铸钢冒口覆盖剂保温原理探讨及应用.doc

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1、铸钢冒口覆盖剂保温原理探讨及应用太空模具网2008-6-5阅读：571次【字体：±中±1摘要：着重探讨了铸钢冒口覆盖剂的作用机理，提出了冒口覆盖剂的设计原理，推荐了其基木原材料和工艺关键词：铸钢件；冒口保温；覆盖剂文献标识码：A文章编号：1000-8365仃999)04-0017-02ResearchandApplicationonThermalInsulationMechanismofCoveringFluxforSteelCastingRisJIDe-ming1,HUANGjin2(1.ShenzhenTefaInformationStockCompany

2、Ltd,SHenzhen518051,China;2.WuhanSteamTurbine&Generator430074,China)Abstract：Theworkingmechanismofthermalinsulationcoveringfluxforsteelcastingrisersisinvestigated,thedejofthecoveringfluxisprovided,mainrawmaterialsofthecoveringfluxandtechnologicalingredientusedintheprocrecommendedinth

3、ispaper.KeyWords：Steelcasting;Thermalinsulationofsteelcastingrisers;Coveringflux铸钢冒口的设计须遵守2个基木原则：一是冒口屮钢液凝尚时间比铸件凝尚时间长；二是冒口应有足魁件。而这2个原则都是与冒口钢液热能散失速度密切相关。因此，如何加强冒口钢液保温，尽可能地降低葩钢液维持时间延长，是铸造工作者追求的目标。为了减缓冒口的散热速度，最常用而且最有效的于段是采用冒口覆盖剂和保温冒口套。保温冒口套是斥侧面散热速度；冒口覆盖剂则是用来减小冒口顶面散热速度。后者比前者更重要(木文屮有详细论述)

4、。因出覆盖剂的作用机理有着现实的经济意义。1冒口顶面散热方式一般来说，冒口屮钢液的热能散失主要以3种方式进行，即：热传导、热对流和热辐射。热传导主要*而，由钢液向砂型内传热；热对流和热辐射则发生在冒口顶而，以高温钢液辐射传热和表而钢液与空气产牡式进行。木文屮仅讨论冒口顶面的散热方式。1.1冒口辐射传热单位的时间内冒口所反射的辐射能Q辆可用如下公式表示：Q辐二oi>AT1(1)式屮A——冒口钢液暴露表面积；T——钢液表面温度；。I,—斯蒂芬——波尔茨曼常数。从仃)式可知，冒口顶面钢液辐射热能损失与钢液温度的四次方成正比，其热能散失速度非常快。同时绷积越大，辐射热

5、能损失也越大。试验也证明，由于钢液表面温度高，辐射热能总的损失人整个冒口在凝网反很大，冒口越大，辐射热能损失占总热能损失的比例也越大。例如：0100minX100mm明冒口辐射热损失相失的42%；0200mmX200mm明冒口辐射热损失占总热损失的55%⑴。1.2冒口对流传热冒口对流传热可用下式表示：Q流二aA(T.-Tf)(2)式屮Q流一冒口对流散热量；A冒口钢液表面面积；a——对流换热系数；T.——钢液表面温度；Tf——空气温度。由⑵式可知，冒口对流传热的驱动力是钢液与空气的温度寿。显然，这种走值是巨大的。被钢液加热了上升，冷空气又不断补充，形成空气对流。

6、钢液屮大量热能就这样被对流的空气带走。另外，钢液暴露的出流散热量也越大。2冒口覆盖剂保温作用机理试验表明，在普通冒口上覆盖保温剂，可使冒口凝同时间延长1倍多。在保温冒口上覆盖保温剂，则巨延长4倍多。由此可见，为了获得优良的冒口补缩状态，不但要考虑冒口侧面的保温，而且，更应重视冒L保温。冒口覆盖剂的主要功能是减小或“杜绝”冒口顶面辐射和对流的热能散失，其作用机理表现在如下22.1保温覆盖剂屮的保温材料能使冒口顶面近似于绝热，可以大大地减小辐射和对流传热，降低钢液散热速度，间。2.2补偿覆盖剂屮的发热材料所产生的热能能够补偿冒口钢液的热能损失，维持钢液温度不下降。

7、为了实现上迓的冒口覆盖剂应具备3个条件：(1)良好的覆盖性覆盖剂的加入冒口示，能在钢液表面迅速地铺展开来，形成均匀的覆盖层。在与钢液表面接触处形成1差、适当粘度和低熔点渣液，并能随钢液面下降而下降，不结成硬渣売。(1)强的保温绝热性在渣液液而上，形成厚厚的固态多孔、轻质、粒状保温绝热层，既杜绝辐射热损失，又阻止对流热损头G)缓慢发热性覆盖剂屮的发热材料能够在冒口凝固期间均匀缓慢地氧化发热，以弥补冒口热能的损失。满足以上3个条件，冒口屮钢液的凝固是从侧曲开始，逐渐向屮心推进。在推进过程屮，冒口顶面处矗于液态，直到凝固层推至屮心为止。3冒口覆盖剂材料选择冒口覆盖剂

8、主要由3大部分组成：保温材料、发热材料