2. Есеп шығару мысалдары

3. Өзіндік жұмысқа арналған тапсырмалар

Кілт сөздер: Құю, жарамды балқыма, сифондық құймалар, орталық құйғыш, жартылай қатқан құйма.

Бақылау сұрақтары:

1. Болат балқытудың соңғы кезеңі болып не табылады?

2. Болатты құюдың үш негізгі түрін атаңыздар.

3. Болатты сифонды құю кезіндегі құймақалыптар туралы не айта аласыздар.

4. Кристализация жылдамдығын анықтайтын негізгі әдіс.

5. Жұмыстың мақсаты неде?

Глоссарий:

1. Құю - болатты балқытудың соңғы кезеңі болып табылады. Бұл үлкен ұжымның жұмысының нәтижесін көрсететін операция болып табылады.

Теориялық бөлім

Болатты балқытудың соңғы кезеңі оны құю болып табылады. Бұл үлкен ұжымның жұмысының нәтижесін көрсететін операция болып табылады. Бұл өте маңызды, себебі цех жұмысының техника - экономикалық көрсеткіші сұйық болат сапасынан емес, құйманың жарамды массасы немесе әрі қарай өнделетін өнім құйындыларына байланысты.

Жарамды құйманы келесі өрнекпен анықтауға болады:

G_ж = G_қ / G_м · 100%,

мұндағы, С_қ - жарамды құйма салмағы т; С_м - металдышикіқұрам салмағы (шойын + скрап).

Пайдалы құйма шығару көптеген факторларға байланысты оның ішінде құю әдісі. Құюдың үш негізгі әдісі белгілі: 1) жоғарыдан құю; 2) сифонмен құю; 3) үздіксіз құю.

Жоғарыдан құйған кезде болат түпшеге орналыстырған шойынды құймақалыпқа немесе тікелей болат құйғыш шөмішке немесе аралық ыдыс (воронка) арқылы түседі.

Болатты сифондық құюда бір мезгілде 2 - 8 және оданда көп құймақалыптар толтырылады. Құймақалыптар түпшеге орналастырылады, ортасында іштей футеровкаланған орталық (орталық құйма), құймақалыптармен қалыпқа каналдар арқылы жалғанған және сифондық кірпішпен қаланған.

Болатты үздіксіз құюдың мәні келесіде: сұйық болатты үздіксіз сумен суытылатын түбі жоқ (кристализатор) құймақалыпқа төменгі бөлігінен жартылай қатқан құйма шығарылып тұрады.Толық қатқаннан кейін жылжып келе жатқан құйманы өлшемді түрмен кеседі.Үздіксіз болатты құю құрылымдарын БҮҚҚ деп атайды (болатты үздіксіз құю қондырғылары).

Есеп шығару мысалдары

Кристализаторлар мен құймақалыптарды толтыру кезіндегі гидродинамикалық үрдістер

Болаттың көптеген көлемін әр түрлі шөміштерден, мөлшерлеуші құрылғылардан - стакандармен дозаторлар арқылы құяды.

Болаттың шөміштен ағу жылдамдығы тең:

V_ағу = μ√2gН, (15.1)

мұндағы, H - шөміштегі металл деңгейінің биіктігі, м; g - еркін құлаудың жеделдетілуі, м / с²; μ - сұйықтық ағып кеткендегі оның шығынын есептеу коэффициенті.

Егер құю кезінде шөміште қож қабаты болса, онда оның шығаратын қысымында ескерген жөн. Металдың ағу жылдамдығы келесі теңдеумен өрнектеледі:

V_ағу = √2gН + Н_қ · γ_қ / γ_ме, (15.2)

мұндағы, H_қ - қож қабатының биіктігі; м; γ_қ / γ_ме - металл мен қож тығыздығы, т / м³.

15.1 және 15.2 өрнектерін қолданып құю жылдамдығын есептеуге болады. Құю жылдамдығы астарында бірлік уақытында шөміштен ағын құймақалыбына (кристолизаторға) осы мерзімде құйылатын металл көлемі жатыр.

Құюдың екі жылдамдығы белгілі, массалық _м, және сызықтық _с.

