Расчет технологических параметров разливки стали на сортовой МНЛЗ - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет технологических параметров разливки стали на сортовой МНЛЗ

Технологические параметры непрерывной разливки стали. Исследование общей компоновки пятиручьевой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) радиального типа. Определение скорости разливки металла. Диаметр каналов разливочных стаканов. Режим охлаждения.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации
Кафедра металлургии черных металлов
по дисциплине : "Разливка и кристаллизация стали"
на тему : "Расчет технологических параметров разливки стали на сортовой МНЛЗ"
1 - сталеразливочный ковш; 2 - промежуточный ковш; 3 - кристаллизатор; 4 - опорная рама кристаллизатора; 5 - механизм качания кристаллизатора; 6, 7, 9 - секции роликовой проводки (соответственно четырнадцати-, десяти- и четырехроликовые); 8 - опорные балки; 10 - механизм прижатия и перемещения роликов; 11 - газорезка; 12 - рольганг.
Рисунок 1 - Криволинейная слябовая УНРС
В таблице 1 приведены характеристики зоны вторичного охлаждения.
В случае разливки стали закрытой струей в качестве смазки между рабочей поверхностью кристаллизатора и затвердевшей коркой заготовки применяется жидкоподвижный шлак, образующийся после расплавления вводимой на поверхность металла шлакообразующей смеси (ШОС). Влажность смеси должна быть не более 0,5 %. Расход ШОС в кристаллизатор составляет 0,6...0,8 кг/т. Вид применяемой смеси зависит от химического состава разливаемой стали, в частности от содержания углерода в металле:
Содержание углерода в стали, % <0,35 0,35...0,60 >0,60
Условное обозначение смеси ШОС №1 ШОС №2 ШОС №3
Температура плавления смеси, °С 1200...1170 1170...1135 1135...1100
Поскольку в разливаемой стали содержиться 0,17 % углерода, выбираем для смазки ШОС №1. Принимаем расход 0,7 кг/т для одного ручья. По формуле (15) определим расход масла для разливки одной плавки:
где - расход ШОС на разливку одной плавки, кг;
- расход ШОС в кристаллизаторе, кг/т.
На сортовых МНЛЗ применяются гильзовые кристаллизаторы из цельнотянутых медных труб со стенкой толщиной до 20 мм. Внутренняя поверхность гильзы является рабочей стенкой кристаллизатора. Гильза крепится в стальном корпусе в верхней его части при помощи фланца, а в нижней части - с помощью уплотнения, допускающего свободное термическое удлинение для исключения деформации стенки. Для предотвращения коробления гильзы предусмотрено также наличие рёбер жёсткости. Охлаждающая вода движется по зазору шириной 4... 7 мм между внешней поверхностью гильзы и корпусом в направлении снизу вверх.
Основным показателем, характеризующим режим первичного охлаждения заготовки в кристаллизаторе, является расход охлаждающей воды.
Расход воды на охлаждение кристаллизатора должен быть таким, чтобы обеспечивалось выполнение двух условий:
- температура воды на выходе из кристаллизатора не должна превышать 40... 45 °С для предотвращения отложения солей;
- скорость циркуляции воды должна быть не менее 7 м/с для предотвращения образования застойных зон с локальным перегревом.
Расход воды, обеспечивающий выполнение первого условия, определяется по формуле:
где - расход воды на охлаждение кристаллизатора по рассматриваемому условию, м 3 /ч;
Q - средняя плотность теплового потока от заготовки к кристаллизатору, Вт/м 2 ;
F к - площадь поверхности кристаллизатора, воспринимающая тепловой поток, м 2 ;
с а - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг*град);
- перепад тем пературы воды в кристаллизаторе, ° С.
В формуле (15) средняя плотность тепловою потока от заготовки к кристаллизатору вычисляется по формуле:
где - коэффициент теплопроводности затвердевшего металла, Вт/(м*град);
- средний перепад температуры между температурой жидкого металла и температурой поверхности заготовки, ° С ;
- средняя толщина слоя затвердевшего металла в кристаллизаторе, м.
