一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法
【专利摘要】本发明涉及连铸技术领域，特别涉及一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法，该装置包括第一调节件、第二调节件、滑块及阻流件，第一调节件与第二调节件滑动连接，第一调节件沿第二调节件滑动。滑块设置在第一调节件上，滑块沿第一调节件滑动，阻流件与滑块连接，阻流件伸入连铸结晶器内的钢液中。该方法包括：调节板坯连铸结晶器表面流速测量装置，使板坯连铸结晶器表面流速测量装置的阻流件浸入钢液内；将阻流件浸入钢液内持续3～5秒后取出；待钢液表面形成带倾角的钢块，根据公式Vs＝0.1256×Δh0.55759计算插入点的表面流速。本发明实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法，可同时对板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速进行测量。
【专利说明】
一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及连铸技术领域，特别涉及一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法。
【背景技术】
[0002]在连铸生产中，为了达到连续铸造目的，中间包内钢水在耐火材料套管的引导下不断的注入到水冷结晶器内，钢水在结晶器内冷却形成有一定厚度的凝固坯壳，坯壳被慢慢拉出来形成铸坯。结晶器顶部为防止钢水被空气氧化和绝热，往往会加入保护渣，保护渣在液面受热熔化后流入坯壳及铜板间隙，可有效润滑坯壳，防止拉漏。钢液从水口吐出后，一般会撞击窄面分成两股，一股顺着窄面往上折返，形成上回流，另一股流顺着窄面往下冲，形成下回流。上回流如果过强，会将保护渣卷入到钢水中，进而被凝固坯壳捕获，在乳制过程中形成线性缺陷。因此，控制上回流强度对提高铸坯和乳板表面质量意义重大。
[0003]表征上回流的主要特征参数是液面波动和表面流速。而在现场液面波动一般可通过安装在结晶器上部的传感器采集得到。但是由于温度高、测量精度等限制，结晶器表面流速的测量一般通过模拟获得，实际测量较少。现有技术不能同时获取板坯连铸结晶器表面不同分布点的流速，如果采用现有技术单点逐个测量，不能得到某一时刻结晶器表面流速的分布，无法根据同一时刻板坯连铸结晶器表面不同分布点的流速控制浇铸参数以提高铸坯表面质量。
【发明内容】
[0004]本发明实施例通过提供一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法，解决了现有技术中无法同时测量板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速的技术问题，实现了对板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速的同时测量，依据板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速对浇铸参数进行控制，提高了铸坯表面质量。
[0005]本发明实施例提供了一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置，所述装置包括:第一调节件、第二调节件、滑块及阻流件;所述第一调节件与所述第二调节件滑动连接，所述第一调节件沿所述第二调节件滑动;所述滑块设置在所述第一调节件上，所述滑块沿所述第一调节件滑动;所述阻流件与所述滑块连接，所述阻流件伸入所述连铸结晶器内的钢液中；所述连铸结晶器内的钢液流过所述阻流件后在所述阻流件表面形成钢块，根据所述钢块的高度差计算所述阻流件插入点的表面流速。
[0006]进一步地，所述第一调节件包括第一调节杆及第二调节杆;所述第一调节杆及所述第二调节杆与所述第二调节件滑动连接，所述第一调节杆及所述第二调节杆沿所述第二调节件滑动;所述第一调节杆及所述第二调节杆上分别设置有所述滑块。
[0007]进一步地，所述第二调节件包括第三调节杆及第四调节杆;所述第一调节杆与所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动连接，所述第一调节杆沿所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动;所述第二调节杆与所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动连接，所述第二调节杆沿所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动。
[0008]进一步地，所述第一调节杆、第二调节杆、第三调节杆及所述第四调节杆连接为正方形或矩形形状。
[0009]进一步地，所述第一调节杆上的所述滑块至少为一个;所述第二调节杆上的所述滑块至少为一个。
