджуються тільки широкі межі. При цьому площа зрошуваної поверхні однієї грані визначається за формулою:
,
де - довжина зони, м.
В інших випадках охолоджуються водою всі чотири грані заготовки. Площа зрошуваної поверхні кожної грані розраховується аналогічно.
При розливання сталі на МБЛЗ радіального і криволінійного типів охолоджуюча вода, що подається по малому радіусу, використовується більш ефективно. Тому витрата води по малому радіусу тих зон, де кут нахилу осі заготовки до горизонту менше 45 0 , повинен бути зменшений в порівнянні з розрахунком на 15 ... 25%.
Після визначення витрати води по всіх зонах розраховується загальний і питома витрати води на вторинне охолодження заготовки:
;
,
де - загальний (Сумарний) витрата води на вторинне охолодження, м 3 /год;
- витрата води на вторинне охолодження i -тієї зони, м 3 /год;
- питома витрата води на вторинне охолодження i -тієї зони, м 3 /т;
q - швидкість розливання (в струмку), т/хв.
Для водоповітряною системи вторинного охолодження необхідно також розрахувати і витрата повітря по зонах. Для якісного розпилення води потрібно витримувати певне співвідношення між витратами води і повітря. Величина цього співвідношення визначається конструкцією форсунок і може застосовуватися в широких межах. Для орієнтовних розрахунків, проведених без врахування конструкції форсунок, можна приймати співвідношення витрати води до витрати повітря в межах від (1:10) до (1:20), приймаємо (1:15). p> Проведемо розрахунок режиму вторинного охолодження заготовки для швидкості витягування її 0,78 м/хв.
Перша секція зони вторинного охолодження:
Розрахуємо час, що минув від початку кристалізації. Відповідно до методичних вказівками [1], розрахунок будемо вести до середини секції. Тому довжину секції приймаємо рівною 0,281/2 = 0,141 м. Відстань від рівня рідкого металу до середини першої секції зони вторинного охолодження визначиться як сума рівня рідкого металу в кристалізаторі, відстані між кристалізатором і зоною вторинного охоло...
