结晶器设计计算

通过结晶器的热流量通过结晶器放出热流，可用下列计算Q=LEVP{C1（Te-Tl）+lf+cs（Ts-To）}（）式中：Q：结晶器钢水放出的热量，kj/min；L：结晶器横截面周长，4.012m；E：出结晶器坯壳厚度，0.012m；V：拉速，2.2m/min；P：钢水密度，X103.kj/kg・°C；由此可得：Q=LEVP{C1（Te-Tl）+lf+cs（Ts-To）}=62218kj/min结晶器水缝面积计算结晶器的水缝面积与单位水流量（冷却强度）铸坯尺寸的大小以及冷却水流速有关，结晶器水缝面积可用下式计算：F=QkSX106/（3600V）（mm2）（）式中：Qk：单位水流量 m3/n•m，经验值取 100-500m3/n•m；取 100m3/n•m。S：结晶器周边长度，4X120X103m；V：冷却水流速，取 6T0m/s,实际取 8m/s；即结晶器水缝面积为：F+QkSX106/（3600v）=X103mm3结晶器的冷却系统为使结晶器壁有较高的导热系数，在铜壁与冷却水之间不能产生水垢和沉淀物。由于结晶器的热负荷很高，接触结晶器壁的冷却水有时会达到汽化的温度。为了防止出现水垢，水必须经过软化处理或脱盐处理［9］。结晶器内冷却水的流量，一般按断面周长长度每毫米每毫米计算。经过净化及软处理的水一般都是循环使用。采用封闭式供水系统。充分利用回水系压有利于节能。3.5.1 结晶器的倒锥度钢水在结晶器内凝固是因坯壳收缩形成气隙，通常是将结晶器作成倒锥度，后者定义为：△=（S—S上下)/SXL上（）式中：△结晶器的倒锥度%/m；S，S：结晶器的上边口，下边口长；上下L：结晶器长度。倒锥度取值不能太小，也不能太大。过小则作用不大，过大则增大了拉坯阻力，甚至卡钢而不能出坯［9］。高碳钢的收缩量大，所以须用较大的倒锥度［7］。高速拉坯时，应采用较小的倒锥度。在此设计中倒锥度可取%/m，为了不致产生太大的拉坯阻力。实际的倒锥度略小于上述值，约为。3.5.2 结晶器冷却水量的计算单位时间内通过结晶器冷却水缝(水槽)的水量对结晶器钢水热量传递和坯壳凝固有重要的参数影响。结晶器冷切水量计算方法有：结晶器热平衡法假定结晶器钢水热量全部由冷却水带走，则结晶器钢水凝固放出的热量与冷却水带走的相等，即：Q=WXCX△Q()则 W=Q/(△Q)式中：Q：结晶器内的钢水凝固放出热量，2218kj/min；W：结晶器全部水量，L/min；C：水的比热容，kgXr；△Q：结晶器进出水量温度差 61即 W=Q/(△Q)=2468L/min(1)从保证水缝内冷却水流速＞6m/s 来求结晶器水量得：W1：36XSXV/10000(m3/h)()式中：S：水缝面积，X103mm2Wi：冷却水量，m3/h；V：冷却水流速，8m/s。即；...