【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢包模型实验，具体为一种钢包模型实验装置及其实验方法。
技术介绍
1、随着现代化进程的推进，对品质优良的特殊钢种的需要促进着我国钢铁行业的快速发展，而钢水的质量好坏直接影响着钢铁产品的品质好坏，精炼由此成为现代冶金工艺中不可缺少的一道工艺流程，钢包底吹氩法由于其精炼效果好，易于与其他工艺流程配合使用等优点，已经成为炼钢过程中不可缺少的一道流程，但是现有技术不易掌握底吹氩钢包精炼时最佳的吹气方式和最为合适的吹气条件，急需一种装置模拟实验测量出钢包底吹氩过程的最佳喷吹位置、吹氩量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钢包模型实验装置，通过采用透明有机玻璃材质建造模型，并通过设置流量计、空气压缩机和电导率仪来进行钢包底吹氩实验研究工作，从而便于研究底吹氩钢包精炼时最佳的吹气方式和最为合适的吹气条件，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种钢包模型实验装置，包括钢包模型主体、流量计、空气压缩机和电导率仪，所述钢包模型主体为透明有机玻璃材质，钢包模型主体底部五种不同位置开设有相同大小的活塞孔，活塞孔内设置有透气砖，透气砖通过吹气软管与空气压缩机的出气口连接，流量计设置在吹气软管上，流量计设置在钢包模型主体和空气压缩机之间，电导率仪通过导线连接有第一电导电极探头、第二电导电极探头和第三电导电极探头，第一电导电极探头、第二电导电极探头和第三电导电极探头设置在钢包模型主体内壁上。
4、
5、优选的，所述透气块设置有狭缝式吹气块、侧吹六孔式吹气块和侧吹五孔式吹气块三种不同样式。
6、优选的，所述钢包模型主体根据实际钢包尺寸，按照1：2.5的比例大小建造，钢包模型主体为无顶圆柱状，高1.42m，顶部直径为1.15m。
7、优选的，所述钢包模型主体底部的活塞孔所在的五种不同位置分别为底部的中心位置、0.25r位置、0.43r位置、0.5r位置和0.67r位置。
8、优选的，所述空气压缩机通过改变转速调节吹气流量，空气压缩机可调节八种吹气流量，分别为0.2l/min、0.4l/min、0.6l/min、2.6l/min、5.2l/min、7.8l/min、11.4l/min和15.6l/min。
9、本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种钢包模型实验装置的实验方法，即在不同的吹气条件下，对钢包内液体的混匀行为和钢包顶部渣层的变化情况进行的模拟实验方法，实验中使用水、空气及食用油分别模拟实际生产中的钢液、氩气和钢渣，饱和食盐水作刺激-响应信号，包括如下步骤：
10、s1、通过控制变量法将钢包模型主体底部五种吹气位置和空气压缩机可调节的八种吹气流量两项参数组成不同的试验方案，每组实验方案各进行两次实验，最终结果取平均值；
11、s2、将第一电导电极探头和第三电导电极探头固定在钢包模型主体内壁上部同一高度处并与狭缝式吹气块处于同一水平直径位置，第二电导电极探头固定在钢包模型主体内壁下部并处于第一电导电极探头和第三电导电极探头水平连线的中间位置，当透气砖不在底部中心位置时，第一电导电极探头靠近透气砖，第三电导电极探头远离透气砖；
12、s3、连接好实验装置后，打开空气压缩机稳定压强，随后调节气量，在钢包模型主体1中装入1225ml水，待钢包模型主体1内液体稳定后向钢包模型主体1中加入300ml饱和食盐水，与此同时开启电导率仪量化检测溶液的混匀情况；
13、s4、通过分析电导率仪测量出的量化数据，计算得到各个参数条件下钢包模型主体内液体的混匀时间，分析实验结果，混匀时间最小的方案吹气效果最佳，通过相似性原理即可反推出钢包模型的最佳吹气方案，实验选取0.95的混匀度；
