Вибір форми технологічної осі

 

Базовий радіус МБЛЗ

розливання заготовка сталь охолодження

При використанні радіальних і криволінійних МБЛЗ при переведенні злитка в горизонтальне положення його приходиться деформувати - розгинати. При розгині чи виправленні виникаючі в злитку напруги можуть перевищити межу міцності і привести до утворення різного роду тріщин. При цьому необхідно приймати до уваги сортамент, що відливається, перетин заготовки й умови охолодження злитка, тому що всі ці параметри визначають припустиму величину деформації металу [11].

У випадку радіальної машини розгин злитка, як правило, проводиться цілком у затверділому стані в одній точці.

Одним із способів запобігання утворенню дефектів при розгині злитка є при всіх інших рівних умовах збільшення радіуса кривизни, що дозволяє знизити величину деформації і її швидкість. На підставі досвіду експлуатації радіальних МБЛЗ і дослідження впливу величини і швидкості деформації при розгині на якість безперервного злитка ВО «Уралмаш» виробило практичні рекомендації для вибору мінімального базового радіуса радіальної МБЛЗ в залежності від товщини злитка, які представлені у таблиці 5.1.

 

Таблиця 5.1 - Рекомендовані ВО «Уралмаш» значення базового радіусу радіальних МБЛЗ в залежності від товщини злитка

Товщина злитка £150£200£250£315£350£400
Базовий радіус 568101214

 

Дослідження механічних властивостей сталі при 1300-1450 ⁰С дозволили одержати рівняння для оцінки припустимого базового радіуса технологічної осі МБЛЗ із розгином в одній точці в залежності від марки сталі, що розливається, і інтенсивності охолодження:

 (5.1)

 

де  - товщина злитка, ;

 - швидкість витягування злитка, ;

 - коефіцієнт кристалізації;

 - величина припустимої деформації слоїв металу в температурному інтервалі крихкості [для маловуглецевого, дрібнозернистого металу можна прийняти ; для средньовуглецевого і легованого металу  та для високовуглецевого і складнолегованого ];

 - коефіцієнт, що враховує інтенсивність охолодження злитка в ЗВО (; менше значення відноситься до помірної інтенсивності, більше до високої).

Визначимо базовий радіус та виберемо тип МБЛЗ для розливання маловуглецевого, дрібнозернистого металу у заготовки перетином .

Приймаємо для даного сортаменту наступні вихідні дані: припустима деформація внутрішніх слоїв у температурному інтервалі крихкості ; інтенсивність охолодження - помірна, ; швидкість витягання злитка ; коефіцієнт кристалізації .

Базовий радіус:

 

.

При базовому радіусі МБЛЗ  ділянка затвердіння (металургійна довжина) машини складе:

 

 

Повний час кристалізації заготовки перетином  складе:

 

.

 

Необхідна мінімальна металургійна довжина при швидкості витягання злитка  складе:

 

 

Для забезпечення запасу довжини для можливого збільшення часу кристалізації для слябової заготовки металургійна довжина, розрахована по базовому радіусу, повинна бути не менш ніж на 10% більше металургійної довжини, розрахованої по часу повної кристалізації злитка, . Тобто має виконуватись наступне визначення:

 

.

 

Отже, необхідно чи збільшити радіус машини чи зменшити швидкість витягання злитка [2,3]. Зберігаючи швидкість витягання злитка , оскільки вона визначає продуктивність МБЛЗ, базовий радіус установки має бути:

.

 

При цьому радіусі  складе , що забезпечить запас довжини для можливого збільшення часу кристалізації більш ніж на 10%. Але у відповідності з таблицею 5.1 для товщини заготовки 250 мм рекомендується радіальна МБЛЗ з базовим радіусом до 5 м. Тому вибираємо не радіальну, а криволінійну МБЛЗ з металургійною довжиною , базовим радіусом 8,5 м та декількома точками правки.