鑄軋側(cè)封板強(qiáng)度的計(jì)算書(shū)

1、側(cè)封板強(qiáng)度的計(jì)算書(shū)側(cè)封板受力分析雙輾鑄軋薄帶鋼的側(cè)封板由側(cè)封板，固定支架，壓緊裝置等幾部分組成。側(cè)封 板直接與鋼水接觸，是側(cè)封裝置的關(guān)鍵部分，側(cè)封板上所受壓力有：與雙輾端面 的摩擦力f ,壓緊力N,熔池內(nèi)鋼水的靜壓力P,凝固后鑄帶的軋制展寬力J,重力G,鑄輾端面的反作用力F。如圖所示:圖3.1雙輻鑄軋薄帶側(cè)封壓緊方式及受力示意圖1-鑄軋輻2-側(cè)封板水平方向上作用白平衡式為：N=P+J+F側(cè)封板的壓緊力是影響鑄軋過(guò)程的穩(wěn)定性和鑄帶質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，由以上對(duì)側(cè)封板的受力分析，側(cè)封板的壓緊力的大小決定著側(cè)封板的密封效果，由側(cè)封板的受力平衡公式得，當(dāng)壓緊力 N=P+F時(shí)，側(cè)封板處于無(wú)摩擦狀態(tài)，這種理

2、 想狀態(tài)事實(shí)上很難做到； 而當(dāng)壓禁力N<P+F時(shí)，側(cè)封板與軋輾端面之間就會(huì)因 側(cè)封板得退讓而產(chǎn)生縫隙。熔池中的鋼水就會(huì)進(jìn)入縫隙而在鑄帶邊部形成毛刺， 隨著雙輾的轉(zhuǎn)動(dòng)，這些毛刺反過(guò)來(lái)繼續(xù)使側(cè)封板磨損甚至拉傷， 使縫隙越來(lái)越大， 毛刺也越來(lái)越多，結(jié)果封不住鋼水，造成鑄軋中斷。由于鑄軋過(guò)程中還存在著像 產(chǎn)生冷塊等特殊情況，故實(shí)際使用的壓緊力N遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于P+F;當(dāng)壓緊力N>P+ F時(shí)，由于輾端面對(duì)側(cè)封板的反作用力 F增大，側(cè)封板易磨損，當(dāng)N大到一定 程度時(shí)可導(dǎo)致側(cè)封板被壓碎，就將嚴(yán)重的影響鑄帶的質(zhì)量，漏鋼嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成 鑄壓過(guò)程中斷；而壓緊力過(guò)小會(huì)產(chǎn)生漏鋼，鑄帶邊緣會(huì)產(chǎn)生毛刺和飛邊，而且溶

3、池內(nèi)的高溫鋼水也容易在側(cè)封板上產(chǎn)生凝固塊， 使鑄帶產(chǎn)生邊部缺損的缺陷。壓緊力最佳的狀態(tài)是既封住鋼水，又不使側(cè)封板退縮，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)微調(diào)，保證鑄帶質(zhì) 量良好。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)壓緊力進(jìn)行測(cè)量，由于鑄軋實(shí)驗(yàn)過(guò)程的不穩(wěn)定，壓緊力受很多方 面的影響，其中最主要的是鋼水凝固后鑄帶的軋制寬展。寬展對(duì)側(cè)封板產(chǎn)生的擠壓作用使得側(cè)封板的密封效果變差， 在側(cè)封板和軋輾之間產(chǎn)生縫隙，鋼水就會(huì)擠 入此縫隙而產(chǎn)生飛邊，產(chǎn)生漏鋼。鑄帶的寬展對(duì)壓緊力的影響占很大的比重，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的漏鋼的原因主要是由于寬展對(duì)側(cè)封板產(chǎn)生的不利影響而造成的，為了防止側(cè)封板處鋼水的泄漏，實(shí)驗(yàn)中采用的壓緊力為500N左右，在此情況下側(cè)封板的密封效果比較理想，能

