一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及連鑄技術領域，特別涉及一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法，該裝置包括第一調節件、第二調節件、滑塊及阻流件，第一調節件與第二調節件滑動連接，第一調節件沿第二調節件滑動。滑塊設置在第一調節件上，滑塊沿第一調節件滑動，阻流件與滑塊連接，阻流件伸入連鑄結晶器內的鋼液中。該方法包括：調節板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，使板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置的阻流件浸入鋼液內；將阻流件浸入鋼液內持續3～5秒后取出；待鋼液表面形成帶傾角的鋼塊，根據公式Vs＝0.1256×Δh0.55759計算插入點的表面流速。本發明實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法，可同時對板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速進行測量。
【專利說明】
一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及連鑄技術領域，特別涉及一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法。
【背景技術】
[0002]在連鑄生產中，為了達到連續鑄造目的，中間包內鋼水在耐火材料套管的引導下不斷的注入到水冷結晶器內，鋼水在結晶器內冷卻形成有一定厚度的凝固坯殼，坯殼被慢慢拉出來形成鑄坯。結晶器頂部為防止鋼水被空氣氧化和絕熱，往往會加入保護渣，保護渣在液面受熱熔化后流入坯殼及銅板間隙，可有效潤滑坯殼，防止拉漏。鋼液從水口吐出后，一般會撞擊窄面分成兩股，一股順著窄面往上折返，形成上回流，另一股流順著窄面往下沖，形成下回流。上回流如果過強，會將保護渣卷入到鋼水中，進而被凝固坯殼捕獲，在乳制過程中形成線性缺陷。因此，控制上回流強度對提高鑄坯和乳板表面質量意義重大。
[0003]表征上回流的主要特征參數是液面波動和表面流速。而在現場液面波動一般可通過安裝在結晶器上部的傳感器采集得到。但是由于溫度高、測量精度等限制，結晶器表面流速的測量一般通過模擬獲得，實際測量較少。現有技術不能同時獲取板坯連鑄結晶器表面不同分布點的流速，如果采用現有技術單點逐個測量，不能得到某一時刻結晶器表面流速的分布，無法根據同一時刻板坯連鑄結晶器表面不同分布點的流速控制澆鑄參數以提高鑄坯表面質量。

【發明內容】

[0004]本發明實施例通過提供一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法，解決了現有技術中無法同時測量板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速的技術問題，實現了對板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速的同時測量，依據板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速對澆鑄參數進行控制，提高了鑄坯表面質量。
[0005]本發明實施例提供了一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，所述裝置包括:第一調節件、第二調節件、滑塊及阻流件;所述第一調節件與所述第二調節件滑動連接，所述第一調節件沿所述第二調節件滑動;所述滑塊設置在所述第一調節件上，所述滑塊沿所述第一調節件滑動;所述阻流件與所述滑塊連接，所述阻流件伸入所述連鑄結晶器內的鋼液中；所述連鑄結晶器內的鋼液流過所述阻流件后在所述阻流件表面形成鋼塊，根據所述鋼塊的高度差計算所述阻流件插入點的表面流速。
[0006]進一步地，所述第一調節件包括第一調節桿及第二調節桿;所述第一調節桿及所述第二調節桿與所述第二調節件滑動連接，所述第一調節桿及所述第二調節桿沿所述第二調節件滑動;所述第一調節桿及所述第二調節桿上分別設置有所述滑塊。
[0007]進一步地，所述第二調節件包括第三調節桿及第四調節桿;所述第一調節桿與所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動連接，所述第一調節桿沿所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動;所述第二調節桿與所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動連接，所述第二調節桿沿所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動。
[0008]進一步地，所述第一調節桿、第二調節桿、第三調節桿及所述第四調節桿連接為正方形或矩形形狀。
[0009]進一步地，所述第一調節桿上的所述滑塊至少為一個;所述第二調節桿上的所述滑塊至少為一個。
[0010]進一步地，所述裝置還包括緊固件;所述緊固件與所述滑塊連接，所述緊固件可拆卸，所述緊固件將所述滑塊固定在所述第一調節件上。