Исходя из методических указаний выбираем значение коэффициента теплопроводности: .
Средний перепад температуры между температурой жидкого металла и температурой поверхности заготовки изменяется в диапазоне 350... 400° С. Принимаем 375 ° С.
Средняя толщина слоя затвердевшего металла в кристаллизаторе определяется по формуле:
- величина недолива жидкого металла до верхнего края медной гильзы кристаллизатора, м.
В формуле (15) площадь поверхности кристаллизатора, воспринимающая тепловой поток, рассчитывается по уравнению:
где А 0,В 0 - расстояние между противоположными стенками по толщине и ширине верхней части кристаллизатора, м;
А 1 ,В 1 - расстояние между противоположными стенками по толщине и ширине нижней части кристаллизатора, м.
Удельная теплоемкость воды может быть принята равной 4,187 кДж/(кг*град).
В формуле (15) перепад температуры воды в кристаллизаторе вычисляется как разность между температурой воды на выходе из кристаллизатора (40.. .45 °С) и ее температурой на входе (15... 25° С).
Расход воды, обеспечивающий выполнение второго условия - заданную скорость ее движения, определяется по формуле:
где - расход воды на охлаждение кристаллизатора по рассматриваемому условию, м 3 /ч;
- площадь поперечного сечения зазора между медной гильзой и стальным корпусом, м 2 ;
Скорость движения охлаждающей воды обычно изменяется в интервале 7. . . 1 0 м/с. Принимаем 7,5 м/с.
После вычисления расхода воды по формулам (15) и (19) принимается наибольшее значение расхода воды.
Так как по второму условию расход воды получается обеих скоростей вытягивания заготовки принимаем расход воды 564,5 м 3 /ч.
где - продолжительность времени от начала кристаллизации заготовки, мин;
- расстояние от поверхности жидкого металла в кристаллизаторе до середины i - го участка зоны вторичного охлаждения, м;
- заданное значение скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора для расчета режима вторичного охлаждения, м/мин.
2 Определяется толщина слоя затвердевшего металла с использованием формулы:
где - толщина слоя затвердевшего участка в середине i - го участка зоны вторичного охлаждения, м.
3. Рассчитывается температура поверхности по оси верхней грани заготовки по формуле:
где - температура поверхности заготовки i - го участка зоны вторичного охлаждения, ° С;
- температура поверхности по оси верхней грани заготовки в начале зоны вторичного охлаждения, °С;
- температура поверхности по оси верхней грани заготовки в конце зоны вторичного охлаждения, °С;
- расстояние от начала зоны вторичного охлаждения до середины /- го участка, м;
- общая протяженность зоны вторичного охлаждения машины, м.
В формуле (24) температура поверхности по оси верхней грани заготовки в начале зоны вторичного охлаждения вычисляется с использованием формулы:
где - температурный коэффициент, град/мин.
Значение температурного коэффициента в формуле (23) зависит от химического состава разливаемой стали: принимаем = 200 град/мин так как разливается легированная сталь.
Температура поверхности по оси верхней грани заготовки в конце зоны вторичного охлаждения для легированной стали равна: = 980 ° С.
4 Подсчитывается плотность теплового потока:
- от жидкой сердцевины к поверхности заготовки через слой затвердевшего металла:
где - плотность теплового потока от жидкой сердцевины к поверхности заготовки, Вт/м 2 ;
- перепад температуры по толщине затвердевшего слоя металла (° С) определяется по формуле:
- с поверхности заготовки в окружающую среду излучением:
где - плотность теплового потока, передаваемого излучением, Вт/м 2 ; - степень черноты поверхности заготовки; у =0,7... 0,8.
с 0 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м 2 *К 4 ); с 0 =5,67 Вт/(м 2 *К 4 );
t окр - температура окружающей среды, °С.
