專利名稱：一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及冶金過(guò)程中的檢測(cè)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流 動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置及方法，所述檢測(cè)裝置及方法用于對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)速度與流動(dòng) 方向進(jìn)行檢測(cè)。
背景技術(shù)：
在板坯連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)晶器內(nèi)鋼水的表面流動(dòng)速度與流動(dòng)方向是直接決定 鑄坯表面質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。作為汽車板等的上游材料，板坯良好的表面質(zhì)量是決定冷軋 汽車板是否合格的關(guān)鍵。為此，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外鋼鐵冶金企業(yè)的諸多板坯連鑄機(jī)紛紛采用了 合理選擇浸入式水口傾角、增加結(jié)晶器電磁攪拌以及合理調(diào)控通氬等措施來(lái)調(diào)節(jié)結(jié)晶器 內(nèi)鋼液的流速與流向，確保結(jié)晶器表面的彎液面附近區(qū)域的流動(dòng)狀態(tài)符合工藝要求，進(jìn) 而達(dá)到合理的彎液面初凝速度。由此，在顯著降低液面卷渣以及鋼液內(nèi)部夾雜的同時(shí)， 能很好的促進(jìn)初凝坯殼的生長(zhǎng)，降低漏鋼事故的發(fā)生。根據(jù)以往的檢測(cè)方法，均采用兩點(diǎn)電渦流檢測(cè)來(lái)獲得結(jié)晶器鋼液流速的技術(shù)， 即通過(guò)在結(jié)晶器液面的某一區(qū)域，針對(duì)液面不同區(qū)域的鋼液流動(dòng)對(duì)渦流探頭的檢測(cè)信號(hào) 的影響來(lái)獲得對(duì)鋼液流動(dòng)速度的一種檢測(cè)方式。其具體操作有1.采用單個(gè)渦流探頭進(jìn)行熱流檢測(cè)來(lái)獲得對(duì)鋼液流動(dòng)速度的檢測(cè)，通過(guò)將該鋼 液流速與最佳流速進(jìn)行對(duì)比后，調(diào)節(jié)結(jié)晶器水口傾角、氬氣以及電磁攪拌的介入頻率等 工藝參數(shù)，由此來(lái)達(dá)到流速最佳的目的。然而，所述方式因?yàn)檗D(zhuǎn)化過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，且中間的影響因素過(guò)多，例如保護(hù)渣 厚度變化較大、液面高度不穩(wěn)定等，容易造成渦流探測(cè)器檢測(cè)不準(zhǔn)，難以準(zhǔn)確獲得流速 的水平，尤其是對(duì)流動(dòng)的方向檢測(cè)十分困難。2.針對(duì)一些常溫流體(包括化學(xué)流體)的檢測(cè)，采用螺旋槳、電磁棒等進(jìn)行流 速、流向檢測(cè)，準(zhǔn)確度較高，但是在高達(dá)1500°C以上且內(nèi)部存有強(qiáng)磁場(chǎng)的鋼液流速檢測(cè) 方面，還是一片空白。綜上所述，現(xiàn)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)急需一種簡(jiǎn)易、且能隨時(shí)對(duì)檢測(cè)結(jié)晶器內(nèi)四周彎液面 區(qū)域鋼液的流動(dòng)速度及方向等金屬流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置及方 法，所述結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置及方法系一種能對(duì)結(jié)晶器鋼液的流速、流向 進(jìn)行在線檢測(cè)的簡(jiǎn)易裝置，通過(guò)人工移動(dòng)檢測(cè)裝置沿著結(jié)晶器的內(nèi)外弧長(zhǎng)邊進(jìn)行多點(diǎn)測(cè) 量，達(dá)到檢測(cè)某一寬面沿著水平方向的鋼液流動(dòng)狀態(tài)的目的。本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置具體結(jié)構(gòu)如下所述一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，所述結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝 置包括浸入結(jié)晶器的熔融鋼液20中的漏斗7，固定連接所述漏斗7的一尾翼8，固定連接漏斗7上方的指示棒6，所述指示棒6可轉(zhuǎn)動(dòng)軸支于指示盤5，指示盤5可相對(duì)托盤4作平面轉(zhuǎn)動(dòng)，可轉(zhuǎn)動(dòng)軸支于指示盤5的指示棒6上端連接一拉桿2，拉桿2上粘貼有應(yīng)力 應(yīng)變片15，拉桿2上應(yīng)力應(yīng)變片15連接信號(hào)傳輸線16至信號(hào)采集器。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述指示棒6 藉由轉(zhuǎn)動(dòng)軸承17驅(qū)動(dòng)連接方塊13。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述連接方塊 13與轉(zhuǎn)動(dòng)指示盤5之間為緊密的方塊連接。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述指示棒6 上端設(shè)置一配重球1。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述拉桿2通 過(guò)支撐臂3通過(guò)支撐橫梁14連接支撐架12。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述支撐架12 底座水平，通過(guò)導(dǎo)向棒10的旋轉(zhuǎn)高度調(diào)節(jié)螺母11和滑套9進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，支撐橫梁14、應(yīng)變片15、信 號(hào)傳輸線16以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸承17在拉桿2受拉時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變片15的電阻值立刻發(fā)生變化， 其變化量與鋼液20流經(jīng)漏斗7的流動(dòng)速度呈現(xiàn)典型的函數(shù)關(guān)系。此時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變片15的變化規(guī)律在通電的情況下被信號(hào)采集器實(shí)時(shí)采集(參見(jiàn) 圖4)，而后可將檢測(cè)的數(shù)據(jù)直接輸入(或無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸)至分析計(jì)算機(jī)，即可獲得此時(shí)鋼 液20的流動(dòng)阻力值，從而推算獲得鋼液20的流動(dòng)速度。