[发明专利]一种测量结晶器内流场方向和强度的方法及流场强度指示仪

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术中的板坯连铸领域，尤其涉及一种测量结晶器内流场方向和强度的方法及流场强度指示仪。

背景技术

连铸在浇钢过程中，结晶器内的钢水流场从浸入式水口吐出孔流出后，冲击结晶器窄侧铜板，然后分成向上流股和向下流股，铸坯产品质量的好坯与结晶器内流股的运行方式密切相关。目前对于结晶器内流场监控有结晶器专家系统等设备，但其仅监控结晶器内的温度与摩擦力等变化，对流场形式及流场强度的变化尚无有效的监控设备和手段。

受浇铸过程中铸坯拉速、氩气量和水口堵塞的影响，结晶器内流场可能出现双流股、偏流股或单流股，流场的异常不仅容易造成铸机在浇钢过程中产生漏钢等事故，还直接影响钢水中夹杂物的上浮排除和结晶器保护渣的润滑效果。另外结晶器内流场发生变化直接导致结晶器内钢水液面处和结晶器保护渣界面上钢水流速发生变化，在钢水和保护渣界面钢水流速过大将与结晶器保护渣产生剪切作用，将结晶器保护渣卷入钢水中，增加铸坯内保护渣夹杂物形成的机率。结晶器内流场有以下特点：

（1）结晶器内流股形式不同，在结晶器钢水液面上钢水流动的方面不同；

（2）流股强度不同导致结晶器钢水液面上钢水流速不同。

结晶器内流场的形式、流场的强度对铸坯的内部和表面质量影响较大，而对于结晶器内流场的变化目前尚无有效的监控手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量结晶器内流场方向和强度的方法及流场强度指示仪，针对结晶器内流场的特点，可以快速准确判断结晶器内流股的形式和流场的强弱变化，操作者可以通过调整拉速、浸入式水口深度、更换浸入式水口等措施控制结晶器内流场的稳定，从而提高铸坯的内部和外部质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种测量结晶器内流场方向和强度的方法，利用流场强度指示仪对浇铸过程中的结晶器内流场的强度和方向进行监控，对结晶器内钢渣界面的剪切卷渣可能性作出定性分析，作为结晶器相关参数调整的依据，其具体操作步骤如下：

1）将流场强度指示仪的测流板插入结晶器钢水液面，其中对于双流股结晶器，其测流板偏向水口侧，对于单流股结晶器，其测流板偏向窄面铜板侧；

2）根据测流板的偏转方向和偏转角度，确定结晶器内流股的方向和结晶器表面钢水流动的强度；

3）根据流场强度指示仪的指示可以估算出结晶器内钢水液面与结晶器保护渣界面流速的大小，从而指导结晶器进一步的调整和维护。

上述方法中采用的流场强度指示仪，包括挂架、水平脚座、挂钩和测流板，挂架底部左右对称各设有一条水平脚座，挂架上设有挂钩和刻度盘，测流板挂置在挂钩上，所述测流板是由指针、挂环、连杆和浮子组成的一体式结构。

所述水平脚座的两端各设一个调平螺钉。

所述挂架上分别设有横向水平泡和纵向水平泡。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对检测的结果，操作者可以针对不同的钢种、不同的铸坯宽度规格、不同的拉速、不同的浸入式水口插入深度和吹氩气流量等进行对比，得出不同条件下结晶器内流场的变化规律，进而可以对结晶器内钢水的流动方式进行调整、控制和优化，提高铸坯的内部和外部质量。

附图说明

图1是本发明流场强度指示仪实施例结构示意图；

图2是图1的俯视图。

图中：1-挂架 2-水平脚座 3-挂钩 4-测流板 5-刻度盘 6-指针 7-挂环 8-连杆 9-浮子 10-调平螺钉 11-横向水平泡 12-纵向水平泡

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式一步说明：

见图1、图2，是本发明流场强度指示仪实施例结构示意图，包括挂架1、水平脚座2、挂钩3和测流板4，挂架1底部左右对称各设有一条水平脚座2，挂架1上设有挂钩3和刻度盘5，测流板4挂置在挂钩3上，测流板4是由指针6、挂环7、连杆8和浮子9组成的一体式结构。水平脚座2的两端各设一个调平螺钉10。挂架1上分别设有横向水平泡11和纵向水平泡12，测试前需调整调平螺钉10,使横向水平泡11和纵向水平泡12均位于中位。