[0010]进一步地，所述装置还包括紧固件;所述紧固件与所述滑块连接，所述紧固件可拆卸，所述紧固件将所述滑块固定在所述第一调节件上。
[0011]进一步地，所述阻流件为钢钉。
[0012]进一步地，还包括把手;所述把手与所述第一调节件固定连接;所述把手上设置有横向水平泡及纵向水平泡。
[0013]本发明实施例还提供了一种板坯连铸结晶器表面流速检测方法，所述方法基于板坯连铸结晶器表面流速测量装置进行，所述方法包括:
[0014]调节所述板坯连铸结晶器表面流速测量装置，使所述板坯连铸结晶器表面流速测量装置与所述板坯连铸结晶器相配合；
[0015]将所述板坯连铸结晶器表面流速测量装置的阻流件浸入所述连铸结晶器内的钢液内3?5秒后取出；
[0016]待所述阻流件表面形成钢块，根据公式Vs= 0.1256X Ahth55759计算插入点的表面流速，所述Vs为插入点的表面流速，所述△ h为所述钢块的高度差。
[0017]进一步地，所述阻流件浸入所述钢液内的长度为所述阻流件总长度的1/4?1/2。
[0018]本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点:
[0019]1、本发明实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法，通过调节第一调节件、第二调节件及滑块的位置，以及设置滑块与阻流件的数量，可将阻流件设置在板坯连铸结晶器钢液表面的任意位置，对板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速同时测量，依据板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速对浇铸参数进行控制，提高了铸坯表面质量。
[0020]2、本发明实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置设置有把手，通过把手可方便的对第一调节件及第二调节件进行调节。把手上设置有横向水平泡及纵向水平泡，便于将第一调节件及第二调节件摆放水平，保证了板坯连铸结晶器表面流速检测结果的准确性。
【附图说明】
[0021]图1为本发明实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置的主视图；
[0022]图2为图1所示板坯连铸结晶器表面流速测量装置的剖视图；
[0023]图3为本发明实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量方法流程图。
【具体实施方式】
[0024]本发明实施例通过提供一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法，解决了现有技术中无法同时测量板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速的技术问题，实现了对板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置流速的同时测量，依据板坯连铸结晶器表面不同位置的流速对饶铸参数进行控制，提高了铸还表面质量。
[0025]参见图1及图2，本发明实施例提供了一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置，该装置包括:第一调节件2、第二调节件6、滑块4、阻流件3、紧固件5及把手I。第一调节件2与第二调节件6滑动连接，第一调节件2沿第二调节件6滑动。滑块4设置在第一调节件2上，滑块4沿第一调节件2滑动。参见图1及图2，紧固件5与滑块4连接，紧固件5可拆卸，紧固件5将滑块4固定在第一调节件2上。阻流件3与滑块4的下端固定连接，阻流件3伸入连铸结晶器内的钢液中，本发明实施例中，阻流件3采用不锈钢材质的钢钉。参见图1及图2，把手I与第一调节件2固定连接，把手I上设置有横向水平泡8及纵向水平泡7，横向水平泡8及纵向水平泡7用于确保第一调节件2摆放水平。连铸结晶器内的钢液流过阻流件3后，阻流件3表面形成具有一定高度差的钢块，根据钢块的高度差计算阻流件3插入点的表面流速。通过调节第一调节件2、第二调节件6及滑块4的位置，以及设置滑块4与阻流件3的数量，可将一个或多个阻流件3设置在板坯连铸结晶器钢液的任意位置，同时对测量板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速进行测量。
[0026]其中，参见图1及图2，第一调节件2包括第一调节杆21及第二调节杆22，第二调节件6包括第三调节杆61及第四调节杆62。第一调节杆21与第三调节杆61及第四调节杆62滑动连接，第一调节杆21沿第三调节杆61及第四调节杆62滑动。第二调节杆22与第三调节杆61及第四调节杆62滑动连接，第二调节杆22沿第三调节杆61及第四调节杆62滑动。参见图2，第一调节杆21、第二调节杆22、第三调节杆61及第四调节杆62连接为方形状。第一调节杆21及第二调节杆22上分别设置有滑块4，第一调节杆21上的滑块4至少为一个，第二调节杆22上的滑块4至少为一个。