本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)方法如下所述一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)方法，所述方法包括下述步驟(1)使用權(quán)利要求1所述結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，將漏斗7與尾翼8 浸入結(jié)晶器的熔融鋼液20中；(2)處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下的鋼液20驅(qū)動(dòng)尾翼8，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)指示盤5相對(duì)托盤 4發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)；(3)保持穩(wěn)定后，轉(zhuǎn)動(dòng)指示盤5所指示的相對(duì)角度值即為當(dāng)前檢測(cè)點(diǎn)的鋼液20流 動(dòng)方向；(4)鋼液20在流經(jīng)漏斗7時(shí)，其流動(dòng)阻力值通過(guò)指示棒6的傳遞作用拉動(dòng)拉桿 2，在拉桿2受拉下，粘貼于拉桿2上的應(yīng)力應(yīng)變片15的電阻值發(fā)生變化，其變化量與鋼 液20流經(jīng)漏斗7的流動(dòng)速度呈現(xiàn)函數(shù)關(guān)系；
權(quán)利要求
1.一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，所述結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置 包括浸入結(jié)晶器的熔融鋼液(20)中的漏斗(7)，固定連接所述漏斗(7)的一尾翼(8)，固 定連接漏斗(7)上方的指示棒(6)，所述指示棒(6)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(17)可轉(zhuǎn)動(dòng)軸支于指示 盤(5)，指示盤(5)可相對(duì)托盤(4)作平面轉(zhuǎn)動(dòng)，可轉(zhuǎn)動(dòng)軸支于指示盤(5)的指示棒(6) 上端連接一拉桿(2)，拉桿(2)上粘貼有應(yīng)力應(yīng)變片(15)，拉桿(2)上的應(yīng)力應(yīng)變片(15) 連接信號(hào)傳輸線(16)至信號(hào)采集器。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述指示棒 (6)藉由轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(17)驅(qū)動(dòng)連接方塊(13)。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述連接方 塊(13)與轉(zhuǎn)動(dòng)指示盤(5)之間為緊密的方塊連接。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述指示棒 (6)上端設(shè)置一配重球(1)。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述拉桿 (2)通過(guò)支撐臂(3)通過(guò)支撐橫梁(14)連接支撐架(12)。
6.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述支撐架 (12)底座水平，通過(guò)導(dǎo)向棒(10)的旋轉(zhuǎn)高度調(diào)節(jié)螺母(11)和滑套(9)進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，支撐橫梁(14)、應(yīng)變片 (15)、信號(hào)傳輸線(16)以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(17)在拉桿⑵受拉時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變片(15)的電阻 值立刻發(fā)生變化。
8.—種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)方法，一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)方 法，所述方法包括下述步驟(1)使用權(quán)利要求1所述結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置，將漏斗(7)與尾翼(8) 浸入結(jié)晶器的熔融鋼液(20)中；(2)處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下的鋼液(20)驅(qū)動(dòng)尾翼(8)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)指示盤(5)相對(duì)托 盤(4)發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)；(3)保持穩(wěn)定后，轉(zhuǎn)動(dòng)指示盤(5)所指示的相對(duì)角度值即為當(dāng)前檢測(cè)點(diǎn)的鋼液(20)流 動(dòng)方向；(4)鋼液(20)在流經(jīng)漏斗(7)時(shí)，其流動(dòng)阻力值通過(guò)指示棒(6)的傳遞作用拉動(dòng)拉桿 (2)，在拉桿(2)受拉下，粘貼于拉桿(2)上的應(yīng)力應(yīng)變片(15)的電阻值發(fā)生變化，其變 化量與鋼液(20)流經(jīng)漏斗(7)的流動(dòng)速度呈現(xiàn)函數(shù)關(guān)系；
9.如權(quán)利要求8所述的結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述E，即 拉桿⑵材料的彈性模量取2.0-2.1 X IO11Pat全文摘要
一種結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)裝置及方法，所述裝置包括浸入結(jié)晶器的熔融鋼液(20)中的漏斗(7)，固定連接所述漏斗(7)的一尾翼(8)，固定連接漏斗(7)上方的指示棒(6)，所述指示棒(6)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(17)可轉(zhuǎn)動(dòng)軸支于指示盤(5)，指示盤(5)可相對(duì)托盤(4)作平面轉(zhuǎn)動(dòng)，可轉(zhuǎn)動(dòng)軸支于指示盤(5)的指示棒(6)上端連接一拉桿(2)，拉桿(2)上粘貼有應(yīng)力應(yīng)變片(15)，拉桿(2)上的應(yīng)力應(yīng)變片(15)連接信號(hào)傳輸線(16)至信號(hào)采集器。本發(fā)明的檢測(cè)裝置及方法，能很好的檢測(cè)鋼液的流動(dòng)速度與流動(dòng)方向，提供澆鋼工藝參數(shù)調(diào)整的證據(jù)，進(jìn)而達(dá)到提高鑄坯表面質(zhì)量、降低澆鋼漏鋼事故的目的。本發(fā)明的檢測(cè)裝置和方法在連鑄生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B22D2/00GK102019377SQ200910196019
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者楊建華, 段明南 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司