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如Tc-Tp=30℃,则中1=6卡/凰米2·秒。这与已凝固钢壳传导传热相比(中s≈50卡/厘 米·秒)是很小的。在正常浇注条件,凝固速度dS/t是与凝固交界面热流成比例的。 Lr是=4:-=a:(股),-hT。-T,) 式中:L1一凝固潜热,卡/克 入s一一固体钢导热系数,卡/厘米·秒·度。 因此,结晶器内注流产生的对流运动把钢液过热传给凝固壳。钢液过热度越高,凝固壳 就越薄。因此应限制中间色钢液过热度为10一30°C。 2.凝固还亮的传热 在凝固钢壳中为传导传热。对板坯可用热传导方程表示如下: H=102T) at pax丿 当温度大于900℃时,可认为入=0.07卡/厘米·秒·度 3.凝固亮与结晶婴整之间传热 凝固开始时,已凝固坯壳与结晶器壁是紧密接触的,随后由于坯壳收缩,在结晶器壁与 坯壳之间产生了不均匀气隙。此时坯壳表面与结晶器壁热交换是靠辐射和对流传热(或气层 导热)〔2)。 中=ε0(273+T.)‘-(Tc,+273))+h。(T.-Tcu2) 式中:e为辐射系数,o。为STEPhe?常数,h.气隙对流传热系数。其余符号见图1。 气隙的产生使坯壳与结晶器壁交界面热阻增大,减少了传热,成为结晶器传热限制环 节。热阻的大小决定于, (1)结晶器壁的表面状态,表面越光滑,热阻越小 (2)润滑剂性质, (3)坯壳与铜壁脱开程度。 实验室测定〔3)固体钢与铜壁之间的热交换系数为0.050卡/厘米2·秒·度。这个热阻约相当 于14毫米厚钢板的传热。 4.结晶售铜整传热 铜壁为传导传热。图2表示了铜壁不同类型的冷却水槽在铜壁厚度方向等温线分布的示 意图。等温线分布是用电模拟法得到的〔4〕。可用等温线来估计铜壁厚度上某一点温度: T=Tcur+x(Te02-Tsoi) Too-Ten 由图2看出:最好的均匀冷却方式是方坯的管状结晶器。对板坯结晶器的铜板的均匀冷却决 定于冷却水槽的尺寸和间距。如5×25毫米的水槽、间距小于25毫米就可得到铜板温度大体 上均匀分布。 可以估计结晶器壁厚度对传热的影响。“固体钢-结晶器-冷却水”的总热阻可表示为: 古+。+品 若h。=1卡/厘米秒度,h.=0.05卡/厘米秒度,入c▣=0.89卡/厘米秒度时,计算结 果如表1。 24如 。 一 , ℃ , 则 小 ‘ 卡 厘 米 忍‘ 秒 。 这与已凝固钢壳传导传热 相 比 小 巴 卡 厘 米 “ 。 秒 是很小的 。 在 正常浇注条件 , 凝固速度 是与凝 固交界面热流成 比例 的 。 。 。 一 ,一 “ 器 , 一 “ ‘ 。 一 , 式 中 — 凝 固潜热 , 卡 克 入 — 固体钢导热 系数 , 卡 厘 米 秒 。 度 。 因此 , 结 晶 器 内注流产生的对流运动 把钢液过热传给凝 固壳 。 钢 液过热度越 高 , 凝 固壳 就越薄 。 因此应限 制中间 色钢液过热度为 一 “ 。 报一坯宪的传热 在凝 固 钢壳 中为传导传热 。 对板 坯可用热传导 方程表 示如下 剑丝 立厂鱼丝、 日 刁 当温度大于 ℃ 时 , 可认为 卡 厘米 秒 度 扭固充与谊二挂之 间传热 凝 固开 始时 , 巳凝 固坯壳与结 晶器壁 是紧密接触的 , 随 后由 于坯 壳收缩 , 在结 晶器壁 与 坯 壳之 间产生 了不 均匀气隙 。 此 时坯壳表 面 与结 晶器壁热交 换 是靠辐射和 对流传热 或气层 导热 〔 〕 。 小 二 。 。 〔 。 ‘ 一 。 。 ‘ 一 ‘ 。 式 中 为辐 射系数 , 。 。 为 常数 , 气 隙对流传热 系数 。 其 余符号见 图 。 气隙的产生使坯 壳与结 晶器壁 交界 面热阻 增 大 , 减少 了传热 , 成 为结 晶器传热 限 制 环 节 。 热 阻 的大小决定于 结 晶器壁 的表 面状态 , 表 面 越光滑 , 热阻 越小, 润滑剂性质, 坯壳 与铜壁脱开程度 。 实验室 测定 〔 〕 固体钢与铜壁 之间 的热交 换 系数为 卡 厘 米 “ · 秒 · 度 。 这 个热阻 约 相 当 于 毫米厚 钢板 的传热 。 给 二 们 挂传热 铜 壁 为传导传热 。 图 表示 了铜 壁不 同类型 的冷却 水槽在铜壁 厚度方 向等温线 分布的示 意 图 。 等温线 分布是用 电模 拟法得到的〔 〕 。 可 用 等温线 来估计铜壁 厚度上某一 点温度 。 。 。 。 一 。 , 。 一 。 小 。 人 。 。 由 图 看 出 最 好 的均匀冷却方式 是方坯 的管状结 晶器 。 对板 坯结 晶器 的铜 板的均 匀冷却决 定 于冷却水槽的尺寸和 间距 。 如 毫米的 水槽 、 间距 小 于 毫 米就可得 到铜 板 温度 大体 上均 匀 分布 。 可 以估计结晶器壁厚度对传热 的影响 。 “ 固体钢一结 晶器一 冷却 水 ” 的总热阻 可表 示为 , 。 , , 宁 一下, ‘ 一 十 了 人 若 。 卡 厘米 。 秒 。 度 , 二 。 卡 厘米 。 秒 · 度 , 久 。 。 卡 厘 米秒 度时 , 计 算结 果如表
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