[0011]進一步地，所述阻流件為鋼釘。
[0012]進一步地，還包括把手;所述把手與所述第一調節件固定連接;所述把手上設置有橫向水平泡及縱向水平泡。
[0013]本發明實施例還提供了一種板坯連鑄結晶器表面流速檢測方法，所述方法基于板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置進行，所述方法包括:
[0014]調節所述板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，使所述板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置與所述板坯連鑄結晶器相配合；
[0015]將所述板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置的阻流件浸入所述連鑄結晶器內的鋼液內3?5秒后取出；
[0016]待所述阻流件表面形成鋼塊，根據公式Vs= 0.1256X Ahth55759計算插入點的表面流速，所述Vs為插入點的表面流速，所述△ h為所述鋼塊的高度差。
[0017]進一步地，所述阻流件浸入所述鋼液內的長度為所述阻流件總長度的1/4?1/2。
[0018]本發明實施例提供的一種或多種技術方案，至少具備以下有益效果或優點:
[0019]1、本發明實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法，通過調節第一調節件、第二調節件及滑塊的位置，以及設置滑塊與阻流件的數量，可將阻流件設置在板坯連鑄結晶器鋼液表面的任意位置，對板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速同時測量，依據板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速對澆鑄參數進行控制，提高了鑄坯表面質量。
[0020]2、本發明實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置設置有把手，通過把手可方便的對第一調節件及第二調節件進行調節。把手上設置有橫向水平泡及縱向水平泡，便于將第一調節件及第二調節件擺放水平，保證了板坯連鑄結晶器表面流速檢測結果的準確性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置的主視圖；
[0022]圖2為圖1所示板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置的剖視圖；
[0023]圖3為本發明實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]本發明實施例通過提供一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法，解決了現有技術中無法同時測量板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速的技術問題，實現了對板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置流速的同時測量，依據板坯連鑄結晶器表面不同位置的流速對饒鑄參數進行控制，提高了鑄還表面質量。
[0025]參見圖1及圖2，本發明實施例提供了一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，該裝置包括:第一調節件2、第二調節件6、滑塊4、阻流件3、緊固件5及把手I。第一調節件2與第二調節件6滑動連接，第一調節件2沿第二調節件6滑動。滑塊4設置在第一調節件2上，滑塊4沿第一調節件2滑動。參見圖1及圖2，緊固件5與滑塊4連接，緊固件5可拆卸，緊固件5將滑塊4固定在第一調節件2上。阻流件3與滑塊4的下端固定連接，阻流件3伸入連鑄結晶器內的鋼液中，本發明實施例中，阻流件3采用不銹鋼材質的鋼釘。參見圖1及圖2，把手I與第一調節件2固定連接，把手I上設置有橫向水平泡8及縱向水平泡7，橫向水平泡8及縱向水平泡7用于確保第一調節件2擺放水平。連鑄結晶器內的鋼液流過阻流件3后，阻流件3表面形成具有一定高度差的鋼塊，根據鋼塊的高度差計算阻流件3插入點的表面流速。通過調節第一調節件2、第二調節件6及滑塊4的位置，以及設置滑塊4與阻流件3的數量，可將一個或多個阻流件3設置在板坯連鑄結晶器鋼液的任意位置，同時對測量板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速進行測量。
[0026]其中，參見圖1及圖2，第一調節件2包括第一調節桿21及第二調節桿22，第二調節件6包括第三調節桿61及第四調節桿62。第一調節桿21與第三調節桿61及第四調節桿62滑動連接，第一調節桿21沿第三調節桿61及第四調節桿62滑動。第二調節桿22與第三調節桿61及第四調節桿62滑動連接，第二調節桿22沿第三調節桿61及第四調節桿62滑動。參見圖2，第一調節桿21、第二調節桿22、第三調節桿61及第四調節桿62連接為方形狀。第一調節桿21及第二調節桿22上分別設置有滑塊4，第一調節桿21上的滑塊4至少為一個，第二調節桿22上的滑塊4至少為一個。
