Tepelná technika
Hutnické listy č.3/2008
tepelná technika Tepelné ztráty hlav ocelárenských ingotů Ing. Miroslav Vaculík, Ing. Jiří Molínek, CSc., Ing. Leoš Václavík, Prof. Ing. Miroslav Příhoda, CSc., VŠBTU Ostrava, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba Ing. Michal Adami, Ing. Eduard Grycz, Ing. Ivo Mlýnek, TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY, a. s., Průmyslová 1000, 739 61 Třinec – Staré Město,Třinec
V souvislosti se zvyšováním výtěžku ložiskové oceli, odlévané do kokil, proběhl experimentální výzkum, zaměřený na stanovení tepelných ztrát u kokil nového a starého typu. Termočlánky byl proměřen teplotní gradient po tloušťce stěny pro dva druhy izolačních desek. Kinetika povrchových teplot hlavy kokily se měřila termovizní kamerou. Vypočtené tepelné toky byly porovnány jak z hlediska materiálu izolačních desek, tak s ohledem na konfiguraci kokil na licím voze. Z termovizních snímků povrchových teplot byly sestaveny horizontální a vertikální teplotní profily. Byl prokázán rozdílný vliv obou prověřovaných typů kokil na tuhnutí hlavy ingotu.
1. Úvod Rozhodující objem tekuté oceli je v dnes v České republice zpracováván na ZPO. Ingotová cesta je přesto stále využívána pro odlévání vysoce uhlíkaté oceli, určené pro výrobu ložisek. S rostoucí celosvětovou konkurencí rostou i nároky na kvalitu výrobků, a tím i na samotnou výrobu. Chladnutí ingotu v kokile a rovněž v ingotové hlavě probíhá jako složitý, nestacionární transport tepla. Komplikovanost tohoto procesu je způsobena hlavně tím, že se při sdílení tepla vyskytují různorodé soustavy, ingot a kokila, mezi kterými postupně vzniká plynová mezera. Izolační desky běžně používané v hlavách ingotů při jejich odlévání, se z tepelně technického hlediska liší od dříve aplikovaného šamotového nástavce v tom, že tenkostěnná (20 až 50 mm) izolační deska působí jako tepelný odpor, bez akumulace tepla. Tavenina v kokilách na odlévárně postupně chladne, přitom dochází k jejímu pozvolnému tuhnutí a současně ke snižování entalpie oceli. Je snahou, aby tuhnutí oceli, především v hlavě ingotu, probíhalo co nejpomaleji, aby se potlačila tvorba vnitřních vad ingotu. Z uvedeného důvodu bývá kokilová hlava oddělena od tekuté oceli izolačními deskami, které minimalizují ztráty tepla do okolí a tím zpomalují tuhnutí tekuté oceli v hlavě odlévaného ingotu. Celý proces tuhnutí je dále ovlivňován přehřátím oceli, jejím chemickým složením, způsobem a druhem izolace ingotové hlavy, jakož i nejrůznějšími dalšími vlivy. Základním cílem
technologického procesu je získání kvalitního odlitku – ingotu [1]. Experimentální výzkum, který probíhal ve spolupráci s Třineckými železárnami a. s., Třinec byl zaměřen na proces tuhnutí oceli v hlavách ingotů z hlediska rozložení teplot v jednotlivých izolačních deskách a porovnání ztrát tepla hlavy ingotu v kokile nového a starého typu.
2. Výpočet ztrát tepla z hlavy ingotu Úkolem řešení bylo porovnat, jak se změní ztráty tepla z hlavy ingotu u nového typu kokily, ve srovnání s kokilou staršího provedení. Ztráty tepla z hlavy ingotu lze řešit buď na základě výsledků, zjištěných provozním experimentem nebo čistě teoreticky. Množství tepla Q, procházející izotermickou plochou S za čas τ se určí z rovnice: Q = q ⋅ S ⋅τ
kde q
je
hustota tepelného toku (W.m-2).