- с поверхности заготовки в окружающую среду конвекцией:
где - плотность теплового потока, передаваемого конвекцией, Вт/м 2 ; - коэффициент конвективной теплоотдачи с поверхности заготовки, Вт/(м 2 град).
В первом приближении коэффициент конвективной теплоотдачи зависит от интенсивности обдува поверхности заготовки воздухом и может быть определен по формуле:
где v о6д -скорость движения воздуха, подаваемого на заготовку, м/с.
При водовоздушном вторичном охлаждении заготовки рекомендуется принимать скорость движения воздуха в диапазоне 2. . . 5 м/с[1].
5 Определяется плотность орошения поверхности заготовки водой:
где - плотность орошения поверхности заготовки, м 3 /(м 2 *ч);
- охлаждающий эффект воды, Вт*ч/м 3 .
При расчетах плотности орошения рекомендуется принимать:
=57000…60000 Вт*ч/м 3 при водовоздушном охлаждении.
6 Рассчитывается расход воды по формуле:
где - расход воды на вторичное охлаждение заготовки на данном участке, л/мин;
F ор - площадь орошаемой поверхности, м 2 .
При отливке сортовой заготовки охлаждаются все ее грани. Тогда для заготовки квадратного сечения:
где , - толщина и ширина отливаемой заготовки в середине i - го участка зоны вторичного охлаждения, м;
Вычисление значений толщины и ширины от ливаемой заготовки в середине i - го участка зоны вторичного охлаждения производится по формуле:
где a,в - толщина и ширина отливаемой заготовки, м;
- расстояние от начала зоны вторичного охлаждения до середины
i - го участка зоны вторичного охлаждения, м.
После этого подсчитывается общий и удельный расходы воды на вторичное охлаждение заготовки с использованием формул:
где - суммарный расход воды на вторичное охлаждение заготовки, л/мин;
п - количество участков зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, шт.; - удельный расход воды на вторичное охлаждение заготовки, л/т;
- скорость разливки стали в ручье, т/мин.
Для водовоздушной системы вторичного охлаждения необходимо также рассчитать и расход воздуха на каждом участке ЗВО. Для качественного распыления воды нужно выдерживать определенное соотношение между расходами воды и воздуха. Величина этого соотношения определяется конструкцией форсунок и может изменяться в широких пределах. Для ориентировочных расчетов, проводимых без учета конструкции форсунок, можно принять соотношение расхода воды к расходу воздуха в диапазоне от (1:20) до (1:200). Принимаем 1:100.
По вышеприведенным формулам и рекомендациям производим расчет зоны вторичного охлаждения заготовки для продолжительности разливки 80 и 90 минут по секциям ЗВО.
Сведем данные по каждому участку Зоны Вторичного Охлаждения для обеих скоростей вытягивания заготовки в таблицы.
Таблица 2 - Параметры ЗВО при продолжительности разливки 80 минут
Значения параметров Зоны Вторичного Охлаждения
Таблица 3 - Параметры ЗВО при продолжительности разливки 90 минут
Значения параметров Зоны Вторичного Охлаждения
На рисунке 3 и 4 приведены графики изменения температуры поверхности по оси грани сортовой заготовки д ля продолжительности разливки 80 и 90 минут.
Рисунок 3 - Изменение температуры поверхности по оси грани сортовой заготовки по длине ЗВО при продолжительности разливки 80 минут
Рисунок 4 - Изменение температуры поверхности по оси грани сортовой заготовки по длине ЗВО при продолжительности разливки 90 минут
На рисунке 5 приведены графики зависимостей плотности орошения поверхности заготовки по длине зоны вторичного охлаждения.
Рисунок 5 - Изменение плотности орошения поверхности сортовой заготовки по длине ЗВО
По формулам (35) и (36) определим общий и удельный расход на вторичное охлаждение заготовки:
1 Селиванов В.Н., Столяров А.М. Определение технологических параметров непрерывной разливки стали на сортовой МНЛЗ: методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине "Разливка и кристаллизация стали" студентами специальности 150101. - Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ", 2010. - 22с.
