Obrabotka Metallov 2012 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (55) 2012 9 ТЕХНОЛОГИЯ до установившегося значения, характерного для устойчивого процесса получения металлоизде- лия. Равномерность распределения температур рабочих поверхностей верхней и нижней стенок кристаллизатора по их длине оценивали как ве- личину разности температур перед и за условной границей соответствующей области кристалли- затора. Для нижней стенки ( см. рис. 2) – раз- ница между значениями температур в точках 1 и 3 (граница области I и II (Δ Т 1–3 )) и точках 3 и 5 (граница области II и III (Δ Т 3–5 )). Для верх- ней стенки (рис. 2) – разница между значениями температур в точках 8 и 10 (граница области II и III (Δ Т 8–10 )). Исследование теплового режима кристалли- затора УНГЛДМ проводили при следующих на- чальных условиях и параметрах: – сортамент металлоизделия: полоса попе- речного сечения 40×12 мм; – материал заготовки: технический алюми- ний АД0 ГОСТ 4784-97; – материал кристаллизатора: сталь 45 ГОСТ 1050-88; – температура заливки расплава: 700 ° С; – степень обжатия заготовки: 0,25; – производительность: 1,5 м/мин; – номинальное давление в системе охлажде- ния ( р в ): регулируемое (0,4…1,0 кгс/см 2 ); – температура воды на входе в систему охлаж- дения ( Т в ): регулируемая (20…40 ° С); – объемный расход воды в системе охлажде- ния: регулируемый (40…70 см 3 /с); – начальная температура центральной обла- сти кристаллизатора (значение температуры в точке 1 на рис. 2): 630 ° С. В табл. 1 представлены основные режимы си- стемы охлаждения кристаллизатора УНГЛДМ, при которых проводились исследования. 2. Результаты исследований На первом этапе были исследованыпараметры рабочего прогрева кристаллизатора УНГЛДМ. На рис. 3 представлены кривые, описывающие зави- симость температуры воды на выходе из системы охлаждения кристаллизатора от продолжитель- ности технологического цикла получения метал- лоизделия для 1-го и 5-го режимов. Т а б л и ц а 1 Пара- метр Режимы работы системы охлаждения кристаллизатора УНГЛДМ с перфорированным стаканом (рис. 1, а ) с прямоточным стаканом (рис. 1, б ) 1 2 3 4 5 6 7 8 р в , кг/см 2 0,4 1,0 0,4 1,0 0,4 1,0 0,4 1,0 Т в, ° С 20 20 40 40 20 20 40 40 За начало отсчета временного интервала выбирали момент заливки кристаллизатора УНГЛДМ расплавленным металлом. Своего пикового значения температура охлаждающей воды для 5-го режима работы системы охлаж- дения (кривая 1 , рис. 3) достигала через 36 с от начала процесса и составляла 29 ° С, в течение последующих 28 секунд происходило вырав- нивание температур до установившегося зна- чения. Через 64 с от начала процесса темпе- ратура достигала 27,7 ° С при ее значении на входе в систему охлаждения 20 ° С. Для 1-го режима работы системы охлаждения (кривая 2 , рис. 3) пиковое значение температуры охлаж- дающей воды (29,7 ° С) достигалось через 28 с, а продолжительность выравнивания темпера- тур после пикового значения составляла 48 с. Соответственно установившийся режим рабо- ты системы охлаждения наступал через 76 с после заливки кристаллизатора расплавом и соответствовал температуре воды на выходе из кристаллизатора, равной 27,2 ° С. Увеличение температуры воды на входе в систему охлаждения кристаллизатора до 40 ° С при постоянном давлении (режимы 3-й и 7-й) Рис. 3 . Изменение температуры воды на выходе из системы охлаждения: 1 –5-й режим; 2 –1-й режим