i18,613,6ЭлементТсТлMn20,04,0Cr01,4Ni4,73,0S940,034,0P184,034,0Ti27,713,9Мо3,40,9Al7,03,4Nb8,417,4
Температура солідуса:
Т з=Т пл -? {(? Т с) i · [E]}, (30)
де [E] - зміст легуючого елемента в металошихти,%;
Т пл - температура плавлення заліза, Т пл=1812 К;
(? Т с) i - зниження температури плавлення заліза при вмісті легуючого елемента 1%, К /%.
Тоді температура солідуса буде дорівнює:
Т з=1812 - {(186,4 · 0,08) + (18,6 · 0,6) + (20,0 · 0,3) +(0 · 20,0) + (4,7 · 74,585) + (940,0 · 0,01) + (184,0 · 0,015) + (27,7 · 0,55) + (3,4 · 2 , 00) + (7,0 · 0,55) + (8,4 · 1,10)}=1382 К.
Температура ликвидуса:
Т л=Т пл -? {(? Т л) i · [E]}, (31)
де (? Т л) i - зниження температури плавлення заліза при вмісті легуючого елемента 1%, К /%.
Тоді температура ліквідусу буде дорівнює:
Т л=1812 - {(72,5 · 0,08) + (13,6 · 0,6) + (4,0 · 0,3) + (1,4 · 20 , 0) +
(3,0 · 74,585) + (34,0 · 0,010) + (34,0 · 0,015) + (13,9 · 0,55) + (0,9? 2,00 ) +/
+ (3,4 · 0,55) + (17,4? 1,10)}=1514 К.
Середня питома теплоємність твердого металу С т. ср=0,60 кДж/кг; рідкого З ж. ср=0,75 кДж/кг. Тоді питома теоретичний витрата енергії за формулою (28) буде дорівнює:
ут 1=0,6 · (один тисяча триста вісімдесят дві - 202,32) + 300 + 0,75 · 350=1270,37 кДж/кг; ут 2=0,6 · (1382 - 276,93) + 300+ 0,75 · 350=1225,60 кДж/кг; ут 3=0,6 · (1382 - 424,05) + 300+ 0,75 · 350=1137,33 кДж/кг; ут 4=0,6 · (1382 - 848,64) + 300+ 0,75 · 350=882,57 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 [9]:
=0,21 кг/(с · м)
(33)
де hм - глибина рідкометалевий ванни, м.
Тоді масова швидкість переплаву витрачається електрода буде дорівнює:
Тоді: пол1=0,063 · 1270,37=79,89 кВт; пол2=77,08 кВт; пол3=71,52 кВт; пол4=55,50 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;=м2;
ТШЛ=2048 К;
Тм=Тл + (250 ... 450); (35)
Тм=1514 + 350=+1864 К.
Тоді:
РСЛ=277? 10-3? 3,48? 0,116? (2048 - 1864)=20,504 кВт.
Потужність передається від шлакової ванни на стінки кристалізатора:
(36)
де Тпл - температура плавлення шлаку, К, Тпл=1660 К [2];
Тк - середня температура поверхні шлакової скоринки, К, Тк=1 073 К [9];
- середня теплопровідність шлаку, Вт/(м · К),=4,00 Вт/(м · К) [9];
- товщина шару шлаку, м,=0,002 м;
Fб - площа бічної поверхні шлакової ванни, м2
Fб=(((0,262 · 4) + (0,270 · 4))/2) · 0,161=0,17 м2.
Тоді згідно з формулою (36):
кВт.
Потужність випромінювана поверхнею шлаку, кВт:
, (37)
де?- Постійна випромінювання абсолютно чорного тіла, Вт/(м2 · К4); ? шл - ступінь чорноти шлаку; (Fкр - Fел) - площа тепловіддачі поверхні, м2; Тпов - температура поверхні шлаку.
Приймаємо [9]:
? =5,67? 10-8 Вт/(м2 · К4),? шл=0,7;
(Fкр - Fел)=0,116 - 0,042=0,074 м2; Тпов=2048 К.
Тоді:
Різлі шл=10-11? 3,969? 0,342 · (1 - 0,62) · 20484=51,66 кВт.
Потужність випромінювана поверхнею електрода, кВт:
Різлі ел=10-3? ? ст? ? ? Fед? (Т) 4, (38)
де Fед - поверхня витрачається електрода, м2;
Тпов - температура поверхні електрода, К;
? ст - ступінь чорноти сталі.
Приймаємо [9]:
? ст=0,8; ед=0,042 м2.
Тоді:
Різлі ед1=10-3? 0,8? 5,67? 10-8? 0,042? 202,324=0,003 кВт;
Різлі ел2=0,011 кВт; Різлі ел3=0,061 кВт; Різлі ел4=0,979 кВт.
Потужність, що втрачається при випаровуванні шлаку, кВт:
, (39)
де q - прихована тепл...