Z vnějšího povrchu hlavové části kokily do okolí se teplo přenáší konvekcí a zářením. Pro sumární odvod tepla oběma těmito základními mechanismy transportu tepelné energie platí rovnice
q = α c ⋅ (t p − t ok ) kde αc je tp
66
(1)
(J)
-
( W ⋅ m −2 )
celkový součinitel přestupu tepla konvekcí a sáláním (W.m-2.K-1), teplota povrchu (°C),
(2)
Hutnické listy č.3/2008
tok -
Tepelná technika
Hustota tepelného toku q je podle prvního Fourierova zákona úměrná zápornému gradientu teploty, tedy:
teplota okolí (°C).
Hodnota αc sestává ze součinitele přestupu tepla konvekcí αk a sáláním αs. Platí vztah
α c = α k + αs
−2
−1
(W ⋅ m ⋅ K )
(3)
Konvekční odvod tepla má charakter přirozeného proudění a je proto ovlivněn hlavně teplotním rozdílem mezi povrchem kokily a okolní atmosférou. Sálavý tepelný tok je závislý na vzájemném postavení kokil na odlévacím voze. Na stranách kokily, které jsou orientovány do volné atmosféry, vysílá povrch tepelné záření bez omezení podél celé ochlazované plochy. Výpočet součinitelů αk i αs lze provést podle vztahů podrobně rozvedených v [2]. Zjednodušeně je možno pro stanovení hodnoty celkového součinitele přestupu tepla použít práce Vejnika [3], který odvodil polynom ve tvaru:
αc = 19,992 − 1,3124 ⋅ 10−2 ⋅ tp + 1,433 ⋅ 10− 4 ⋅ tp2
(W ⋅ m −2 ⋅ K −1 )
Odvod tepla z horního povrchu ingotu se uskutečňuje konvekcí a zářením. Při ošetření horního povrchu ingotu zásypem je nutno nejdříve uvažovat i s přestupem tepla vedením. Odvod tepla konvekcí má také v tomto případě charakter přirozeného proudění. Vzhledem k tomu, že se jedná o horizontální plochu ochlazovanou shora, je součinitel sdílení tepla přirozenou konvekcí zhruba o 30 % intenzivnější než na bočních plochách. Pro odvod tepla konvekcí a sáláním z horního povrchu ingotu je možno použít empirický vztah:
kde ti
je
( W ⋅ m −2 ⋅ K −1 )
kde λ
(W ⋅ m - 2 )
(6)
součinitel tepelné vodivosti (W.m-1.K-1).
je
Teplo se stěnou kokily šíří prakticky jednosměrně, takže rovnice (6) se pak zapíše ve tvaru q = −λ ⋅
dt dx
⇒
− λ ⋅dt = q ⋅d x
(7)
Pokud se rovnice (7) integruje v mezích od t1 do t2 a od x1 do x2, potom −
t2
x2
t1
x1
∫ λ ⋅dt = ∫ q⋅d x
(8)
resp.
(4)
Na stranách orientovaných k sousedním kokilám směřuje do okolí jen určitá část tepelného záření. Zbývající podíl radiačního tepelného toku dopadá na povrch sousední přilehlé kokily, která však má prakticky stejnou teplotu. Vzájemně sdílený sálavý tepelný tok mezi takovými povrchy se tak blíží nule. Hodnota radiačního tepelného toku z vnějšího povrchu kokily, osálaného vedlejší kokilou, se proto snižuje prostřednictvím indexu směrovosti (úhlového součinitele ozáření) φ.
α c = 3,26 ⋅ 4 t i − t ok
∂t ∂t ∂t q = −λ ⋅ grad t = −λ ⋅ + + ∂x ∂y ∂z
(5)
teplota horního povrchu ingotu (°C).
Při změně typu kokily se ztráty tepla z horní plochy ingotu prakticky nezmění, takže řešení je možno soustředit na ztráty tepla bočním povrchem hlavy kokily. Stanovení součinitelů transportu tepla do okolí je u dané úlohy, z důvodu obtížně definovatelných podmínek jednoznačnosti, zatíženo značnou chybou. Proto bylo rozhodnuto použít k určení tepelných ztrát jiné metodiky, vycházející z experimentálně změřených teplot ve stěně hlavy kokily.
