炉缸凝铁层厚度及凝固时间.docVIP

1炭砖厚度 1.1凝固过程 计算条件： 炭砖厚度为0.2-1.1m 其余计算条件与2.1相同。 从图10可以看出，随炭砖厚度增大，凝固壳厚度减薄，凝固时间略有减少。因凝固壳厚度与凝固停止的平衡状态有关，从前面公式（1）可以看出，当其它条件不变，炭砖厚度越大，渣铁凝固壳厚度减小。凝固时间受炭砖厚度和凝固壳厚度的影响，当炭砖厚度增大时，凝固潜热传递的阻力增大，会延长凝固时间，但凝固壳厚度减小，会减小凝固时间，图10中凝固时间是减小的，说明凝固壳厚度减小的作用略大于炭砖增厚的作用。 图10 炭砖厚度对凝固过程的影响 1.2熔化过程 计算条件： 炭砖厚度0.2-1.1m； 凝固壳厚度，初始厚度Ls 0.18m； 铁水初始综合换热系数50w/m2.℃；熔化过程综合换热系数100w/m2.℃； 其余计算条件与2.1相同 从图11可以看出，当炭砖厚度小于0.7m时，0.18m的渣铁凝固壳不能完全熔化，随厚度增大，熔化厚度增大，当炭砖厚度大于0.7m时，0.18m凝固壳能完全熔化，凝固壳熔化厚度与熔化停止的平衡状态有关，从前面公式（1）可以看出，当平衡状态的边界条件确定时，炉缸传热体系的热阻就是一个定值，若砖较薄，则可能存在一部分凝固壳，凝固壳的厚度与砖的厚度必须满足热阻定值条件，当砖厚度大于0.7m时，仅砖的热阻、冷却壁热阻、冷却水热阻之和就能达到定值要求，所以达到平衡状态时就不可能残留渣铁凝固壳。这里的熔化时间仍有熔化的厚度、炭砖热阻、凝固壳热阻三者综合决定，当炭砖厚度小于0.7m时，随炭砖厚度增大，导出的热量减少，熔化所需热量的比例增大，会减小熔化时间，而熔化厚度增大，会增加熔化时间，最终的熔化时间取决于是炭砖厚度的作用大，还是熔化厚度的作用大，从图中看是熔化厚度的作用大；当炭砖厚度大于0.7m时，熔化厚度均为0.18m，随炭砖厚度增加，凝固壳熔化所需潜热增加，熔化速度增大，熔化时间减小。 图11 炭砖厚度对熔化过程的影响 2渣铁凝固壳导热系数 2.1凝固过程 计算条件： 渣铁凝固壳导热系数为1-12w/m.℃ 其余计算条件与2.1相同。 从图12可以看出，随凝固壳导热系数增大，凝固壳厚度和凝固时间都增加，关于凝固壳厚度变化的原因：主要与凝固停止的平衡状态有关，当凝固停止时，即前面公式（1）中的 0则为定值，当由小变到大，则也会增大；关于凝固时间，则与凝固壳导热系数增大和凝固壳厚度增大有关，随凝固壳导热系数增大，凝固潜热导出的阻力减小，但凝固壳厚度增加，则使凝固潜热导出的阻力增大，凝固时间增加，说明凝固壳导热系数增大的影响小于凝固壳厚度增大的影响。 图12，凝固壳导热系数对凝固过程的影响 2.2熔化过程 计算条件： 凝固壳导热系数1-12w/m.℃； 凝固壳厚度，初始厚度Ls 0.18m； 铁水初始综合换热系数50w/m2.℃；熔化过程综合换热系数100w/m2.℃； 其余计算条件与2.1相同 从图13可以看出，随凝固壳导热系数增大，熔化时间增加，主要原因是凝固壳导热系数增大，铁水传递给凝固壳的热量，向炉外传出的那部分热量比例增大，而熔化凝固壳的热量比例减小。熔化时间增加。 图13 凝固壳导热系数对熔化过程的影响