本发明专利技术公开了一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置，其中中间包组件容纳并分配模拟钢液的清水；水箱组件置于中间包组件的两端；钢包组件置于中间包组件上端；中间包组件、水箱组件和钢包组件之间通过水管组件连接。本发明专利技术提供的一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置通过调整通钢量、混浇顺序和氯化钾电导率，可获得混浇过程不同工况下钢液的无量纲浓度曲线，精准预测混浇坯的起始位置及长度，指导混浇工艺的优化。调整拉速、降低中包液面等工艺措施，可减少发生异钢种混浇时的混浇铸坯量。通过此装置，精准预测异钢种混浇后铸坯每个位置的混浇率和混浇成分，以降低由于铸坯判废率及钢板成分改判率带来的损失，降本增效。降本增效。降本增效。
【技术实现步骤摘要】
一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置
[0001]本专利技术涉及钢铁冶金连铸领域，特别是一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置。
技术介绍
[0002]日前全球钢铁行业的竞争越发的激励，钢铁企业为了摆脱目前国内外困境，必须降低钢材生产成本而且需要尽可能获得除大客户外的小客户订单。争夺来的大量小客户订单钢种种类繁多。钢铁企业对此必须建立小批量多钢种的连铸机生产机制，为了尽可能的提高连铸机的生产效率、缩短空闲时间、节约企业产品的生产成本，连铸过程中采用异钢种混浇。不同钢种进行混浇时，中间包内会发生两种钢液的混合，混合后的钢水成分介于两种钢种之间，这部分钢液形成的铸坯称为混浇坯，混浇坯的成分不属于任何一个炉次。混浇过程中产生的钢坯进行降级处理或者改判处理。根据经验，为了保证铸坯的质量，往往切割的混浇坯要比实际混浇坯长很多。如何来准确预测混交坯的起始位置及混浇坯的长度很关键。
[0003]在连铸异钢种混浇过程中，钢液的混匀发生在中间包、结晶器及铸流内，其中钢液的混合主要发生在中间包。大量的研究发现，混交坯的成分与通钢量、混浇过程中间包内的钢液重量及中间包内钢液的流动状态等密切相关。采用物理模拟可以对连铸异钢种混浇过程进行模拟试验，基于相似原理，采用“刺激—响应”研究方法，建立不同影响因素与混合率之间的模型，从而获得不同影响因素对混交坯的起始位置及混浇坯长度的定量影响规律，指导混浇生产工艺并优化混交坯。
[0004]从大量的文献发现，在目前连铸异钢种混浇的物理模拟实验(水模型试验)过程中，仅采用一个钢包，先在中间包内放置盐水，然后使用钢包内的清水进行浇铸，替代中间包内的盐水。此种方法存在的问题是忽略了连铸生产过程中间包内的流场分布情况，由于混合主要在中间包内，从而造成获得的混合率不准确，影响对混交坯的起始位置及混浇坯长度的精确判断。
技术实现思路
[0005]本部分的目的在于概述本专利技术实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有的在一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提高混交坯起始位置及长度预测精度的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置，其包括，中间包组件，容纳并分配模拟钢液的清水；
[0009]水箱组件，置于所述中间包组件的两端；
[0010]钢包组件，置于所述中间包组件的上端；
[0011]所述中间包组件、所述水箱组件和钢包组件之间通过水管组件连接。
[0012]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：所述水箱组件和所述钢包组件设有两个，所述水箱组件对称设置于所述中间包组件的两侧，所述钢包组件以所述中间包组件的中心轴为轴，对称设置于所述中间包组件的上端。
[0013]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：所述钢包组件与所述水箱组件之间的所述水管组件分别设有两组，包括第一水管和第二水管，两个所述钢包组件之间通过一组所述水管组件连通，包括第三水管。
[0014]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：所述第一水管从所述钢包组件上端连通至所述水箱组件的侧端，其中靠近所述钢包组件一端为钢包上水管道，靠近所述水箱组件一端为水箱上水管道，所述水箱上水管道与所述水箱组件之间设有水泵。
[0015]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：所述第二水管从所述钢包组件侧端连通至所述水箱组件的上端，其中靠近所述钢包组件一端为钢包溢水管道，靠近所述水箱组件一端为水箱回水管道。
[0016]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：所述第三水管从两个所述钢包组件底部连通至所述中间包组件上端，包括钢包长水管，所述钢包长水管上设有调节阀。
[0017]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：所述水箱组件还连通有水箱自来水管道，所述中间包组件底部对称设有一组浸入式水口。