λ ⋅ (t1 − t 2 ) = q ⋅ ( x 2 − x1 )
(9)
Po úpravě vztahu (9) platí q =λ⋅
t1 − t 2 x2 − x1
(W ⋅ m − 2 )
(10)
Pokud se do stěny kokily umístí dva termočlánky ve vzdálenosti x1 – x2 , potom lze ze změřených teplot v místech 1, 2 vypočítat hustotu tepelného toku q. Rovnice (10) samozřejmě platí pro případ, kdy jsou hustota tepelného toku a součinitel tepelné vodivosti konstantní. Rozdělí-li se proces ohřevu stěny kokily na velmi krátké časové intervaly, je možno v těchto úsecích obě veličiny považovat za konstanty. Vypočtená hustota tepelného toku se nakonec dosadí do rovnice (1), odkud se získají výsledné tepelné ztráty [2].
3. Experimentální měření teplot Katedra tepelné techniky VŠB-TUO uskutečnila provozní experimentální výzkum na odlévaných ingotech ložiskové oceli s různým provedením ingotové hlavy, při použití dvou typů izolačních desek. Porovnáván byl odvod tepla z hlav ingotů, odlévaných do nového typu kokily bez vybrání v hlavové části (viz obr. 1) a do klasické kokily s vybráním pro stripování ingotu horem (viz obr. 2). Ingoty s novou hlavou jsou stripovány pomocí trnu, na který je kokila spolu s ingotem posazena. Experimentální provozní měření proběhlo na odlévárně ocelárny Třineckých železáren a. s. v Třinci, při odlévání ingotů z ložiskové oceli s obsahem uhlíku cca 0,9 hm.% [4].
67
Tepelná technika
Obr. 1 Fig. 1
Kokila bez vybrání (nová hlava) Ingot mould without cutout (new head)
Hutnické listy č.3/2008
Obr. 2 Fig. 2
Kokila s vybráním (stará hlava) Ingot mould with cutout (old head)
Obr. 3 Fig. 3
Umístění termočlánků ve vnější desce hlavy ingotu Thermocouples in outer ingot’s board
Obr. 4 Fig. 4
Umístění termočlánků ve vnitřní desce hlavy ingotu Thermocouples in inner ingot’s board
Předmětem provozního experimentu bylo posoudit ztráty tepla hlavovou částí ingotu. Kromě přímého měření teplot po průřezu termoizolačních desek, byla současně měřena teplota oceli v ingotové hlavě a kontrolně byly měřeny i teploty povrchu kokilové hlavy termočlánky a termovizní technikou.
4. Měření teplot ingotové hlavy nového typu Termoizolační desky nového typu jsou dodávány rakouskou firmou „ISOMAG“ o rozměrech 640 x 345 x 46,7 mm. Teploty byly měřeny ve dvou izolačních deskách jak na straně ovlivněné sálavým tokem sousedního ingotu, tak na neovlivněné straně. Teploty v obou termoizolačních deskách hlavy nového typu byly měřeny ve vzdálenostech 10, 20, 30 a 40 mm od vnitřního povrchu (tekuté oceli). Způsob umístění termočlánků v termoizolačních deskách nové hlavy je vyobrazen na obr. 3 (vnější deska) pro neosálanou stranu hlavy ingotu a na obr. 4 (vnitřní deska) pro osálanou stranu hlavy ingotu.
Průběhy teplot jsou porovnány s naměřenou teplotou oceli ve středu ingotové hlavy, včetně teplot, které byly naměřeny na vnitřních a vnějších stěnách kokily. Délka měření byla omezena dobou stání ingotové vozové soupravy na odlévárně VO, která činí 120 minut. Pro lepší názornost teplotních poměrů v hlavě ingotu nového typu z hlediska vlivu sálání okolních kokil byl sestrojen graf na obr. 5. izolační deska - vnější (- - - ) + izolační deska - vnitřní
1600
teplota oceli
1400
10 mm
1200
20 mm
1000
teplota (°C)
K experimentálnímu měření gradientů teplot v termoizolačních deskách byly použity plášťované termočlánky NiCr-NiAl typu K o průměru 1,5 mm s provedením teplého spoje na plášť. Studený spoj byl vyveden kompenzačním vedením na konektory měřicích ústředen Grant, typů 1250 a 1203 s automatickou kompenzací vlivu kolísání okolní teploty. Teploty tekuté oceli v hlavě ingotu byly měřeny speciálně upraveným platinovým termočlánkem Pt30%Rh - Pt-6%Rh typu B.
