[發明專利]連鑄鋼包澆注時鋼水流場分布的測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201410283613.0
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN105195701B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 申屠理鋒;唐安祥;胡繼康;曹德鞍;陳臣;陸興華
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18;B22D2/00
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司11225
• 代理人: 劉鋒,黃小棟

1.一種連鑄鋼包澆注時鋼水流場分布的測量方法，包括如下步驟：

S1.根據正在澆注的鋼水的特性，計算在澆注過程中所述鋼水的液面正好出現凹渦時所述液面的臨界高度H₁，所述鋼水特性包括鋼水的密度和粘度；

S2.根據所述臨界高度H₁和所述鋼水的液面高度h判斷所述液面是否進入漩渦形成區，即通過判斷所述液面高度h是否在H₁±ΔH的范圍內來判斷所述液面是否進入漩渦形成區，其中，ΔH為預定的臨界高度調節量；如果是，即所述液面高度h在H₁±ΔH的范圍內，所述液面進入漩渦形成區，則執行步驟S3；

S3.根據所述臨界高度H₁和液面高度h計算所述鋼水的所述流場分布，所述流場分布包括當前時刻的漩渦的渦面直徑D_v和漩渦高度H_v。

2.根據權利要求1所述的連鑄鋼包澆注時鋼水流場分布的測量方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：如果否，即所述液面高度h不在H₁±ΔH的范圍內，所述液面沒有進入漩渦形成區，則返回步驟S1。

3.根據權利要求1所述的連鑄鋼包澆注時鋼水流場分布的測量方法，其特征在于，在步驟S1中，使用如下公式來計算臨界高度H₁：

其中，K為臨界高度的修正系數，D_e為當前時刻的滑動水口的有效流出口的當量直徑，ε為出水口的偏心率，H₀為高度常量，ρ為在當前時刻所述鋼水的密度，μ為在當前時刻所述鋼水的粘度，T為在當前時刻所述鋼水的溫度，a、b、c分別為密度、粘度、溫度的修正系數。

4.根據權利要求3所述的連鑄鋼包澆注時鋼水流場分布的測量方法，其特征在于，

所述當量直徑D_e通過如下公式計算：

D_e＝3.87A/X，其中，A為所述有效流出口的面積，X為所述有效流出口的周長；

所述偏心率ε通過如下公式計算：

ε＝r/R，其中，r為所述出水口到鋼包底部中心的距離，R為鋼包底部的半徑；

所述密度ρ通過如下公式計算：

ρ＝ρ₀+β(T₀-T)，其中，ρ₀為在預定溫度T₀時所述鋼水的密度，β為密度的溫度補償系數；

所述粘度μ通過如下公式計算：

μ＝μ₀+α(T₀-T)，其中，μ₀為在預定溫度T₀時所述鋼水的粘度，α為粘度的溫度補償系數；

所述溫度T為測量所得。

5.根據權利要求1所述的連鑄鋼包澆注時鋼水流場分布的測量方法，其特征在于，在步驟S2中，通過在當前時刻鋼包的重量、鋼包的凈重以及鋼包的形狀來計算所述液面高度h。

6.根據權利要求1所述的連鑄鋼包澆注時鋼水流場分布的測量方法，其特征在于，

所述渦面直徑D_v通過如下公式計算：

其中，M為渦面直徑的修正系數，D_h為與所述液面高度h對應處的鋼包的橫截面的直徑，r為出水口到鋼包底部中心的距離，s為在當前時刻流過有效流出口的鋼渣含量，s₀為鋼渣含量的補償值，ΔH為預定的臨界高度調節量；

所述漩渦高度H_v通過如下公式計算：

其中，N為漩渦高度的修正系數。