Heat exchange in the system mould–riser–ambient. Part I: Heat exchange coefficient from mould external surface

The subject of the paper is heat exchange in the system casting - riser - ambient. The examinations were focused on evaluating temperature dependence of the coefficient of heat exchange from mould external surface (or from riser thermally insulated surface) to ambient. The examinations were carried out for the surface temperatures of 200-800°. On the basis of the performed examinations it was stated that the relationship α_ext:eff vs. surface temperature can be described by a polynomial of 3^rd degree with accuracy of 90-95% and that the α_ext:eff coefficient significantly depends on the examined material mass density.

Praca dotyczy określenia temperaturowej zależności współczynników, opisujących intensywność wymiany ciepła w układzie odlew - nadlew - forma odlewnicza - otoczenie. Na podstawie pomiarów temperatury i bilansów cieplnych określono wartości sumarycznego współczynnika wymiany ciepła do otoczenia z powierzchni nagrzanej warstwy ochronnej (izolacyjnej) górnej powierzchni nadlewu, w zakresie temperatury 200-800°. Uzyskano zależności o stosunkowo dobrym dopasowaniu, na poziomie R² (0.9-0.95). Porównawcza analiza wyników dla dwóch zbadanych materiałów, różniących się gęstością masy i pojemnością cieplną, wykazała, iż nie ma prostej zależności pomiędzy nimi, to jest wartość sumarycznego współczynnika wymiany ciepła nie zmienia się wprost proporcjonalnie do iloczynu gęstości masy i pojemności cieplnej. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane do określenia warunków początkowo-brzegowych w konstruowanych modelach numerycznych wymiany ciepła w układach odlew - nadlew - forma odlewnicza - otoczenie.