30 mm
800 600
kokila vnitřní
40 mm
400 kokila vnější
200 0 0
Obr. 5 Fig. 5
20
40
60
80 čas (min)
100
120
140
Teplotní průběhy v izolační desce hlavy nového typu Temperatures in insulating boards for new type of ingot’s head
Plnou čarou jsou znázorněny průběhy teplot izolační desky vnitřní (ovlivněné sáláním okolního ingotu) a čárkovanou čárou jsou vykresleny průběhy teplot izolační desky vnější (neovlivněné sáláním okolního
68
Hutnické listy č.3/2008
Tepelná technika
ingotu). Dolní křivky ukazují průběh povrchových teplot na obou površích kokily. Teploty izolačních desek v hloubce 30 a 40 mm jsou ovlivněny zbytkovou vlhkostí, kterou desky obsahují. Zbytková vlhkost zpomaluje nárůst teploty ve vzdálenosti 30 mm o 2 minuty a ve vzdálenosti 40 mm od oceli o 4 minuty. Z porovnání teplotních průběhů vyplývá vliv sálavých toků okolních ingotů na rozložení teplot na povrchu kokilové hlavy. Charakter křivek, znázorňujících časové průběhy vnitřních teplot v termoizolačních deskách, ovlivněných sálavým tokem a v deskách neovlivněných sálavým tokem, je velmi podobný. Porovnání ztrát tepla jednotkovou plochou hlavy ingotu nového typu, z hlediska vlivu sálání okolních kokil, byl vyhodnocen v grafu na obr. 6. Ztráta tepla vnější deskou v době odjezdu soupravy z odlévárny činí 1,2 MJ.dm-2 a vnitřní deskou 0,54 MJ.dm-2.
1,8
kokila
2
3 Směr odjezdu licí soupravy licí kůl
Obr. 7 Fig. 7
vnitřní deska
1,5 1,2 0,9 0,6
Orientace izolačních desek na licím voze Orientation of insulating boards on the casting truck
0,3
izolační deska 2 - vnitřní + izolační deska 4 - vnější (- - - ) 20
Obr. 6 Fig. 6
40
60
80 čas (min)
100
120
140
Ztráty tepla hlavy ingotu nového typu Heat losses for new type of ingot’s head
5. Měření teplot ingotové hlavy starého typu Termoizolační desky starého typu jsou dodávány slévárnou Třineckých železáren a. s., Třinec ve dvou provedeních. Termoizolační deska o rozměrech 640 x 345 x 46,7 mm s plechem na vnější straně desky je vkládána do hlavy ingotu s výřezem pro stripování deska o rozměrech ingotu. Termoizolační 540 x 340 x 30 mm bez plechu je vkládána do hlavy ingotu bez výřezu. V kokilové hlavě starého typu byly proměřovány čtyři izolační desky, které byly dvě s vybráním o tloušťce 46,8 mm (2 a 4) a dvě bez vybrání o tloušťce 35 mm (1 a 3). Desky 2 a 3 byly umístěny na stranách ovlivněných sáláním okolních kokil a desky 1 a 4 na stranách, sousedními kokilami neosálávaných. Konkrétní orientace jednotlivých izolačních desek na licím voze je uvedena na obr. 7.
1600 1400
teplota oceli
1200 15 mm
1000
teplota (°C)
0
800
30 mm
600 400
plech vnitřní
200
plech vnější
0 0
Obr. 8
20
40
60 80 čas (min)
100
120
140
Teplotní průběhy v izolační desce hlavy starého typu s vybráním Temperatures in insulating boards for old type of ingot’s head with cutout
Fig. 8
izolační deska 1 - vnější (- - - ) + izolační deska 3 - vnitřní
1600
teplota oceli
1400
15 mm
1200 25 mm
1000
teplota (°C)
ztráta tepla (MJ.dm-2)
4
Teploty naměřené ve vzdálenostech 15 a 30 mm od vnitřního povrchu (od tekuté oceli) v termoizolačních deskách s plechem jsou uvedeny na obr. 8. V termoizolačních deskách bez plechu se teploty měřily ve vzdálenostech 15 a 25 mm a jejich průběhy jsou na obr. 9. Rozdílná volba vzdálenosti měřicích míst od vnitřního povrhu termoizolačních desek, umístěných v kokilové hlavě starého typu s vybráním a bez vybrání, vyplynula z jejich rozdílné tloušťky.