[0027]参见图3，本发明实施例还提供了一种板坯连铸结晶器表面流速检测方法，该方法基于板坯连铸结晶器表面流速测量装置进行，该方法包括:
[0028]步骤10、调节板坯连铸结晶器表面流速测量装置，使板坯连铸结晶器表面流速测量装置与板坯连铸结晶器相配合。
[0029]步骤20、将板坯连铸结晶器表面流速测量装置的阻流件3浸入连铸结晶器内的钢液内3?5秒后取出。阻流件3浸入钢液内的长度为阻流件3总长度的1/4?1/2。
[0030]步骤30、待阻流件3表面形成钢块，根据公式Vs= 0.1256 X A h*3.55759计算插入点的表面流速。Vs为插入点的表面流速，Ah为钢块的高度差，钢块的高度差是指钢块在垂直于阻流件3方向上的最大高度值。
[0031]下面结合具体的实施例对本发明提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法进行说明:
[0032]实施例1
[0033]本实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置中，参见图1?图3，第一调节杆21、第二调节杆22、第三调节杆61及第四调节杆62连接为矩形形状。把手I固定在第一调节杆21及第二调节杆22的中间位置;第一调节杆21上的滑块4为八个，其中把手I的两侧各分部四个;第二调节杆22上的滑块4为八个，其中把手I两侧各分部四个;在板坯连铸结晶器内一共设置16个位置的测量点。利用本实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置在钢厂的板坯连铸机上进行工业实验，连铸中包吨位是80吨，以1.7m/min的拉速连铸SPHC，一共连浇10炉，连铸中间包钢水过热度为25 °C，浇铸断面为1050mm X 247mm，选择该浇次第2炉测量表面流速。先根据结晶器宽度(1050mm)调节滑块4的间距，使第一调节杆21及第二调节杆22上设置的滑块4均匀分布，再根据结晶器厚度(247_)调节第一调节杆21与第二调节杆22的相对位置。调节把手I上的横向水泡8和纵向水平泡7在中间位置，保证钢钉竖直插入钢液。握住把手I将两排钢钉插入钢液中4s后提出，钢液流过钢钉后在钢钉表面形成具有一定厚度的钢块，第一调节杆上八个钢钉上形成的钢块的高度差分别为3.2mm、5.2mm、7.6mm、9.8mm、7.3mm、6.3mm、5.1mm、3.2mm;第二调节杆上八个钢钉上形成的钢块的高度差分别为
4.1mm、6.8mm、7.1mm、8.3mm、7.4mm、5.2mm、4.2mm、2.8mm。第一调节杆上八个钢钉插入点的流速分别为0.24m/s、0.31m/s、0.39m/s、0.45m/s、0.38m/s、0.35m/s、0.31m/s、0.24m/s ；第二调节杆上八个钢钉插入点的流速分别为0.28m/s、0.37m/s、0.37m/s、0.41m/s、0.38m/s、
0.31m/s、0.28m/s、0.22m/s。计算得到钢钉各插入点的表面流速最大值为0.45m/s。
[0034]实施例2
[0035]本实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置中，参见图1?图3，第一调节杆21、第二调节杆22、第三调节杆61及第四调节杆62连接为矩形形状。把手I固定在第一调节杆21及第二调节杆22的中间位置;第一调节杆21上的滑块4为八个，其中把手I的两侧各分部四个;第二调节杆22上的滑块4为八个，其中把手I两侧各分部四个;在板坯连铸结晶器内一共设置16个位置的测量点。利用本实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置在钢厂的板坯连铸机上进行工业实验，连铸中包吨位是70吨，以1.2m/min的拉速连铸IF钢，一共连浇6炉，连铸中间包钢水过热度为28°C，浇铸断面为1600mmX 230mm，选择该浇次第2炉测量表面流速。先根据结晶器宽度(1600mm)调节滑块4的间距，使第一调节杆21及第二调节杆22上设置的滑块4均匀分布，再根据结晶器厚度(230mm)调节第一调节杆21与第二调节杆22的相对位置。调节把手I上的横向水泡8和纵向水平7泡在中间位置，保证钢钉竖直插入钢液。握住把手I将两排钢钉插入钢液中4s后提出，钢液流过钢钉后在钢钉表面形成具有一定厚度的钢块，第一调节杆上八个钢钉上形成的钢块的高度差分别为2.4mm、4.2mm、6.4mm、8.5mm、7.5mm、5.6mm、4.3mm、2.9mm;第二调节杆上八个钢钉上形成的钢块的高度差分别为
2.7mm、5.1mm、6.7mm、7.9mm、6.7mm、5.2mm、3.7mm、2.1mm。第一调节杆上八个钢钉插入点的流速分别为0.20m/s、0.28m/s、0.35m/s、0.41m/s、0.39m/s、0.33m/s、0.28m/s、0.23m/s ；第二调节杆上八个钢钉插入点的流速分别为0.22m/s、0.31m/s、0.36m/s、0.40m/s、0.36m/s、0.31m/s、0.26m/s、0.29m/s。计算得到钢钉各插入点的表面流速最大值为0.41m/s。
