铸轧侧封板强度的计算书

1、侧封板强度的计算书侧封板受力分析双辗铸轧薄带钢的侧封板由侧封板，固定支架，压紧装置等几部分组成。侧封 板直接与钢水接触，是侧封装置的关键部分，侧封板上所受压力有：与双辗端面 的摩擦力f ,压紧力N,熔池内钢水的静压力P,凝固后铸带的轧制展宽力J,重力G,铸辗端面的反作用力F。如图所示:图3.1双辐铸轧薄带侧封压紧方式及受力示意图1-铸轧辐2-侧封板水平方向上作用白平衡式为：N=P+J+F侧封板的压紧力是影响铸轧过程的稳定性和铸带质量的关键因素之一，由以上对侧封板的受力分析，侧封板的压紧力的大小决定着侧封板的密封效果，由侧封板的受力平衡公式得，当压紧力 N=P+F时，侧封板处于无摩擦状态，这种理

2、 想状态事实上很难做到； 而当压禁力N<P+F时，侧封板与轧辗端面之间就会因 侧封板得退让而产生缝隙。熔池中的钢水就会进入缝隙而在铸带边部形成毛刺， 随着双辗的转动，这些毛刺反过来继续使侧封板磨损甚至拉伤， 使缝隙越来越大， 毛刺也越来越多，结果封不住钢水，造成铸轧中断。由于铸轧过程中还存在着像 产生冷块等特殊情况，故实际使用的压紧力N远远大于P+F;当压紧力N>P+ F时，由于辗端面对侧封板的反作用力 F增大，侧封板易磨损，当N大到一定 程度时可导致侧封板被压碎，就将严重的影响铸带的质量，漏钢严重时还会造成 铸压过程中断；而压紧力过小会产生漏钢，铸带边缘会产生毛刺和飞边，而且溶

3、池内的高温钢水也容易在侧封板上产生凝固块， 使铸带产生边部缺损的缺陷。压紧力最佳的状态是既封住钢水，又不使侧封板退缩，实现在线微调，保证铸带质 量良好。在实验中对压紧力进行测量，由于铸轧实验过程的不稳定，压紧力受很多方 面的影响，其中最主要的是钢水凝固后铸带的轧制宽展。宽展对侧封板产生的挤压作用使得侧封板的密封效果变差， 在侧封板和轧辗之间产生缝隙，钢水就会挤 入此缝隙而产生飞边，产生漏钢。铸带的宽展对压紧力的影响占很大的比重，实验中产生的漏钢的原因主要是由于宽展对侧封板产生的不利影响而造成的，为了防止侧封板处钢水的泄漏，实验中采用的压紧力为500N左右，在此情况下侧封板的密封效果比较理想，能

4、够有效的防止钢水的泄漏，并保证侧封板不被压碎。弹簧的设计弹簧的直径是d=4mm ,因此选用冷卷弹簧，对于重要的压缩弹簧，为了保 证两端的承压面与其轴线垂直，应将端面圈在在专用的磨床上磨平。关于弹簧力能参数的选择：1. 由于弹簧的工作条件以及对弹簧性能的要求，弹簧的材料选用65Mn,完全可以满足要求。2. 弹簧的切变模量G=800003. 许用切应力0.40.4 1600 640MPa4. 弹簧的旋绕比C=5可知K= 畛0615 1.3234C 4 C (3.1)设计过程：1 .根据套桶的空间，初选弹簧的中径是D=25Cm,弹簧的直径是d=4mm。 则弹簧的外径D2 D d 25 4 29mm,

5、弹簧的内径D1 25 4 21mm。2 .根据公式：可得弹簧的节距 p (0.28 0.5)D 0.5D 10mm .(3.2)3 .工艺的要求，侧封板最大的磨损量是10mm,所以弹簧最大的压缩量控制在10mm,即max10mm4 .根据公式 d 1.6 ! FmaxKC 可得：Fmax()2 604.7N ,1.6 KC(35.对于压缩弹簧，弹簧的工作圈数n Gd 3 max 4.58 Fmax C(3.(4)6 .冷卷弹簧的总圈数n1 n 2.5 77 .弹簧的自由高度H 0 pn 2d 68mm8 .弹簧的螺旋角 arctg -p- 5.21(3.(7)9.弹簧的展开长度：LDn1 55

6、0mmcos(3.(8)kuIII 1J 图3.2弹簧3.3侧封板冷却水强度的确定侧封板即需要预热保温又需要冷却，热量主要靠通往冷却水箱的冷却水将其带走。用单位时间内由冷却水带走的热量多少来表示冷却系统的冷却强度。水冷采用的是循环水，在使用循环水时，可用冷却系统专用水泵将水打入侧封板冷却水箱，保持水压不变，以确保铸轧过程顺利进行，冷却的用水量可以通过以下计算过程确定。( 1) 单位时间冷却水从侧封板所带走的热量为：63 Cy(Ty Tg) Cg(Tr Tp) el1010 ( 3. 10) 式中： 铸轧机生产能力，t/hT y 供料嘴中流出金属液的温度，Tr 钢的熔点。T p 故态铝带坯的温度

7、。Tp 固态铝带坯的温度。cy 铝液的比热容。kJ /(kg .)cg 固态铝的比热容。kJ /(kg.)el 铝液的熔化潜能。kJ / kg.根据任务要求可计算铸轧机的产量是2t/h。即=2t/h。通过查机械设计手册上述参数：Ty =1680Tr =1520T p =1000cy =0.50 kJ /(kg.)cg =0.39 kJ /(kg .)el =400.6 kJ /kg.计算侧封板所需带走的热量：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)每小时排走热量所需的冷却水总用量为：Qxs-(TscT sr)Cs(3.12)式中：Ts.一冷却水进入水箱时的温度，C。丁不一冷却水排出水箱时的温度，C。Cs冷却水比热容，kJ/(kg.C)并且 Tsr=15 C, Tsc =28 C,cs =4.1868kJ /(kg. C)把上面具体的数据代入上式中，有Qxs(Tsc sc1306800 24009.5L/h T sr)cs(28 15) 4.1868(2)每分钟的耗水量为:QfQxs6024009.5400.2L/min60(3.