2,1
vnější deska
1
800 600
mezera
400 kokila vnější
200
kokila vnitřní
0 0
Obr. 9 Fig. 9
20
40
60 80 čas (min)
100
120
140
Teplotní průběhy v izolačních deskách hlavy starého typu bez vybrání Temperatures in insulating boards for old type of ingot’s head without cutout
69
Tepelná technika
Hutnické listy č.3/2008
Z porovnání vypočtených ztrát tepla vyplynulo, že největší měrnou tepelnou ztrátu, 2,06 MJ.dm-2, má vnější izolační deska (4) s vybráním (obr. 10). Další v pořadí je vnější izolační deska (1) se ztrátou 1,73 MJ.dm-2 (obr. 11), následuje izolační deska (2) se ztrátou 1,13 MJ.dm-2 a nakonec izolační deska (3) se ztrátou 1,06 MJ.dm-2.
straně kokily (bez osálání), v místě pro termovizní kameru přístupném (viz obr. 12). 525.1 °C
Ver. pro.
500
400
2,1 1,8 vnější deska
vnitřní deska
Hor. pro.
300
ztráta tepla (MJ.dm-2)
1,5 1,2 0,9
200
0,6 0,3
100
0 20
Obr. 10 Fig. 10
40
60
80 čas (min)
100
120
140
Ztráty tepla hlavy ingotu starého typu s vybráním Heat losses for old type of ingot’s head with cutout
1,8 vnitřní deska
ztráta tepla (MJ.dm-2)
1,5 1,2 0,9 0,6 0,3 0
Obr. 11 Fig. 11
40
60
80 čas (min)
100
120
Ztráty tepla hlavy ingotu starého typu bez vybrání Heat losses for old type of ingot’s head without cutout
Důležitý poznatek, který vyplynul z teplotních křivek na obr. 8 a 9, souvisí se způsobem skladování termoizolačních desek pro hlavy ingotů starého typu. Tyto desky, před použitím v hlavových částech ingotů, mají různé množství obsahu H2O. Z výsledků provozního měření jednoznačně vyplývá, že termoizolační desky byly nasáklé vodou, což způsobilo prodlevu v náběhu teplot v hloubce 30 mm i na povrchu plechu. Časy prodlev na teplotě 100 °C, kdy dochází k odpařování vody, se pohybují od 2 do 16 min. Z těchto důvodů je problematické objektivně porovnat jednotlivé faktory, ovlivňující ztráty tepla u kokil starého a nového typu. Jak už bylo výše uvedeno, pro novou hlavu ingotu měly u vnější desky největší ztráty hodnotu 1,2 MJ.dm-2, kdežto u staré ingotové hlavy dosahovala největší ztrátu vnější deska s vybráním, a to 2,06 MJ.dm-2.
6. Měření povrchových teplot hlav ingotů termovizní kamerou Rozložení teplot na povrchu horní části kokily nového a starého typu bylo změřeno pomocí termovizní techniky. Teploty u nové ingotové hlavy byly měřeny jen na jedné
70
600
140
500
teplota (°C)
20
Termovizní snímek kokily nového typu Infrared picture for new type of ingot’s head
Současně byla měřena povrchová teplota kokily termočlánkem za účelem stanovení emisivity ε. Termovizní měření bylo využito ke stanovení rozložení teplot v horizontálním a vertikálním směru na povrchu kokily. V řezu označeném červenou čarou je vyhodnocen vertikální profil, v místech spojených černou čarou pak profil horizontální. Na obrázku 13 jsou znázorněny teplotní profily po cca 17 minutách od konce odlití ingotu. Nulová souřadnice v grafu teplotních profilů označuje průsečík obou čar.
