Промышленность \ Печи литейных цехов

Литературный и патентный обзор по электрошлаковому переплаву. Флюсы для процессов ЭШП, страница 16

Для круглого кристаллизатора Fм = p (Dкр - 2d)/4. Значение a ш не определено теоретически. Поэтому для его приближенной оценки можно воспользоваться уравнением

a ш = 1,21 tш – 974 или уточнить экспериментально.

Тепловой поток отливки, слитка может быть определен по зависимости, подобной зависимости теплового потока от электрода:

Q4 = (a отл (t отл – t в ) + e 2 × Со ((T отл / 100)- (Tв / 100) )F отл , (6.6)

где a отл - коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией от отливки, слитка, Вт/(м К),

a отл = 10+0.06 tотл; t отл, tв - средняя температура по длине отливки, °C; e 2 - степень черноты отливки; Тотл, T в - средние температуры отливки и воздуха, К; Fотл - плошадь поверхности отливки, охлаждаемая воздухом, м.

Потери тепла излучением с поверхности шлаковой ванны определяют по уравнению:

(6.7)

,где e з - степень черноты шлака; Со- коэффициент излучения абсолютно черного тела:

(Cо = 5,67 Вт / (мK)); Tш ,Tв - температуры поверхности шлака и окружающего воздуха, К; Fшл - площадь поверхности верхней границы шлака в зазоре между стенками кристаллизатора и электродом.

7. Расчет кристаллизатора.

Кристаллизаторы для ЭШП

Кристаллизатор в процессе работы находится в тяжелых условиях (высокая температура ,воздействие жидкого металла и шлака),поэтому кристаллизаторы имеют водяное охлаждение. Кристаллизатор определяет форму отливки , слитка и в зависимости от серийности производства каждая установка ЭШП может иметь несколько комплектов кристаллизаторов .

Формы кристаллизаторов могут быть различными. По принципу формирования изделия в кристаллизаторе их делят на три группы:

- кристаллизаторы – изложницы;

- cкользящие кристаллизаторы;

- комбинированные кристаллизаторы;

При разработке кристаллизатора рассчитывается система его охлаждения. В зависимости от конструкции системы охлаждения различают три основных варианта кристаллизаторов.

В кристаллизаторах закрытого типа , вода движется в зазоре между кокилем и корпусом

В таких кристаллизаторах обогреваемая поверхность передающая тепло от шлака равна площади поверхности, отдающей тепло охладителю (Fохл): Fз = Fохл .

Тепло, выделяемое в плавильном пространстве кристаллизатора, может быть отведено от поверхности охлаждающих каналов чисто конвективным путем или в режиме кипения. Наиболее благоприятен для работы кристаллизаторов конвективный теплоотвод, который позволяет использовать в качестве теплоносителя техническую воду.

Конвективный теплоотвод будет осуществляться, если выполняется условие:

k 1 q р £ q н.к (7.1)

где k1- коэффициент запаса, принимаемый в пределах от 1,1 до 1,5 в зависимости от формы кристаллизатора; q р - средняя расчетная удельная величина плотности теплового потока, кВт/м; q н.к.- удельный тепловой поток, при котором начинается кипение, кВт/м.