Расчет кристаллизаци слитка марки 3трпс от момента разливки до посада его в нагревательный колодец

Данный расчет был произведен на ЭВМ с использованием электронных таблиц Excel, где и составлена программа. Применение существенно облегчило вычисление кристаллизации слитка.

 

Таблица 2.1.1­­­­– данные для расчета кристаллизации слитка

Параметр	Показатель	Значение
1	2	3
Коэффициент теплопроводности	Вт/(м-К)	29
Теплоемкость	Дж/(кг-К)	692
Плотность	Кг/м^3	7250
Скрытая теплота кристаллизации	Дж/кг	276000
Масса слитка	Т	12,5
Высота слитка	М	2
Верхнее сечение	М	0,937´0,807
Нижнее сечение	М	0,937´0,807
Относительный радиус округления углов	М	0,491
Время посада в колодец от конца разливки	мин	75

 

1) Критерий кристаллизации

2) Критерий Фурье

Время полного затвердевания рассчитывается по следующему уравнению:

При подстановке полученных значений в вышеуказанные выражения вычисляем критерий Фурье:

3) Теперь при подставлении критерия Фурье в общую формулу получим полное время кристаллизации слитка

 или 3 часа 15 минут

4) Принимаем время стрипперования после разливки равной 30 минут и перед посадом в нагревательный колодец 75 минут от конца разливки, рассчитаем кристаллизацию большей, меньшей сторон слитка и кристаллизацию по направлению от угла к центру слитка.

Расчет кристаллизации меньшей стороны слитка:

Решая квадратное уравнение получим количество твердой фазы меньшей стороны слитка за период времени от конца разливки до начала посада в нагревательный колодец равной 0,21 метра.

Расчет кристаллизации большей стороны слитка:

Решая квадратное уравнение, получим количество твердой фазы большей стороны слитка за период времени от конца разливки до начала посада в нагревательный колодец равной 0,2 метра.

Расчет кристаллизации от угла к центру слитка:

Решая квадратное уравнение получим количество твердой фазы от угла к центру слитка за период времени от конца разливки до начала посада в нагревательный колодец равной 0,22 метра.

На основании проведенных вычислений построим график рис. 2.1.1.

Рис. 2.1.1 – график кристаллизации слитка

 

Расчет хода затвердевания корки прямоугольных слитков по формуле Валлета

 

Для квадратного слитка со стороной 0,937´0,807мм время затвердевания по формуле 1:

где k – константа затвердевания слитка, см×мин^-1/2

l – половина стороны слитка, см

составляет:

Исходя из проведенных вычислений видно что погрешность предлагаемого расчета затвердевания слитка составляет:

что удовлетворяет условию.