2,1
vnější deska
55.4
Obr. 12 Fig. 12
vertikální
horizontální
400 300 200 100 pravá spodní
levá horní
0 -200
Obr. 13 Fig. 13
-150
-100
-50 0 50 souřadnice (pixel)
100
150
200
Teplotní profily kokily nového typu Temperature profiles for new type of ingot’s head
Termovizní snímky byly pořizovány v intervalu cca 10 minut od odlití ingotu až do odjezdu licí soupravy do stripovací haly. Na následujících grafech jsou uvedeny horizontální (obr. 14) a vertikální (obr. 15) profily pro všechny termovizní snímky ingotové hlavy nového typu.
Hutnické listy č.3/2008
Tepelná technika
600 500
01_4:34:30
02_4:40:51
03_4:51:55
04_5:02:51
05_5:09:53
06_5:22:04
07_5:31:20
08_5:40:14
09_5:49:40
10_5:57:01
500
400
teplota (°C)
559.0 °C
Ver. pro.
Hor. pro.
400
300 200
300
100 200
0 -200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
horizontální souřadnice v daném snímku (pixel)
Obr. 14 Fig. 14
100
Horizontální profily ingotové hlavy nového typu Horizontal temperature profiles for new type of ingot’s head
46.6
Obr. 16 Fig. 16
600
600
500
teplota (°C)
teplota (°C)
horizontální
400
300 200 100 01_4:34:30 05_5:09:53
-150
-100
02_4:40:51 06_5:22:04
-50
03_4:51:55 07_5:31:20
0
50
100
150
300 200 100
04_5:02:51 08_5:40:14
200
vertikalní souřadnice v daném snímku (pixel)
Obr. 15 Fig. 15
vertikální
500
400
0 -200
Termovizní snímek kokily starého typu s vybráním Infrared picture for old type of ingot’s head with cutout
Vertikální profily ingotové hlavy nového typu Vertical temperature profiles for new type of ingot’s head
Jednotlivé křivky zobrazují nárůst teploty v čase od 4:34 h do 5:57 h, tj. po celou dobu pobytu licí soupravy na odlévárně. Z obr. 14 vyplývá, že rozložení teplot po šířce hlavy kokily nového typu je poměrně rovnoměrné. Maximální rozdíl teplot na konci měření nepřekročil 35 K. Za tuto dobu měření vzrostla průměrná teplota v posuzovaném horizontálním řezu ze 180 °C na 367 °C, tj. o 187 K. Na obr. 15 jsou vyhodnoceny vertikální profily hlavy kokily nového typu. Nejvyšší teploty se vyskytují v dolní části hlavy a opačně nejnižší teploty byly naměřeny v úrovni zásypu. Narůst průměrné teploty mezi začátkem a koncem měření je přibližně stejný jako u horizontálního profilu, činí 166 K. Výrazná je ovšem teplotní nerovnoměrnost po výšce hlavy kokily, která byla na začátku měření 232 K a na konci dosáhla 398 K. Obdobným způsobem byly vyhodnoceny horizontální a vertikální profily u ingotové hlavy starého typu jak bez vybrání, tak s vybráním (obr. 16 a 17).
levá horní
0 -200
Obr. 17 Fig. 17
pravá spodní
-150
-100
-50 0 50 souřadnice (pixel)
100
150
200
Teplotní profily kokily starého typu s vybráním Temperature profiles for old type of ingot’s head with cutout
Z vyhodnocených horizontálních a vertikálních teplotních profilů pro starý typ kokilové hlavy s vybráním vyplývá značně nerovnoměrné rozložení teplot v hlavě kokily jak po její šířce, tak po její výšce. Nerovnoměrnost je způsobena vybráním kokily pro horní stripování ingotu. Největší teplotní rozdíly byly zjištěny v oblasti kontaktu kokily s plechem termoizolační desky. V horizontálních a vertikálních profilech dosahuje rozdíl teplot hodnot cca 200 K. Maximální naměřená teploty v horizontálním řezu byla 450 °C a ve vertikálním řezu 550 °C.
7. Gradienty teplot v kokilových hlavách Na základě termovizního měření povrchových teplot a teplot v termoizolační desce, byly pro kokilovou hlavu nového typu vyhodnoceny teplotní gradienty v příčném řezu stěnou kokily a termoizolační deskou (viz obr. 18), v časových intervalech 10 minut.
