[發(fā)明專利]一種電渣重熔金屬熔池底部形貌輔助觀測(cè)裝置及觀測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810188123.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN108362256B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李萬明;李德軍;耿一峰;孫毓磊;臧喜民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/20
• 分類號(hào): G01B21/20
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種電渣重熔金屬熔池底部形貌輔助觀測(cè)裝置及觀測(cè)方法，所述裝置包括真空泵、虹吸管及存儲(chǔ)容器；存儲(chǔ)容器為密閉結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)容器頂部一側(cè)與真空泵的吸氣端連通；虹吸管為倒U形結(jié)構(gòu)，且2條直邊一長(zhǎng)一短，其中長(zhǎng)直邊的開口端為排出端，其插入存儲(chǔ)容器內(nèi)并與存儲(chǔ)容器密封連接，短直邊的開口端為吸入端，用于插入熔渣內(nèi)；虹吸管采用耐火材料制成或內(nèi)壁襯有耐火材料，并設(shè)有加熱裝置，虹吸管與升降旋轉(zhuǎn)裝置相連。本發(fā)明通過將鋼液和熔渣吸出，使金屬熔池形貌的觀察更加直觀，并方便直接測(cè)量熔池深度，有利于對(duì)電渣重熔工藝過程參數(shù)優(yōu)化給出準(zhǔn)確指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電渣重熔冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電渣重熔金屬熔池底部形貌輔助觀測(cè)裝置及觀測(cè)方法。

背景技術(shù)

在電渣重熔冶金技術(shù)中，結(jié)晶器內(nèi)的金屬溶池形貌，尤其是熔池的深度對(duì)于最終的鋼錠的凝固組織有重要影響，同時(shí)也是衡量工藝過程中電制度及冷卻制度是否合理的重要依據(jù)，對(duì)優(yōu)化工藝參數(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。

目前行業(yè)中多數(shù)采用兩種方法來測(cè)定電渣重熔金屬熔池形貌。第一種方法是在電渣重熔時(shí)，向溶池內(nèi)加入示蹤劑，如申請(qǐng)?zhí)枮?01610030636.X的專利提供了“一種電渣重熔金屬熔池形貌的測(cè)定方法”，其特征是，在電渣重熔過程中每隔1.5～2.5小時(shí)向熔池中加入直徑為4～6mm含硫量為24～34％的硫鐵顆粒，每次加入量為140～200g，之后將電渣錠剖開，制成低倍酸浸試樣來觀察和測(cè)算出熔池的形貌。該方法雖然可以通過酸浸試樣察看出失蹤劑的位置，但很難推算出金屬熔池的形貌尤其是熔池的深度；申請(qǐng)?zhí)枮?01611121679.5的專利提供了“一種電渣重熔過程金屬熔池形狀標(biāo)定方法”，與申請(qǐng)?zhí)枮?01610030636.X的專利類似，只是將示蹤劑改成了鎢球，該方法中加入的直徑為2～4mm的鎢球，由于鎢的熔點(diǎn)高密度大，加入的鎢球都會(huì)沉積在金屬熔池的底部，在后期剖開檢驗(yàn)時(shí)已經(jīng)很難觀察出熔池的深度和形貌特征了。

第二種方法是采用“金屬絲插入法”測(cè)定熔池形貌，文獻(xiàn)《上海金屬》(2004年第1期)發(fā)表的論文《電渣重熔金屬熔池深度的實(shí)用測(cè)定方法》對(duì)“金屬絲插入法”測(cè)定熔池形貌進(jìn)行了介紹。該方法是用大于結(jié)晶器直徑長(zhǎng)度的金屬棒，選結(jié)晶器直徑長(zhǎng)度的一段，按等分刻上七個(gè)測(cè)定點(diǎn)，也即每?jī)牲c(diǎn)的距離為結(jié)晶器直徑的六分之一，然后待用。當(dāng)電渣重熔開始充填時(shí)，停電測(cè)量:快速將事先準(zhǔn)備好的金屬絲沿著結(jié)晶器直徑方向金屬棒刻好的七個(gè)點(diǎn)位置，一次一次地測(cè)得各點(diǎn)位置的熔池深度。該方法中，由于電渣重熔后的爐渣溫度非常高，采用金屬絲插入后直接會(huì)導(dǎo)致金屬被熔斷，即便是沒有被熔斷，由于渣層的存在會(huì)使金屬熔池的深度很難被測(cè)出。此外，在測(cè)量過程中還要保證需要在一條線上進(jìn)行多次等距離測(cè)量，在操作過程中難度非常大，同時(shí)還具有一定的危險(xiǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電渣重熔金屬熔池底部形貌輔助觀測(cè)裝置及觀測(cè)方法，通過將鋼液和熔渣吸出，使金屬熔池形貌的觀察更加直觀，并方便直接測(cè)量熔池深度，有利于對(duì)電渣重熔工藝過程參數(shù)優(yōu)化給出準(zhǔn)確指導(dǎo)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電渣重熔金屬熔池底部形貌輔助觀測(cè)裝置，包括真空泵、虹吸管及存儲(chǔ)容器；所述存儲(chǔ)容器為密閉結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)容器頂部一側(cè)與真空泵的吸氣端連通；虹吸管為倒U形結(jié)構(gòu)，且2條直邊一長(zhǎng)一短，其中長(zhǎng)直邊的開口端為排出端，其插入存儲(chǔ)容器內(nèi)并與存儲(chǔ)容器密封連接，短直邊的開口端為吸入端，用于插入熔渣內(nèi)；虹吸管采用耐火材料制成或內(nèi)壁襯有耐火材料，并設(shè)有加熱裝置，虹吸管與升降旋轉(zhuǎn)裝置相連。

所述加熱裝置為纏繞在虹吸管上的電阻絲，在虹吸管的吸入端，插入熔渣內(nèi)以及熔渣渣面以上50～200mm的范圍內(nèi)不設(shè)電阻絲。

所述升降旋轉(zhuǎn)裝置由旋轉(zhuǎn)盤及液壓缸組成，液壓缸的缸體固定在旋轉(zhuǎn)盤上，其缸桿伸出端支撐在虹吸管的中部。

所述虹吸管的吸入端端面為鋸齒狀結(jié)構(gòu)。

所述虹吸管的排出端端面與吸入端端面的高度差為800～1500mm。