Массалық (салмақты) жылдамдық (т / минут) шөміштен бірлік уақытта құймақалыпқа ағатын болат массасын мінездеуге арналады. Массалық жылдамдықтың нақты шамалары құюда т / минутқа дейін жетеді.

Сызықтық жылдамдық құюдың немесе құймақалыптағы металдың айнасын көтеру жылдамдығы (м / минут), құймақалыптағы белгілі бір өлшеммен бірлік уақыттағы металдың көлемін мінездейді.

Құюдың орташа сызықтық жылдамдығының шамалық масштабтары:

Сифондық құю - 0,2 - 0,6

Жоғарыдан - 0,7 - 2,5

Жылдамдықпен құю - 3,5 - 5,0

Мысал №1

Құюдың массалық және сызықтық жылдамдығын табу керек, егер 20т массалық құйма 2,5м биіктікпен 2 минутта толтырылса.

V_м = 20т / 2минут = 10т / минут,

V_с = 2,5м / 2минут = 1,25м / минут.

Бірлік уақытта металдың массалық шығынын және массалық жылдамдығын 15.1 - ші өрнекті пайдалана отырып табуға болады, егер, болатқұйғыш стакан ауданы белгілі болса:

V_м = γ_меSμ√2gН, (15.3)

мұндағы, γ_ме - сұйық металл тығыздығы; S - шыға берістегі стаканның кесе көлденең түтігінің ауданы.

Мысал №2

Шөміштегі металл биіктігі 4м. Құю диаметрі 80мм болатын стакан арқылы орындалады. Құюдың массалық жылдамдығын табу керек(μ - 1):

V_м = 7,0 · 3,14 · 0,08² / 4 · √2 · 9,81 · 4 = 0,315т / с = 18,7т / минут.

Мысал №3

2 мысал шарты бойынша шөміштен металдың ағу жылдамдығын табыңдар. Берілгендерді 15.1 - ге теңдеуге қойып келесіні аламыз:

V_ағу = 1 · √2 · 9,81 · 4 = 8,859м / с = 431м / минут.

Өндірістік жағдайда металдың құймақалыпта қату жылдамдығын білу қажет (қатты металл қабығының қалыңдығының өсу жылдамдығы). Құйманың толық қату уақытын білу де өте қажет, себебі оны құймақалыптан ерте алып қойылса металдың жарамсыздарын көбейте түседі.

Болаттың кристализациялауының жылдамдығын табудың негізгі әдісі болып металл құйылған құймақалыпты төңкеру және сұйық қалдықтарын төгу, кристалданған қабат қалындығын өлшеу табылады. Қатқан қабат қалыңдығы мен кристализациялау уақытының өзара байланысы квадрат түбір теңдеуімен өрнектеледі:

Д = К√τ, (15.4)

мұндағы, Д - қатқан қабат қалыңдығы, см; τ - қату уақыты, минут; К - қату коэффициенті, см / минут^0,5.

К мәні болаттың әртүрлі маркалар үшін (1,5 - 3,5см / минут^0,5) үлкен шекарада тербеледі, көп жағдайда легірленген және көміртекті болаттар үшін (2,5 - 2,6см / минут^0,5).

Қату коэффициентін анықтау үшін келесі формуланы қолдануға болады:

К = √2λ∆t / γ(Q_o + 1 / 2С ·∆t) см / минут^0,5, (15.5)

мұндағы, λ - болаттың жылу өткізгіштік коэффициенті, ккал / минут · см · град; ∆t - кристализация температурасы мен құйма бетінің айырмасы, ^○С; Q_о - кристаллизация жылуы, ккал / г · град; γ - кристалданған және сұйық болаттың орташа тығыздығы, г / см; С - сұйық болат жылусыйымдылығы, кал / г · град.

В.М. Тагеев ұсынған құйманың толық қатуын келесі формула арқылы табуға болады:

Т = 0,112R², (15.6)

мұндағы, R - іштей сызылған шеңбер радиусы, см.

Мысал №4

Қалып толғаннан 3 минуттан кейін құйманың кристалданған қабатының қалыңдығын табыңдар. К = 2,5см / минут^0,5.

Д = К√τ,

Д = 2,5 √3 = 4,33см = 43,3мм.