SU884845A1 - Способ управлени тепловым режимом кристаллизатора - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к непрерывному литью металлов.

Известен способ управлени  тепловым режимом, заключаюпщйс  в регулировании подачи охладител  в зависимости от разности температур охладител  на входе и выходе из кристаллизатора , скорости выт гивани  слитка и расхода охладител  l .

Однако регулированием расхода охладител  в кристаллизаторе нельз  существенно повли ть на процесс теплообмена , поскольку термическое сопротивление теплоотдаче от стенки канала к охлаждающей воде, как правило , не превышает 2% суммарного термического сопротивлени  тепловому потоку от слитка к охлаждающей воде.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ управлени  теаповым режимом кристаллизатора , заключающийс  в определении оптимальной толщины корочки слитка

на выходе из кристаллизатора и в сравнении ее с измеренной. По результатам сравнени  дают команду на изменение скорости выт гивани  слитка. Допустимую толщину корочки слитка определ ют по величине напр жений, действующих в ней. В качестве источника напр жений рассмотрены три фактора: гидростатическое давление расплава, завис щее от уровн  расплава в кристаллизаторе; раст гивающие напр жени , определ емые усилием выт гивани  слитка; термические напр жени , возникающие за счет температурных градиентов в корочке слитка 2.

Однако все перечисленные факторы не только при определенных услови х требуют увеличени  толщины корочки слитка, но и сами пр мым или косвенttbM образом способствуют ее увеличению . Учитьша  то, что вли ние указанных факторов на допустимую толщину корочки слитка незначительно, можно заранее установить (на основе ;опыта разливки или из теоретических расчетов) оптимальную толщину корочки слитка на выходе из Кристаллизатора и поддерживать ее в течение дан ного процесса посто нной. Кроме того действительна  толщина корочки слитка рассчитьгааетс  по формуле, в кото рую вход т величины, не поддающиес  измерению или расчету в процессе раз ливки, например тепловой поток от расплава, а факторы, сильно вли ющие на толщину корочки (например темпера тура .поверхности слитка) , учитьшаютс лищь задаваемыми заранее коэффициентами . Цель изобретени  - повышение прои водительности стабилизации работы. Поставленна  цель достигаетс  тем что дополнительно измер ют величину пропускаемого тока через зону контак та слитка с кристаллизатором, а скорость выт гивани  слитка регулируют пропорционально отклонению от заданн го эталонного значени  отношени  вел чины скорости выт гивани  слитка к величине пропускаемого тока. На чертеже приведена система авто матического регулировани . Тепловой поток в кристаллизаторе расчитываетс  по формуле (ТХР - Tg ) Fp ,. -.... ...uuf - .., крис таллиз ации температура С; разливаемого металла, средн   температура охлажда ющей воды в кристаллизато- ре, С.; FP - площадь рабочей поверхности кристаллизатора, R - среднее термическое сопротивление , . С другой стороны тепловой поток опре дел етс  интенсивностью кристаллизации Q Vc , где Гдд, - эффективна  теплота кристал лизации (с учетом вли ни  перегрева расплава и переохлаждени  твердой фазы), Дж/кг; плотность твердого металла площадь твердой фазы в попе речном сечении на выходе и кристаллизатора, скорость выт гивани  слитка м/с, 5 ( 2) получим формулу дл  расз (1) и чета скорости выт гивани  слитка (ТКР - Те) FP gip Рт гп. Как показывают исследовани , оснс вна  часть R (70-80%)сосредоточена в зоне контакта слитка с кристаллизатором , т.е. R3 KT (4) где KT 0,7-0,8 , Если между слитком и рабочей кристаллизатора создать стабилизированную разность электрических потенциалов U , то возникает электрический ток Лабораторные исследовани  позвол ют установить, что 80-90% электрического сопротивлени  сосредоточено в зоне контакта слитка с кристаллизатором , т.е. 1 ,(6) Кэ 0,8-0,9 Кроме того, при разливке слитков на различных технологических режимах работы на экспериментальной ШЛ установлено , что электрическое сопротивление зоны контакта слитка с кристаллизатором с достаточной дл  целей регулировани  точностью можно считать пропорциональным термическому сопротивлению этой зоны, т.е. f где Кц - коэффициент пропорциональности . Из (З) - (7) получаем с (T№-TB)FP-KR.KT I FmV Кэ В правой части (8) переменной величиной  вл етс  лишь площадь твердой фазы слитка на выходе из кристаллизатора Г(т| . Как ранее указывалось, в течение всего процесса разливки эту величину необходимо поддерживать на заранее заданном посто нном уровне. Из (8) следует, что дл  этого необходимо сохранить посто нным соотношение , сто щее в левой части, т.е. нужно стремитьс  к тому, чтобы где А заранее заданна  посто нна  величина, рассчитьшаема  по формуле (ТКР -Tg ) Fp Кр KT г Р ГГогТи-К

Claims (1)

1. Способ управления тепловым режимом кристаллизатора машины непрерывного литья, включающий измерение скорости вытягивания слитка, о т л и • чающийся тем, что, с целью повышения производительности стабилизации работы, дополнительно измеряют величину пропускаемого тока через зону контакта слитка с кристаллизатором, а скорость вытягивания слитка регулируют пропорционально отклонению от заданного эталонного значения отношения величины скорости вытягивания слитка к величине пропускаемого тока.