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连铸机主要参数确定 张玉宝 机械工程学院 2010年 液心一点矫直 理想弯曲变形 内弧坯壳伸长 外弧坯壳缩短 中性轴线与几何中心重合，长度不变 矫直变形时内弧坯壳两相区为易裂区 矫直应变计算 液心多点矫直 取任意两个矫直段分析 基本公式讨论 铸坯厚度H的影响,H Rk+1 ,即每次矫直,半径变化小,矫直次数增加 坯壳厚度的影响,进入矫直区坯壳厚度与拉坯速度有关,v 即每次矫直,半径变化小,矫直次数增加 多点顶弯与矫直计算原理相同 谢谢 * §8-4 弧形铸机主要参数的计算与确定 一：连铸机的生产能力 影响连铸机产量的主要因素有：浇注速度、连 浇炉数、流数、断面尺寸、作业率等。 设备和铸坯断面一定时，连铸机产量主要决定 于作业率和拉速。 一包钢水允许的最长浇注时间可用经验公式计算： 其中：G：钢包容量（t） f: 铸坯质量系数；其值为10-15 。 1.连铸机的生产能力 浇铸能力Q： 指每分钟注入结晶器内的钢水重量 式中：n: 铸机流数 F：铸坯断面积；m2 vg：拉坯速度；m/min γ：铸坯比重；普碳钢7.8t/m3 2）连铸机的作业率η 为提高作业率，必须采用多炉连浇。 按年浇注时间计算作业率 式中：A0: 年浇注时间；h A1：年日历时间；8760h 3）连铸机的年产量Ya： 式中：G: 一包钢水的重量；t N：平均连浇炉数（一个浇注周期的炉数） Fv：铸坯收得率；可取95-96% η：连铸机作业率；可取70-80% T1：浇铸周期的时间 2.连浇炉数： 一般设计采用连浇炉数为3-4炉。 3.浇注时间 ： 式中：G: 平均每炉产钢量；t B、D：铸坯宽度、厚度； ρ：铸坯密度； v：拉坯速度；m/min N：流数 4：连铸机流数 n ： 为了把一包钢水在规定时间内浇完，有时需 同时浇几根钢坯，钢坯的根数即铸机的流数。 式中：G: 钢包容量；t T：钢包允许的浇注时间；min S：铸坯断面积； m2 v：拉坯速度；m/min γ：铸坯比重；t/m3 二：弧形铸机参数计算 1.铸坯断面 主要设计参数有： 铸坯断面、冶金长度、拉坯速度、 铸机弧形半径、连铸机流数等。 是铸机机械设备设计的主要依据，是决定设备性能和尺寸的基本因素。 铸坯断面尺寸规格是确定连铸机机型和功能的设计依 据，铸坯断面尺寸受冶炼设备的容量、轧机组成、轧材 产品规格和产品质量等因素的制约。 铸机已生产的铸坯形状和尺寸范围： 小方坯：70×70～160×160 大方坯：200×200 ～ 450×450 矩形坯：100×150 ～ 400×560 板坯：150×600 ～ 300×2640 圆坯：Φ80 ～ Φ450 2.冶金长度 冶金长度：从结晶器液面到铸坯全部凝固为止， 铸坯中线距离称为冶金长度。 1）冷凝公式 坯壳厚度与冷却强度和冷凝时间有关，由实验可得： 式中：δ：坯壳厚度； mm k：冷凝系数；mm/min0.5 t：冷凝时间；min 2）冶金长度： 当 时，铸坯全部凝固。（H为铸坯厚度） 若：拉坯速度为v，全部凝固所经历的时间为： 则有： 影响冶金长度的因素有：铸坯厚度、拉坯速度、冷凝强度 3.拉坯速度 拉坯速度：连铸机每分钟拉出铸坯的长度。（m/min) 结晶器出口处坯壳厚度为： （mm） 若结晶器的有效长度为 ，拉速为 : 则： 式中： ：为结晶器有效长度。 将 带入有： 若取： 则最大拉坯速度为： （ ：为安全坯壳厚度） 安全坯壳厚度通常为： 方坯： 板坯、扁坯： 4.连铸机弧形半径 连铸机弧形半径指铸机的外弧半径。 当铸机弧形半径大时，铸机高度增加，重量增加； 当铸机弧形半径小时，铸机尺寸、重量变小，但过 小的弧形半径在矫直时由于延伸率过大而产生裂纹。 因此，铸机弧形半径大小应针对不同的铸坯断面，浇 铸的钢种等因素，选择最佳半径，其值大小可根据理 论计算来确定。 1.固相矫直时连铸机弧形半径计算 固相矫直： 在矫直区铸坯必须全部凝固，在此条件下矫 直称固相矫直。 在确定铸机弧形半径时，必须满足条件： （1）铸坯由矫直而产生的应变不应超过许用值； （2）在矫直区必须全部凝固； 1) 由应变确定铸机半径： 则有：