71
Tepelná technika
Hutnické listy č.3/2008
8. Závěr
1600 1400
DESKA
KOKILA
teplota (°C)
1200 1000
0 min 40 min
800
10 min 50 min
20 min 60 min
30 min 70 min
600 400 200 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 vzdálenost (mm)
Obr. 18 Fig. 18
Gradienty teplot kokilové hlavy nového typu Temperature gradients for new type of ingot’s head
K stanovení teplotních gradientů pro kokilu starého typu s vybráním byly použity pouze naměřené teploty v termoizolační desce. Z průběhů teplot měřených v jednotlivých místech desky lze konstatovat rychlejší náběh na maximální teplotu na straně ovlivněné sálavým tokem sousedního ingotu, než na straně neovlivněné. Na vnější straně ovlivněné termoizolační desky s vybráním, která byla opatřena plechem, dosahovala povrchová teplota přibližně hodnoty 560 °C, [1] což je o 80 °C více než v případě neovlivněné termoizolační desky. Rozdíl mezi teplotami desek staré a nové hlavy je cca 150 °C. V případě teplotních gradientů, stanovených pro termoizolační desku u kokily bez vybrání, je gradient teploty srovnatelný s teplotním spádem u nového druhu termoizolační desky. Rozdíl povrchové teploty desky mezi osálanou a neosálanou vnější stranou je v tomto případě pouze 30 °C. Menší rozdíl teplot, ve srovnání se starým typem kokily, je způsoben zastíněním vnějšího povrchu desky stěnou kokily.
Byl proveden výzkum tuhnutí oceli v hlavách ingotů z hlediska rozložení teplot v jednotlivých izolačních deskách a porovnání ztrát tepla hlavy ingotu v kokile nového a starého typu. Provozní experimentální výzkum potvrdil rozdílnost hustot tepelných toků v jednotlivých termoizolačních deskách ingotových hlav starého a nového typu. Z porovnání teplotních průběhů jednoznačně vyplývá vliv sálavých toků okolních ingotů na rozložení teplot na povrchu kokilové hlavy, což ovšem neovlivňuje symetrii tuhnutí v ingotové hlavě nového typu. Povrchové teploty kokily byly při odlévání měřeny termovizní technikou. Kamera byla nastavena pomocí měření povrchové teploty dotykovým termočlánkem. Výsledků z termovizních měření bylo použito ke stanovení rozložení teplot po výšce a šířce ingotové hlavy obou typů provedení kokil.
Literatura ŠMRHA, L., Tuhnutí a krystalizace ocelových ingotů. Praha 1983 :SNTL. [2] RÉDR, M., PŘÍHODA, M. Základy tepelné techniky. 1. vyd. SNTL Praha, 1991, 680 s. ISBN 80-03-00366-0. [3] TIMOFEJEV, V. N. aj. Teplo-i massoperenos. Energija, Moskva 1968. [4] MOLÍNEK, J. a kol. Experimenální měření průběhu teplot v ingotu z ložiskové oceli. Technická zpráva VŠB-TU Ostrava, Ostrava 2007.
_____________________________________________________________________________ ArcelorMittal chce získat 3 miliardy USD z emise dluhopisů www.tasr.sk
20.05.2008
Největší světový výrobce oceli ArcelorMittal chce získat 3 miliardy USD z emise dluhopisů. Získané peníze použije na snížení objemu dlouhodobých úvěrů. Dluhopisy budou rozděleny na dvě stejně velké části se splatností 5 a 10 let. Úročení bude představovat 5,375 %, respektive 6,125 %. Zadluženost koncernu během prvních tří měsíců roku 2008 vzrostla o 5 miliard USD a na konci března dosáhla 27,4 miliardy USD. Za jejím rychlým růstem stojí náklady na nedávný výkup akcií, akvizice a náklady v souvislosti s pohybem směnných kurzů. ArcelorMittal při expanzi sází na rozvíjející se trhy, a to především v Argentině, Brazílii, Číně, Egyptě a Venezuele. Informovala o tom agentura DPA a zpravodajská agentura BBC.
SB
72