[0018]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：所述水箱组件内放置清水或含有氯化钾的水溶液。
[0019]作为本专利技术所述一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置的优选方案，其中：一个所述钢包组件内放置含有氯化钾的水溶液，另一个所述钢包组件内放置清水，所述中间包组件内放置清水。
[0020]本专利技术还提供一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0021]进行食盐水调配，通过所述水箱自来水管道同时将两个所述水箱组件内放满清水，往其中一个所述钢包组件内放入氯化钾，配置电导率高于清水的氯化钾水溶液；
[0022]开启所述水泵，将清水和食盐水通过所述水箱上水管道分别流入对应的所述钢包组件，开启内置清水的所述钢包组件的所述钢包长水管和所述浸入式水口，维持所述中间包组件内的钢液高度稳定2min，模拟现场钢液流动分布情况；
[0023]更换钢种，关闭内置清水的所述钢包组件的所述钢包长水管，同时开启内置氯化钾水溶液的所述钢包组件的所述钢包长水管，维持所述中间包组件内钢液高度稳定；
[0024]监测电导率，在所述浸入式水口处监测并记录混合钢液的电导率，监测时间为中间包内钢液流动的3倍停留时间。
[0025]本专利技术有益效果为：本专利技术提供的一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法
及装置通过调整通钢量、混浇顺序和含有氯化钾水溶液的电导率，可获得混浇过程不同工况下钢液的无量纲浓度曲线，精准预测混浇坯的起始位置及长度。可通过调整拉速、降低中间包钢液液面等工艺措施，减少发生异钢种混浇时的混浇铸坯量，指导混浇工艺的优化。通过一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置，精准预测异钢种混浇后铸坯每个位置的混浇率和混浇成分，在保证产品质量的同时，以降低由于铸坯判废率及钢板成分改判率带来的损失，降本增效。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0027]图1为一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置的设备结构示意图。
[0028]图2为一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验方法及装置的流程图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置，其特征在于：包括，中间包组件(100)，容纳并分配模拟钢液的清水；水箱组件(200)，置于所述中间包组件(100)的两端；钢包组件(300)，置于所述中间包组件(100)的上端；所述中间包组件(100)、所述水箱组件(200)和钢包组件(300)之间通过水管组件(400)连接。2.如权利要求1所述的一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置，其特征在于：所述水箱组件(200)和所述钢包组件(300)设有两个，所述水箱组件(200)对称设置于所述中间包组件(100)的两侧，所述钢包组件(300)以所述中间包组件(100)的中心轴为轴，对称设置于所述中间包组件(100)的上端。3.如权利要求1或2所述的一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置，其特征在于：所述钢包组件(300)与所述水箱组件(200)之间的所述水管组件(400)分别设有两组，包括第一水管(401)和第二水管(402)，两个所述钢包组件(300)之间通过一组所述水管组件(400)连通，包括第三水管(403)。4.如权利要求3所述的一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置，其特征在于：所述第一水管(401)从所述钢包组件(300)上端连通至所述水箱组件(200)的侧端，其中靠近所述钢包组件(300)一端为钢包上水管道(401a)，靠近所述水箱组件(200)一端为水箱上水管道(401b)，所述水箱上水管道(401b)与所述水箱组件(200)之间设有水泵(401c)。5.如权利要求4所述的一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置，其特征在于：所述第二水管(402)从所述钢包组件(300)侧端连通至所述水箱组件(200)的上端，其中靠近所述钢包组件(300)一端为钢包溢水管道(402a)，靠近所述水箱组件(200)一端为水箱回水管道(402b)。6.如权利要求5所述的一种连铸过程异钢种混浇的物理模拟试验装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦军尤，陈利，李源源，刘崇林，安航航，杜国利，韦耀环，陈思，李秀，周律敏，梁龙清，龙连，黄庆，陈秋宇，宋思程，
申请(专利权)人：柳州钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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