【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在线测量方法，特别是关于一种。
技术介绍
大型钢锭的发展水平体现了一个国家装备制造业的综合能力。目前，随着我国电力、冶金、石化工业的迅猛发展，其重大装备如电站电机转子、冶金支承辊及压力容器筒体日趋大型化，生产锻件的大型钢锭的要求越来越高。大型钢锭凝固过程中，钢锭与钢锭模之间的气隙宽度及界面换热系数(热阻)不断变化，从而影响钢锭凝固进程和凝固方式，同时在很大程度上决定钢锭凝固缩孔缩松、偏析及组织和性能。近年来数值模拟技术在大型钢锭生产过程起到了越来越重要的作用，气隙宽度值或气隙热阻是制约模拟准确性最重要的参数之一。然而气隙宽度和换热系数相互影响、相互制约，是一个热与力耦合作用问题；并且考虑到钢水的高温和凝固收缩效应，给在线测量带来了非常大的难度。因此在线测量钢锭模与钢锭之间的气隙宽度值对提高数值模拟计算的准确性具有十分重要的意义。钢锭凝固过程中，钢锭与钢锭模经历了复杂的热过程，钢锭与钢锭模中产生随时间变化的热应力。钢锭凝固初期，由于钢水的静压力的作用，钢锭与钢锭模间紧密接触，此时钢锭与钢锭模间的气隙宽度值为零，它们之间的界面换热系数较大。...
【技术保护点】
一种在线测量钢锭与钢锭模的气隙宽度和界面换热系数的方法，包括以下步骤：1)在钢锭模的某一高度上加工一垂直穿透钢锭模侧壁的通孔；2)在与步骤1)所加工的通孔同一高度的钢锭模外壁上加工一垂直于钢锭模侧壁的盲孔，盲孔底部到钢锭模内壁的距离为20～30mm；3)在与步骤1)所加工的通孔和步骤2)所加工的盲孔同一高度的钢锭模侧壁上加工三个沿周向均匀分布的孔，其中两个孔为通孔，一个孔为盲孔，盲孔底部到钢锭模内壁的距离为20～30mm；4)将一耐高温金属棒插入步骤1)所加工的通孔中，金属棒的头部位于钢锭模内，金属棒的尾部位于钢锭模外并与一位移传感器通过一耐高温隔热材料连接，位移传感器固定...
【技术特征摘要】
1.一种在线测量钢锭与钢锭模的气隙宽度和界面换热系数的方法，包括以下步骤: 1)在钢锭模的某一高度上加工一垂直穿透钢锭模侧壁的通孔； 2)在与步骤I)所加工的通孔同一高度的钢锭模外壁上加工一垂直于钢锭模侧壁的盲孔，盲孔底部到钢锭模内壁的距离为20~30mm ； 3)在与步骤I)所加工的通孔和步骤2)所加工的盲孔同一高度的钢锭模侧壁上加工三个沿周向均匀分布的孔，其中两个孔为通孔，一个孔为盲孔，盲孔底部到钢锭模内壁的距离为 20 ~30mm ; 4)将一耐高温金属棒插入步骤I)所加工的通孔中，金属棒的头部位于钢锭模内，金属棒的尾部位于钢锭模外并与一位移传感器通过一耐高温隔热材料连接，位移传感器固定在一支架上，支架水平支撑在通孔旁的钢锭模外壁上； 5)将另一耐高温金属棒插入步骤2)所加工的盲孔中并紧密接触盲孔底部，另一金属棒的尾部与另一位移传感器通过一耐高温隔热材料连接，另一位移传感器固定在另一支架上，另一支架水平支撑在盲孔旁的钢锭模外壁上； 6)在步骤3)所加工的三个孔中分别安装一高温热电偶，其中一高温热电偶的测量端伸出钢锭模内壁20~50mm，另一高温热电偶的测量端距离钢锭模内壁20~50mm，第三高温热电偶的测量端与钢锭模内壁平齐； 7)在钢锭模中注入钢水，在钢锭凝固的过程中，通过两位移传感器实时测量位移数据，通过三个高温热电偶 实时测量温度数据； 8)通过步骤7)测量到的位移数据计算出钢锭与钢锭模的气隙宽度，通过计算出的气隙宽度和步骤7)测量到的温度数据，结合热量守恒原理计算得到钢锭与钢锭模的界面换热系数随时间变化的数值。2.如权利要求1所述的在线测量钢锭与钢锭模的气隙宽度和界面换热系数的方法，其特征在于:所述步骤I)中所加工的通孔和所述步骤2)中所加工的盲孔的直径为5~10_，所述步骤4)中所用的金属棒直径为5~10_，所述步骤5)中所用的另一金属棒直径为5~IOmm,所述步骤3)中所加工的孔的直径为20~30mm。3.如权利要求1所述的在线测量钢锭与钢锭模的气隙宽度和界面换热系数的方法，其特征在于:所述步骤I)中的通孔位于钢锭模内壁处加工成喇叭状，同时所述步骤4)中...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈厚发，杨靖安，段振虎，柳百成，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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