2. Лисиенко В.Г., Самойлович Ю.А. Теплотехнические основы технологии и конструирования машин непрерывного литья заготовок. - Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1986. -120с.
3. Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок. - М.: Металлургия, 1988. -143с.
4. Сталеплавильное оборудование: Каталог - справочник М.:НИИИНФОРМ-ТЯЖМАШ, 1974. -267с.
Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали на четырехручьевой МНЛЗ криволинейного типа. Параметры жидкого металла для непрерывной разливки. Расчет основных параметров систем охлаждения кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения. курсовая работа [116,3 K], добавлен 31.05.2010
Макроструктура готового сортового проката, полученного из квадратных заготовок непрерывной разливки. Оборудование для разливки стали. Технология разливки стали в изложницы. Сифонная разливка стали, ее скоростной режим. Улучшение качества разливки стали. курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.05.2015
Определение температуры ликвидус и солидус стали. Скорость непрерывной разливки. Анализ процесса затвердевания заготовки в кристаллизаторе. Выбор формы технологической оси. Производительность, пропускная способность, состав и подготовка МНЛЗ к разливке. курсовая работа [146,7 K], добавлен 04.03.2009
Преимущества и недостатки современных машин для непрерывной разливки стали. Автоматические и автоматизированные системы управления. Поддержание процесса разливки в автоматическом режиме. Система прогнозирования и предотвращения прорывов твердой корочки. презентация [1,3 M], добавлен 30.10.2013
Исследование классической разливки стали в изложницы на сталеплавильном производстве. Изучение блочных, гильзовых и составных типов кристаллизаторов. Описания устройства для резки слитка на куски, работы секции охлаждения слябов из углеродистой стали. отчет по практике [2,3 M], добавлен 17.05.2011
Развитие и современный уровень металлургического производства. Особенности разливки стали, способы изготовления стальных отливок. Разливка стали в изложницы, затвердевание и строение стального слитка. Особенности и недостатки непрерывной разливки стали. курсовая работа [2,1 M], добавлен 22.10.2009
Анализ мирового опыта производства трансформаторной стали. Технология выплавки трансформаторной стали в кислородных конвертерах. Ковшевая обработка трансформаторной стали. Конструкция и оборудование МНЛЗ. Непрерывная разливка трансформаторной стали. дипломная работа [5,6 M], добавлен 31.05.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет технологических параметров разливки стали на сортовой МНЛЗ курсовая работа. Производство и технологии.
Лечение Хирургической Инфекции Реферат
Сочинение Почему Мы Любим Родную Природу
Реферат: Ждем ребенка
Курсовая Работа На Тему Облік Та Амортизація Необоротних Активів
Сочинение Про Корову 6 Класс
Реферат На Тему Стандартизация Косметических Товаров
Золотая Осень Поленов Сочинение 3 Класс Образец
Курсовая работа: Инфляция и ее влияние на денежное обращение
Отчет по практике по теме Аналіз діяльності ПП 'Диліжанс-Тревел'
Розвязування типових задач з географії
Доклад по теме О скептицизме в критике
Реферат: Леса города Томска
Фипи Критерии Оценки Сочинения Гвэ 9 Класс
Алматы Эссе
Дипломная работа: Федерасийа – дювлятин сийаси-ярази гурулушунун тязащцр формасы кими
Реферат: Физиолого-педагогические особенности развития учащихся в подростковом возрасте. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Контрольна робота з логістики
Отчет Производственной Практики Гму
Реферат По Легкой Атлетике Покороче Сделай
Дипломная работа по теме Характеристика бюджетов бюджетной системы Российской Федерации на современном этапе
Перспективы сотрудничества России со странами ЕС и СНГ - Международные отношения и мировая экономика реферат
Специфика работы социального педагога с семьей в условиях реабилитационного центра - Педагогика дипломная работа
Програмне забезпечення фінансово-економічних установ - Программирование, компьютеры и кибернетика контрольная работа