Файл: Горизонтальное непрерывное литье цветных металлов и сплавов..pdf

Pi

•град);

и d2— диаметры окружностей, на которых располо­ жены спаи термопар, м.

Индекс 1 относится к внутренней, а индекс 2 — к на­ ружной термопаре.

Коэффициент теплопроводности графита в значи­ тельной степени зависит от величины и направления теплового потока [31]. Проведенные исследования [32] позволили установить зависимость теплопроводности графита от температуры, которая имеет следующий вид:

термопар. Обработав средние значения удельных тепло­ вых потоков, получили уравнения при литье в графито­ вый кристаллизатор:

Изменение удельных тепловых потоков по длине кристаллизатора показано на рис. 21, из которого видно, что удельный тепловой поток на входе в охлаждаемую часть графитового кристаллизатора достигал макси­ мального значения при литье медных сплавов 600 000 Вт/м2, а припоя —200 000 Вт/м2. Средние удель­ ные тепловые потоки в кристаллизаторе находили интег­ рированием уравнений (5,6) в пределах от 0 до х

J I (г ) dx

О

5Q

Средние удельные тепловые потоки составили для графитового кристаллизатора при литье

Средний удельный тепловой поток для медного кри сталлизатора при литье припоя составил qn =

= 289 620 Вт/м2.

Количество тепла, отдаваемого затвердевающей за­ готовкой кристаллизатору, прямо пропорционально ко­ эффициенту теплопередачи от заготовки к охлаждающей воде. Коэффициент теплопередачи определяли, исходя из условия постоянства значений удельного теплового потока в рассматриваемом сечении по уравнению

где q— удельный тепловой поток на рабочей поверхно­ сти кристаллизатора, Вт/м2;

а — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-град); t„— температура поверхности заготовки, °С; tD— температура охлаждающей воды, °С.

При определении а приняли tn в начале затвердева­ ния, равной средней температуре интервала кристалли­ зации сплава. Температуру поверхности заготовки на выходе из кристаллизатора определяли эксперименталь­ но и приняли следующие значения: для бронзы 600, для латуни 550, для припоя 140° С. Температуру охлаждаю­ щей воды также определили экспериментально: для бронзы 35, для латуни 20 и для припоя 10° С.

Подставив в уравнение (9) известные значения вели­ чин, определили коэффициент теплопередачи от заго­ товки к охлаждающей воде в начале затвердевания и на выходе из кристаллизатора. Экспоненциальный закон для изменения коэффициента теплопередачи от заготов­ ки к охлаждающей воде принят такой же, как для рас­ пределения температуры и удельных тепловых потоков по длине кристаллизатора:

Изменение коэффициента теплопередачи показано на рис. 22. Полученные данные по теплопередаче позволя­ ют рассчитать основные конструктивные параметры кри­ сталлизатора. Тепловой расчет кристаллизатора сводпт-

стп [33]. Исходя из температуры нагрева воды н величи­ ны суммарного теплоотвода, расход воды определяют по уравнению

1 Е в т е е в Д. П. Теплофизические основы работы кристаллиза­ торов на непрерывной разливке плоских слитков. Автореф. капд. дне.

М„ 1964.

52