[0027]參見圖3，本發明實施例還提供了一種板坯連鑄結晶器表面流速檢測方法，該方法基于板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置進行，該方法包括:
[0028]步驟10、調節板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，使板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置與板坯連鑄結晶器相配合。
[0029]步驟20、將板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置的阻流件3浸入連鑄結晶器內的鋼液內3?5秒后取出。阻流件3浸入鋼液內的長度為阻流件3總長度的1/4?1/2。
[0030]步驟30、待阻流件3表面形成鋼塊，根據公式Vs= 0.1256 X A h*3.55759計算插入點的表面流速。Vs為插入點的表面流速，Ah為鋼塊的高度差，鋼塊的高度差是指鋼塊在垂直于阻流件3方向上的最大高度值。
[0031]下面結合具體的實施例對本發明提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法進行說明:
[0032]實施例1
[0033]本實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置中，參見圖1?圖3，第一調節桿21、第二調節桿22、第三調節桿61及第四調節桿62連接為矩形形狀。把手I固定在第一調節桿21及第二調節桿22的中間位置;第一調節桿21上的滑塊4為八個，其中把手I的兩側各分部四個;第二調節桿22上的滑塊4為八個，其中把手I兩側各分部四個;在板坯連鑄結晶器內一共設置16個位置的測量點。利用本實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置在鋼廠的板坯連鑄機上進行工業實驗，連鑄中包噸位是80噸，以1.7m/min的拉速連鑄SPHC，一共連澆10爐，連鑄中間包鋼水過熱度為25 °C，澆鑄斷面為1050mm X 247mm，選擇該澆次第2爐測量表面流速。先根據結晶器寬度(1050mm)調節滑塊4的間距，使第一調節桿21及第二調節桿22上設置的滑塊4均勻分布，再根據結晶器厚度(247_)調節第一調節桿21與第二調節桿22的相對位置。調節把手I上的橫向水泡8和縱向水平泡7在中間位置，保證鋼釘豎直插入鋼液。握住把手I將兩排鋼釘插入鋼液中4s后提出，鋼液流過鋼釘后在鋼釘表面形成具有一定厚度的鋼塊，第一調節桿上八個鋼釘上形成的鋼塊的高度差分別為3.2mm、5.2mm、7.6mm、9.8mm、7.3mm、6.3mm、5.1mm、3.2mm;第二調節桿上八個鋼釘上形成的鋼塊的高度差分別為
4.1mm、6.8mm、7.1mm、8.3mm、7.4mm、5.2mm、4.2mm、2.8mm。第一調節桿上八個鋼釘插入點的流速分別為0.24m/s、0.31m/s、0.39m/s、0.45m/s、0.38m/s、0.35m/s、0.31m/s、0.24m/s ；第二調節桿上八個鋼釘插入點的流速分別為0.28m/s、0.37m/s、0.37m/s、0.41m/s、0.38m/s、
0.31m/s、0.28m/s、0.22m/s。計算得到鋼釘各插入點的表面流速最大值為0.45m/s。
[0034]實施例2
[0035]本實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置中，參見圖1?圖3，第一調節桿21、第二調節桿22、第三調節桿61及第四調節桿62連接為矩形形狀。把手I固定在第一調節桿21及第二調節桿22的中間位置;第一調節桿21上的滑塊4為八個，其中把手I的兩側各分部四個;第二調節桿22上的滑塊4為八個，其中把手I兩側各分部四個;在板坯連鑄結晶器內一共設置16個位置的測量點。利用本實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置在鋼廠的板坯連鑄機上進行工業實驗，連鑄中包噸位是70噸，以1.2m/min的拉速連鑄IF鋼，一共連澆6爐，連鑄中間包鋼水過熱度為28°C，澆鑄斷面為1600mmX 230mm，選擇該澆次第2爐測量表面流速。先根據結晶器寬度(1600mm)調節滑塊4的間距，使第一調節桿21及第二調節桿22上設置的滑塊4均勻分布，再根據結晶器厚度(230mm)調節第一調節桿21與第二調節桿22的相對位置。調節把手I上的橫向水泡8和縱向水平7泡在中間位置，保證鋼釘豎直插入鋼液。握住把手I將兩排鋼釘插入鋼液中4s后提出，鋼液流過鋼釘后在鋼釘表面形成具有一定厚度的鋼塊，第一調節桿上八個鋼釘上形成的鋼塊的高度差分別為2.4mm、4.2mm、6.4mm、8.5mm、7.5mm、5.6mm、4.3mm、2.9mm;第二調節桿上八個鋼釘上形成的鋼塊的高度差分別為
2.7mm、5.1mm、6.7mm、7.9mm、6.7mm、5.2mm、3.7mm、2.1mm。第一調節桿上八個鋼釘插入點的流速分別為0.20m/s、0.28m/s、0.35m/s、0.41m/s、0.39m/s、0.33m/s、0.28m/s、0.23m/s ；第二調節桿上八個鋼釘插入點的流速分別為0.22m/s、0.31m/s、0.36m/s、0.40m/s、0.36m/s、0.31m/s、0.26m/s、0.29m/s。計算得到鋼釘各插入點的表面流速最大值為0.41m/s。
