Курсовая работа: Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали
– температура воды на выходе из кристаллизатора (принимаем 420 С);
– перепад температур воды в кристаллизаторе ∆tв (42–20 = 220 С);
– средний перепад температуры между температурой жидкого металла итемпературой поверхности кристаллизующейся заготовки ∆t (принимаем3700 С);
– средняя толщина слоя затвердевшего металла в кристаллизаторе ξ0 :
,
где Кз – коэффициент затвердевания, мм/мин0,5 ;
τ – продолжительность затвердевания, мин;
h – расстояние до середины кристаллизатора, м;
- рабочая скорость вытягивания заготовки, м/мин.
Принимаем величину коэффициента затвердевания Кз = 26 мм/мин0,5 .
Расчет ведем для середины кристаллизатора. Длина кристаллизатора по заданию 950 мм. Рабочая скорость вытягивания – 0,76 м/мин. Кристаллизатор заполняют не полностью. Принимаем, что уровень жидкого металла в кристаллизаторе составляет 850 мм, т.е. расстояние до середины кристаллизатора составит 425 мм.
Тогда:
мм.
После этого вычисляется средняя плотность теплового потока от заготовки к кристаллизатору:
,
где – средний тепловой поток, Вт/м2 ;
– коэффициент теплопроводности затвердевшего металла, Вт/(м∙град).
Принимаем следующее значение коэффициента теплопроводности Вт/(м∙град).
Тогда:
кВт/м2 .
Затем вычисляется расход воды, обеспечивающий принятую температуру ее на выходе из кристаллизатора:
,
где – расход воды на кристаллизатор по рассматриваемому условию, м3 /ч;
- площадь поверхности кристаллизатора, воспринимающая тепловой
поток, м2 ;
– плотность воды, кг/м3 ;
СВ – удельная теплоемкость воды, кДж/(кг∙град).
Найдем площадь поверхности кристаллизатора:
= =2,68 м2 .