栏目搜索
 
 
 
 

高速方坯连铸结晶器冶金理论问题浅析

更新日期:2007-07-28  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

vδ =0.1225+[9.45×10-6(T-20)]+(7.688×10-6)(1)
vγ =0.1234+[9.38×10-6(T-20)](2)
v=(f δ vδ+ fγ vγ)fs+Vliq fliq (3)
TLE(T)=1-(v/vref)1/3(4) 字串7

式中 vδ、vγ、vliq——δ-Fe、γ-Fe和钢液的比体积,cm3/g;
vref ——参考温度时某相的比体积;
fs,fliq——固、液相分率;
fδ,fγ,f1——δ-Fe、γ-Fe和钢水的分率;
TLE(T)——温度为T时的比容变化率,其对温度的导数则是钢在此温度下的线性热膨胀系数,1K-1。

根据以上两种方法计算出的收缩量,再加上铜板热膨胀量,可以作为结晶器上下口尺寸变化的依据。然后建立抛物线方程,计算沿结晶器高度方向任意位置的径向断面尺寸。 字串8

由铁碳相图可知,对于含碳量为0~0.09%的钢,不存在包晶反应,但同样存在δ→γ的相变,含碳量越低发生相变的温度就越低,超低碳钢的相变温度在1400℃以下。而对于C大于0.09%小于0.18%范围的亚包晶钢,冷却到固相线以下时(约为1493℃),发生包晶反应,由于该成分范围不能实现全部的包晶转变,因此要剩余一部分δ,在1493℃以下δ、γ两相共存。温度继续下降至某一温度时,剩余的δ全部转变成γ。其后便是γ相的自然收缩。可见这种钢同时承受温度下降的自然热收缩和相变收缩,且相变收缩的量较大。在凝固初期,钢的收缩主要由相变收缩产生,因为相变只在一个较小的温度区间进行。随着进一步冷却至相变结束温度,就只有自然收缩了。在结晶器内的收缩总量中,自然热收缩的贡献要远大于相变收缩。对于C大于0.18%的过包晶钢,冷却到固相线以下(约为1493℃),同样发生包晶反应,与亚包晶钢正好相反,该成分范围能够实现全部的包晶转变,但要剩余一部分液体,在1493℃以下L+γ两相共存。相比之下其δ→γ相变产生的体积变化不明显,只是由于液态的存在消化了这种变化。 字串9

结晶器的热变形问题 字串4

在浇注过程中,铜质结晶器壁受热变形形式表现为,热膨胀加大了铜板与凝固坯壳的气隙。因此,在设计结晶器锥度时,既要考虑凝固收缩,又要考虑结晶器的热变形。铜板温度变化可由现场测试或建立数学模型计算得来。铜板最高温度在弯月面附近,可达190℃,300mm以下温度显著降低,温度最低点在下端面附近,为35℃左右。角部区域三维传热,热流较面部大,上部区域角部的铜板温度较高,300mm以下部位则由于气隙的原因,使得角部区域的铜板温度较面部低。

 etyjtykjuy