[0036]本發明實施例提供的一種或多種技術方案，至少具備以下有益效果:
[0037]本發明實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置及方法，通過調節第一調節件、第二調節件及滑塊的位置，以及設置滑塊與阻流件的數量，可將阻流件設置在板坯連鑄結晶器鋼液表面的任意位置，對板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速同時測量，依據板坯連鑄結晶器內鋼液表面不同位置的流速對澆鑄參數進行控制，提高了鑄坯表面質量。
[0038]本發明實施例提供的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置設置有把手，通過把手可方便的對第一調節件及第二調節件進行調節。把手上設置有橫向水平泡及縱向水平泡，便于將第一調節件及第二調節件擺放水平，保證了板坯連鑄結晶器表面流速檢測結果的準確性。
[0039]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，所述裝置包括:第一調節件、第二調節件、滑塊及阻流件； 所述第一調節件與所述第二調節件滑動連接，所述第一調節件沿所述第二調節件滑動;所述滑塊設置在所述第一調節件上，所述滑塊沿所述第一調節件滑動； 所述阻流件與所述滑塊連接，所述阻流件伸入所述連鑄結晶器內的鋼液中；所述連鑄結晶器內的鋼液流過所述阻流件后在所述阻流件表面形成鋼塊，根據所述鋼塊的高度差計算所述阻流件插入點的表面流速。2.如權利要求1所述的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，所述第一調節件包括第一調節桿及第二調節桿； 所述第一調節桿及所述第二調節桿與所述第二調節件滑動連接，所述第一調節桿及所述第二調節桿沿所述第二調節件滑動； 所述第一調節桿及所述第二調節桿上分別設置有所述滑塊。3.如權利要求2所述的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，所述第二調節件包括第三調節桿及第四調節桿； 所述第一調節桿與所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動連接，所述第一調節桿沿所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動； 所述第二調節桿與所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動連接，所述第二調節桿沿所述第三調節桿及所述第四調節桿滑動。4.如權利要求3所述的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，所述第一調節桿、第二調節桿、第三調節桿及所述第四調節桿連接為正方形或矩形形狀。5.如權利要求2?4任一項所述的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，所述第一調節桿上的所述滑塊至少為一個； 所述第二調節桿上的所述滑塊至少為一個。6.如權利要求1所述的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括緊固件； 所述緊固件與所述滑塊連接，所述緊固件可拆卸，所述緊固件將所述滑塊固定在所述第一調節件上。7.如權利要求1?4任一項所述的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，所述阻流件為鋼釘。8.如權利要求1?4任一項所述的板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，其特征在于，還包括把手； 所述把手與所述第一調節件固定連接； 所述把手上設置有橫向水平泡及縱向水平泡。9.一種板坯連鑄結晶器表面流速檢測方法，所述方法基于板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置進行，其特征在于，所述方法包括: 調節所述板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置，使所述板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置與所述板坯連鑄結晶器相配合； 將所述板坯連鑄結晶器表面流速測量裝置的阻流件浸入所述連鑄結晶器內的鋼液內3?5秒后取出； 待所述阻流件表面形成鋼塊，根據公式Vs = 0.1256X Ahth55759計算插入點的表面流速；所述Vs為插入點的表面流速，所述△ h為所述鋼塊的高度差。10.如權利要求9所述的板坯連鑄結晶器表面流速檢測方法，其特征在于，所述阻流件浸入所述鋼液內的長度為所述阻流件總長度的1/4?4/2。
【文檔編號】B22D11/18GK105855484SQ201610341858
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】鄧小旋, 季晨曦, 朱國森, 崔陽, 邵肖靜, 田志紅, 潘宏偉, 董文亮, 王勝東, 景財良, 單慶林
【申請人】首鋼總公司