[发明专利]中等断面板坯结晶器钢液流场形态的控制方法

权利要求书

1.一种中等断面板坯结晶器钢液流场形态的控制方法，利用由平衡块、偏转角指示板、指示针、偏转轴承、速度测量棒五部分组成的测速装置，所述偏转轴承的外圈与速度测量棒固定安装连接，所述平衡块作为速度测量棒进行偏转的重心调整配置部分，所述偏转角指示板和指针作为指示速度测量棒偏转角度的装置；进行钢液流场形态在线测量时，将速度测量棒插入到结晶器液面以下，速度测量棒在钢液流动冲击作用下发生偏转，在速度测量棒重力、钢液冲击力和浸入到钢液中的速度测量棒所受浮力的力矩平衡下形成一定的偏转角度；其特征在于：利用测速装置，通过高温在线测量结晶器1/4宽度位置和距离结晶器窄边10cm位置处的结晶器表面附近钢液的流速大小和方向，由此判定结晶器内的流场形态，并且建立所述流场形态与连铸通钢量和钢液中氩气体积分数之间的定量关系；

由于氩气体积分数是根据连铸拉速、结晶器的断面宽度和厚度，以及浸入式水口与上水口吹氩流量决定，对于一定断面宽度和厚度的连铸结晶器，建立通过调节连铸通钢量和水口吹氩流量，来控制结晶器内钢液流场形态；

钢液中氩气的体积分数由下式确定：

其中α_Ar是钢液中氩气的体积分数，Q_Ar是氩气流量(L/min)，V_C是拉速(m/min)，W是结晶器宽度(m)，T是结晶器厚度(m)；β是氩气膨胀系数，氩气从室温进入钢液的膨胀系数为6.05；

通钢量由下式确定：

Q_steel＝ρ_steelWTV_C (Ⅱ)

其中Q_steel是通钢量(ton/min)，ρ_steel是钢液密度7.0ton/m³；

通过调节连铸拉速和水口吹氩流量，保持结晶器内各种流场形态的条件如下：

1)结晶器内的流场形态保持双循环流的条件是：

α_Ar≤3.79Q_steel-5.44；

2)结晶器内的流场形态保持非稳态流的条件是：

3.79Q_steel-5.44≤α_Ar≤5.81Q_steel-5.56

3)结晶器内的流场形态保持单循环流的条件是：

α_Ar≥5.81Q_steel-5.56。

2.根据权利要求1所述中等断面板坯结晶器钢液流场形态的控制方法，其特征在于：为了降低超低碳冷轧板、热镀锌板炼钢引起的表面缺陷发生率，保证结晶器内的流动形态为双循环流。