14、s5、撤去第一电导电极探头、第二电导电极探头、第三电导电极探头和电导率仪，连接好其余构件后，打开空气压缩机稳定压强，将吹气流量调到较小的位置处，随后加入1225ml水模拟钢液，待液体稳定后沿着钢包模型主体1内壁缓慢加入菜籽油模拟钢渣，油层厚度为35ml，待油层稳定后，缓慢调节气量找到模拟的渣层裸漏时的临界气量大小，同时观察并记录不同气量大小下渣眼的裸漏情况，实验结束后分析气量大小与渣层裸漏面积之间的关系，以反推出钢包原型合适的吹气流量。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术提出的一种钢包模型实验装置及其实验方法，根据实际钢包的各项尺寸，采用透明有机玻璃材质按照1：2.5的比例大小建造模型，便于操作者观察内部情况，提高实验效率，并通过设置流量计、空气压缩机和电导率仪来进行钢包底吹氩实验研究工作，使得操作者科学、量化、快速地模拟实验测量推出钢包底吹氩过程的最佳喷吹位置、吹氩量，从而研究出底吹氩钢包精炼时最佳的吹气方式和最为合适的吹气条件，促进提高生产质量，提高钢产经济效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钢包模型实验装置，包括钢包模型主体(1)、流量计(2)、空气压缩机(3)和电导率仪(4)，其特征在于：所述钢包模型主体(1)为透明有机玻璃材质，钢包模型主体(1)底部五种不同位置开设有相同大小的活塞孔(11)，活塞孔(11)内设置有透气砖(5)，透气砖(5)通过吹气软管(6)与空气压缩机(3)的出气口(31)连接，流量计(2)设置在吹气软管(6)上，流量计(2)设置在钢包模型主体(1)和空气压缩机(3)之间，电导率仪(4)通过导线连接有第一电导电极探头(41)、第二电导电极探头(42)和第三电导电极探头(43)，第一电导电极探头(41)、第二电导电极探头(42)和第三电导电极探头(43)设置在钢包模型主体(1)内壁上。
2.根据权利要求1所述的一种钢包模型实验装置，其特征在于：所述透气砖(5)设置有透气块(51)和伸缩套件(52)，透气块(51)套接在伸缩套件(52)内，伸缩套件(52)上设置有卡合孔(521)，活塞孔(11)内壁设置有卡合件(111)，伸缩套件(52)通过将卡合孔(521)卡合在卡合件(111)上与活塞孔(11)连接。
3.根据权
4.根据权利要求1所述的一种钢包模型实验装置，其特征在于：所述钢包模型主体(1)根据实际钢包尺寸，按照1：2.5的比例大小建造，钢包模型主体(1)为无顶圆柱状，高1.42m，顶部直径为1.15m。
5.根据权利要求1所述的一种钢包模型实验装置，其特征在于：所述钢包模型主体(1)底部的活塞孔(11)所在的五种不同位置分别为底部的中心位置、0.25R位置、0.43R位置、0.5R位置和0.67R位置。
6.根据权利要求1所述的一种钢包模型实验装置，其特征在于：所述空气压缩机(3)通过改变转速调节吹气流量，空气压缩机(3)可调节八种吹气流量，分别为0.2L/min、0.4L/min、0.6L/min、2.6L/min、5.2L/min、7.8L/min、11.4L/min和15.6L/min。
7.一种钢包模型实验装置的实验方法，其特征在于，在不同的吹气条件下，对钢包内液体的混匀行为和钢包顶部渣层的变化情况进行的模拟实验方法，实验中使用水、空气及食用油分别模拟实际生产中的钢液、氩气和钢渣，饱和食盐水作刺激-响应信号，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种钢包模型实验装置，包括钢包模型主体(1)、流量计(2)、空气压缩机(3)和电导率仪(4)，其特征在于：所述钢包模型主体(1)为透明有机玻璃材质，钢包模型主体(1)底部五种不同位置开设有相同大小的活塞孔(11)，活塞孔(11)内设置有透气砖(5)，透气砖(5)通过吹气软管(6)与空气压缩机(3)的出气口(31)连接，流量计(2)设置在吹气软管(6)上，流量计(2)设置在钢包模型主体(1)和空气压缩机(3)之间，电导率仪(4)通过导线连接有第一电导电极探头(41)、第二电导电极探头(42)和第三电导电极探头(43)，第一电导电极探头(41)、第二电导电极探头(42)和第三电导电极探头(43)设置在钢包模型主体(1)内壁上。
2.根据权利要求1所述的一种钢包模型实验装置，其特征在于：所述透气砖(5)设置有透气块(51)和伸缩套件(52)，透气块(51)套接在伸缩套件(52)内，伸缩套件(52)上设置有卡合孔(521)，活塞孔(11)内壁设置有卡合件(111)，伸缩套件(52)通过将卡合孔(521)卡合在卡合件(111)上与活塞孔(11)连接。
3.根据权利要求2所述的一种钢包模型实验装置，其特征在于：所述透气块(51)设置有狭缝式吹...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，宋健，解文中，牛金印，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。