[發明專利]一種連鑄水口結瘤分析方法

有效

• 申請號: 202110656395.0
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113426974B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張江山;張丹;劉青;楊樹峰;李京社
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;北京工業大學
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18;B22D11/115
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種連鑄水口結瘤分析方法，其特征在于，包括：

S100、根據鋼液連鑄設備構建對應的鋼液連鑄模型；所述鋼液連鑄模型中包括鋼包模型、中間包模型、結晶器模型、電磁場產生和控制裝置、液面狀態檢測裝置、片光源、攝像儀以及流動控制裝置；其中：所述電磁場產生和控制裝置設置在所述鋼包模型水口、所述中間包模型水口和浸入式水口處，用于產生靜磁場且對所述靜磁場進行調節；所述液面狀態檢測裝置設置在所述中間包模型和結晶器模型的液面處，用于檢測液面的狀態數據；所述片光源設置在所述中間包模型的一側和所述結晶器模型的一側；所述浸入式水口與所述中間包模型水口連接且插入所述結晶器模型的液面之下；所述鋼包模型水口插入所述中間包模型液面之下；所述鋼包模型、所述中間包模型和所述結晶器模型均采用透明材質制作；

S200、采用所述鋼液連鑄模型進行多次模擬實驗，在所述多次模擬實驗中通過所述電磁場產生和控制裝置使所述靜磁場的強度在預設范圍內變化，每一次模擬實驗的過程包括：

S210、向所述鋼包模型中加入水，并通過所述流動控制裝置在所述鋼包模型、所述中間包模型和所述結晶器模型中形成水循環；

S220、向所述鋼包模型內加入鐵磁性顆粒，并通過水循環使所述鐵磁性顆粒均勻分布于水中；

S230、開啟所述片光源，通過所述攝像儀記錄在無結瘤狀態下所述鐵磁性顆粒的運動軌跡，并通過所述液面狀態檢測裝置檢測在無結瘤狀態下所述中間包模型和/或所述結晶器模型的液面的狀態數據；

S240、通過所述電磁場產生和控制裝置在所述鋼包模型水口、所述中間包模型水口和/或所述浸入式水口加載靜磁場，通過所述攝像儀記錄在結瘤形成過程中所述鐵磁性顆粒的運動軌跡，并通過所述液面狀態檢測裝置檢測在結瘤形成過程中所述中間包模型和/或所述結晶器模型的液面的狀態數據；關閉所述電磁場產生和控制裝置在所述鋼包模型水口、所述中間包模型水口和/或所述浸入式水口產生的靜磁場，通過所述攝像儀記錄在結瘤脫落過程中所述鐵磁性顆粒的運動軌跡，并通過所述液面狀態檢測裝置檢測在結瘤脫落過程中所述中間包模型和/或所述結晶器模型的液面的狀態數據；

S250、根據在無結瘤狀態下所述鐵磁性顆粒的運動軌跡、在結瘤形成過程中所述鐵磁性顆粒的運動軌跡以及在所述結瘤脫落過程中所述鐵磁性顆粒的運動軌跡，確定結瘤行為數據；根據在無結瘤狀態下所述中間包模型和/或所述結晶器模型的液面的狀態數據、在結瘤形成過程中所述中間包模型和/或所述結晶器模型的液面的狀態數據以及在所述結瘤脫落過程中所述中間包模型和/或所述結晶器模型的液面的狀態數據，確定在結瘤形成過程中和在結瘤脫落過程中所述液面的狀態變化；

S300、根據在所述多次模擬實驗中獲得的所述結瘤行為數據以及所述液面的狀態變化，確定所述液面的狀態變化與所述結瘤行為數據之間的關系。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述流動控制裝置包括連接在所述鋼包模型和所述結晶器模型之間的管道、設置在管道上的閥門以及為所述管道中的水提供驅動力的潛水泵。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電磁場產生和控制裝置包括電磁場產生模塊和電磁場控制模塊，電磁場產生模塊用于產生電磁場，所述電磁場控制模塊用于對所述電磁場的強度和方向進行調節。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋼液連鑄模型中包括多個結晶器模型，所述中間包模型具有多個中間包模型水口，所述中間包模型水口、所述浸入式水口處和所述結晶器模型——對應連接。