[0036]本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果:
[0037]本发明实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置及方法，通过调节第一调节件、第二调节件及滑块的位置，以及设置滑块与阻流件的数量，可将阻流件设置在板坯连铸结晶器钢液表面的任意位置，对板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速同时测量，依据板坯连铸结晶器内钢液表面不同位置的流速对浇铸参数进行控制，提高了铸坯表面质量。
[0038]本发明实施例提供的板坯连铸结晶器表面流速测量装置设置有把手，通过把手可方便的对第一调节件及第二调节件进行调节。把手上设置有横向水平泡及纵向水平泡，便于将第一调节件及第二调节件摆放水平，保证了板坯连铸结晶器表面流速检测结果的准确性。
[0039]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，所述装置包括:第一调节件、第二调节件、滑块及阻流件； 所述第一调节件与所述第二调节件滑动连接，所述第一调节件沿所述第二调节件滑动;所述滑块设置在所述第一调节件上，所述滑块沿所述第一调节件滑动； 所述阻流件与所述滑块连接，所述阻流件伸入所述连铸结晶器内的钢液中；所述连铸结晶器内的钢液流过所述阻流件后在所述阻流件表面形成钢块，根据所述钢块的高度差计算所述阻流件插入点的表面流速。2.如权利要求1所述的板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，所述第一调节件包括第一调节杆及第二调节杆； 所述第一调节杆及所述第二调节杆与所述第二调节件滑动连接，所述第一调节杆及所述第二调节杆沿所述第二调节件滑动； 所述第一调节杆及所述第二调节杆上分别设置有所述滑块。3.如权利要求2所述的板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，所述第二调节件包括第三调节杆及第四调节杆； 所述第一调节杆与所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动连接，所述第一调节杆沿所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动； 所述第二调节杆与所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动连接，所述第二调节杆沿所述第三调节杆及所述第四调节杆滑动。4.如权利要求3所述的板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，所述第一调节杆、第二调节杆、第三调节杆及所述第四调节杆连接为正方形或矩形形状。5.如权利要求2?4任一项所述的板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，所述第一调节杆上的所述滑块至少为一个； 所述第二调节杆上的所述滑块至少为一个。6.如权利要求1所述的板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，所述装置还包括紧固件； 所述紧固件与所述滑块连接，所述紧固件可拆卸，所述紧固件将所述滑块固定在所述第一调节件上。7.如权利要求1?4任一项所述的板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，所述阻流件为钢钉。8.如权利要求1?4任一项所述的板坯连铸结晶器表面流速测量装置，其特征在于，还包括把手； 所述把手与所述第一调节件固定连接； 所述把手上设置有横向水平泡及纵向水平泡。9.一种板坯连铸结晶器表面流速检测方法，所述方法基于板坯连铸结晶器表面流速测量装置进行，其特征在于，所述方法包括: 调节所述板坯连铸结晶器表面流速测量装置，使所述板坯连铸结晶器表面流速测量装置与所述板坯连铸结晶器相配合； 将所述板坯连铸结晶器表面流速测量装置的阻流件浸入所述连铸结晶器内的钢液内3?5秒后取出； 待所述阻流件表面形成钢块，根据公式Vs = 0.1256X Ahth55759计算插入点的表面流速；所述Vs为插入点的表面流速，所述△ h为所述钢块的高度差。10.如权利要求9所述的板坯连铸结晶器表面流速检测方法，其特征在于，所述阻流件浸入所述钢液内的长度为所述阻流件总长度的1/4?4/2。
【文档编号】B22D11/18GK105855484SQ201610341858
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】邓小旋, 季晨曦, 朱国森, 崔阳, 邵肖静, 田志红, 潘宏伟, 董文亮, 王胜东, 景财良, 单庆林
【申请人】首钢总公司