4、夠有效的防止鋼水的泄漏，并保證側(cè)封板不被壓碎。彈簧的設(shè)計(jì)彈簧的直徑是d=4mm ,因此選用冷卷彈簧，對(duì)于重要的壓縮彈簧，為了保 證兩端的承壓面與其軸線(xiàn)垂直，應(yīng)將端面圈在在專(zhuān)用的磨床上磨平。關(guān)于彈簧力能參數(shù)的選擇：1. 由于彈簧的工作條件以及對(duì)彈簧性能的要求，彈簧的材料選用65Mn,完全可以滿(mǎn)足要求。2. 彈簧的切變模量G=800003. 許用切應(yīng)力0.40.4 1600 640MPa4. 彈簧的旋繞比C=5可知K= 畛0615 1.3234C 4 C (3.1)設(shè)計(jì)過(guò)程：1 .根據(jù)套桶的空間，初選彈簧的中徑是D=25Cm,彈簧的直徑是d=4mm。 則彈簧的外徑D2 D d 25 4 29mm,

5、彈簧的內(nèi)徑D1 25 4 21mm。2 .根據(jù)公式：可得彈簧的節(jié)距 p (0.28 0.5)D 0.5D 10mm .(3.2)3 .工藝的要求，側(cè)封板最大的磨損量是10mm,所以彈簧最大的壓縮量控制在10mm,即max10mm4 .根據(jù)公式 d 1.6 ! FmaxKC 可得：Fmax()2 604.7N ,1.6 KC(35.對(duì)于壓縮彈簧，彈簧的工作圈數(shù)n Gd 3 max 4.58 Fmax C(3.(4)6 .冷卷彈簧的總?cè)?shù)n1 n 2.5 77 .彈簧的自由高度H 0 pn 2d 68mm8 .彈簧的螺旋角 arctg -p- 5.21(3.(7)9.彈簧的展開(kāi)長(zhǎng)度：LDn1 55

6、0mmcos(3.(8)kuIII 1J 圖3.2彈簧3.3側(cè)封板冷卻水強(qiáng)度的確定側(cè)封板即需要預(yù)熱保溫又需要冷卻，熱量主要靠通往冷卻水箱的冷卻水將其帶走。用單位時(shí)間內(nèi)由冷卻水帶走的熱量多少來(lái)表示冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度。水冷采用的是循環(huán)水，在使用循環(huán)水時(shí)，可用冷卻系統(tǒng)專(zhuān)用水泵將水打入側(cè)封板冷卻水箱，保持水壓不變，以確保鑄軋過(guò)程順利進(jìn)行，冷卻的用水量可以通過(guò)以下計(jì)算過(guò)程確定。( 1) 單位時(shí)間冷卻水從側(cè)封板所帶走的熱量為：63 Cy(Ty Tg) Cg(Tr Tp) el1010 ( 3. 10) 式中： 鑄軋機(jī)生產(chǎn)能力，t/hT y 供料嘴中流出金屬液的溫度，Tr 鋼的熔點(diǎn)。T p 故態(tài)鋁帶坯的溫度

7、。Tp 固態(tài)鋁帶坯的溫度。cy 鋁液的比熱容。kJ /(kg .)cg 固態(tài)鋁的比熱容。kJ /(kg.)el 鋁液的熔化潛能。kJ / kg.根據(jù)任務(wù)要求可計(jì)算鑄軋機(jī)的產(chǎn)量是2t/h。即=2t/h。通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上述參數(shù)：Ty =1680Tr =1520T p =1000cy =0.50 kJ /(kg.)cg =0.39 kJ /(kg .)el =400.6 kJ /kg.計(jì)算側(cè)封板所需帶走的熱量：cy(Ty Tg) cg (Tr Tp) el106 10 3( 3. 11) 0.50(1620 1520) 0.39(1520 1000) 400.6 2 106 10 3=1306800kJ / h2)每小時(shí)排走熱量所需的冷卻水總用量為：Qxs-(TscT sr)Cs(3.12)式中：Ts.一冷卻水進(jìn)入水箱時(shí)的溫度，C。丁不一冷卻水排出水箱時(shí)的溫度，C。Cs冷卻水比熱容，kJ/(kg.C)并且 Tsr=15 C, Tsc =28 C,cs =4.1868kJ /(kg. C)把上面具體的數(shù)據(jù)代入上式中，有Qxs(Tsc sc1306800 24009.5L/h T sr)cs(28 15) 4.1868(2)每分鐘的耗水量為:QfQxs6024009.5400.2L/min60(3.