[发明专利]一种连铸结晶器内液渣膜厚度的测试方法

摘要

本发明涉及一种连铸结晶器内液渣膜厚度的测试方法，属于钢铁连铸技术领域；本发明首先进行小型连铸实验，利用热电偶采集连铸实验过程中的温度并保存在计算机中，用实测的温度反算出沿拉坯方向分布的结晶器热面的热流密度；切取实验后初始凝固铸坯并测量出坯壳沿拉坯方向的厚度，利用铸坯厚度反算出坯壳表面的沿拉坯方向分布的温度和热流密度；在此基础上，结合保护渣的物性参数，计算出结晶器壁与铸坯表面间液态渣膜的厚度分布；本发明利用连铸结晶器内凝固模拟装置结合数学模型准确计算出特定连铸条件下的结晶器壁与铸坯表面间液态渣膜的厚度分布，为准确把握结晶器内保护渣的润滑、传热和液态摩擦力的计算提供可靠数据。

主权项

1.一种连铸结晶器内液渣膜厚度的测试方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一基于实验室小型连铸实验模拟工厂钢铁连铸过程；采集结晶器铜模内的热电偶测量的温度数据，并传给数据处理设备；步骤二数据处理设备将采集好的温度数据代入结晶器传热数学模型，实时计算通过结晶器热面各点的热流密度qint；步骤三切取实验后初始凝固坯壳并测量出坯壳沿拉坯方向的厚度，利用坯壳厚度、钢水浇铸温度和钢水的密度反算出坯壳表面沿拉坯方向分布的温度Tshell和沿拉坯方向分布的热流密度qshell；步骤四测量保护渣的结晶温度Tsol；步骤五计算出沿拉坯方向分布的结晶器壁与铸坯之间的液渣膜厚度dl；步骤五中，沿拉坯方向分布的结晶器壁与铸坯之间的液渣膜厚度计算公式如下：上述式子中，Rl为液渣膜总热阻m2·K/W；Rlc为液渣膜导热热阻，m2·K/W；hlr为液渣膜辐射传热系数，W/m2·K；ksl为液态渣导热系数，W/m·K；al为液态渣的吸收系数m‑1；εsh为铸坯的发射率；εcry为结晶态保护渣的发射率；m为反射因子；σB为Stefan‑Boltzmann常数，W/(m2·K4)；其中ksl、al、εsh、εcry、m、σB为已知的参数；联立以上几个式子可以得到结晶器壁与铸坯之间的液渣膜厚度dl。