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原文传递一种钢液在水口通道内加热过程的模拟装置和方法

专利名称：	一种钢液在水口通道内加热过程的模拟装置和方法
摘要：	本发明提供了一种钢液在水口通道内加热过程的模拟装置，其特征在于：包括钢包模型、中间包模型、金属质长水口、加热装置、电导率监测装置、温度监测装置、示踪剂加入装置，所述钢包模型在所述中间包模型上方，所述金属质长水口按照实际钢包与长水口位置关系安装在钢包模型底部，所述加热装置安装在金属质长水口处，所述示踪剂加入装置位于所述金属质长水口上方，所述中间包模型包括至少一个出水口，所述电导率监测装置位于所述出口处。该装置能够真实模拟出长水口加热过程对中间包内钢液温度和流动混匀的影响规律；以中间包流体加热效果和混匀效果为评估指标，通过设计不同的加热参数可以获得实际连铸生产中长水口加热工艺所需要的最佳加热时间和加热速率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京科技大学
发明人：	张江山;刘青;杨树峰;李京社
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910380953.8
公开号：	CN110057864A
代理机构：	厦门原创专利事务所(普通合伙)
代理人：	徐东峰
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	100089 北京市海淀区学院路30号
主权项：	1.一种钢液在水口通道内加热过程的模拟装置，其特征在于：包括钢包模型1、中间包模型3、金属质长水口2、加热装置、电导率监测装置9、温度监测装置7、示踪剂加入装置4，所述钢包模型在所述中间包模型上方，所述金属质长水口按照实际钢包与长水口的位置关系安装在钢包模型底部，所述加热装置安装在金属质长水口处，所述钢包模型、金属质长水口和中间包模型尺寸均为参照实际钢包、长水口和中间包尺寸根据相似原理按比例缩小，所述示踪剂加入装置设置在所述金属质长水口上方，所述中间包模型包括至少一个出水口，所述电导率监测装置位于所述出口处。 2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述加热装置包括导热水箱5、恒温水箱8和水泵6，所述导热水箱和所述恒温水箱通过水泵和管道连通。 3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述钢包模型和所述中间包模型采用有机玻璃材质。 4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述金属质长水口为铝、铁或铜质。 5.一种钢液在水口通道内加热过程的模拟方法，其特征在于：采用如权利要求1-4任一项所述的装置，包括如下步骤： 1)根据实际测量的钢包、中间包和长水口尺寸及位置关系，按相似比例制备钢包模型、中间包模型和金属质长水口并进行安装； 2)向钢包模型内加入水，保持钢包模型内的水温处于恒定的预设温度值，调节长水口和中间包模型出口的流量，使中间包内的液面保持稳定，利用温度监测装置对钢包模型内和中间包模型出口处的温度进行监测； 3)开启加热装置对长水口处进行加热； 4)向长水口上方注入示踪剂，利用电导率监测装置监测中间包模型出口的电导率； 5)调节加热装置的加热速率和加热时间，利用温度监测装置和电导率监测装置监测不同加热速率与加热时间下中间包模型出水口的温度和电导率； 6)拟合前述监测得到的加热速率、加热时间与温度、导电率的关系曲线，即可得到中间包出水口温度最优且中间包混匀效果最优的加热速率和加热时间。 6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述方法还包括在开启加热装置前监测中间包出口温度，当中间包出口温度低于设定值时开启加热装置。 7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述开启加热装置包括开启水泵将恒温水箱中的热水注入导热水箱内，控制阀门，使得导热水箱内的液面稳定在一定高度。 8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述调节加热装置加热速率包括通过控制恒温水箱的水温和循环水的流速来调节对长水口的加热速率，调节加热时间包括控制水的循环时间。 9.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述方法还包括对钢包模型中的水进行恒温控制的步骤。 10.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述示踪剂为KCl或NaCl饱和溶液。
所属类别：	发明专利