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一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置及方法制造方法及图纸

技术编号:42305770 阅读:21 留言:0更新日期:2024-08-14 15:52
本发明专利技术公开了一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置及方法;属于渣膜传热测试技术领域。本发明专利技术以金属底板模拟凝固坯壳,水冷铜柱模拟结晶器铜板,高功率红外激光作为热源;激光加热底板上的保护渣,使其熔化,然后下降水冷铜柱与液渣接触,铜壁侧液渣在巨大的温度梯度下凝固形成一定厚度的固态渣膜,以此模拟坯壳和结晶器间的传热;底板和铜柱内嵌装有热电偶采集温度,通过计算机软件可实时计算通过渣膜的热流密度,底板和铜壁间的总热阻和综合传热系数。本发明专利技术以热响应快、功率高、一维性强的红外激光作热源,模拟的“坯壳”表面温度和热流密度与连铸过程一致,且渣膜厚度可控,真实模拟了连铸结晶器内保护渣渣膜的传热状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及渣膜传热测试;更具体地说;涉及一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置及方法


技术介绍

1、在连铸过程;结晶器弯月面区域的传热控制着初始凝固坯壳的生长及其厚度的均匀性;与铸坯的表面凹陷、裂纹和漏钢等密切相关;对铸坯质量及连铸工艺顺行影响极大。钢液面上的液渣经结晶器振动和拉坯的作用后;流入坯壳和水冷铜板之间的缝隙;由于巨大的温度梯度;铜壁侧液渣会凝固、析晶形成固态玻璃或晶体渣膜;同时因体积收缩;在与铜壁接触的界面将产生热阻很大的气隙层。保护渣作为坯壳和铜板间唯一的传热介质;其渣膜结构和热物理性能直接影响着传热效率;而液渣的凝固和析晶、固渣膜的脱玻璃化结晶、晶区内的微孔及渣膜表面粗糙度等影响传热的结构因素同时也受到渣膜温度分布和冷却速率的影响。因此;结晶器内渣膜的传热与渣膜结构演变是相互影响的耦合过程。保护渣传热测试时;必须确保实验渣膜的温度分布和冷却速率与工业渣膜一致;否则渣膜沿厚度方向的结构特征会偏离实际渣膜;测试的渣膜传热性能无法指导生产应用。为此;渣膜传热测试必须确保实验热流密度、坯壳表面温度、渣膜冷却速率、渣膜厚度和界面热阻与连铸过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置;包括加热系统、炉体系统、测试系统、观察系统、位移控制系统和计算机系统(49);其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置;其特征在于:所述的加热系统包括激光发射器(1);激光发射器(1)内部设有循环冷却水(2);激光发射器(1)位于炉体正下方,并与控制箱(48)相连。

3.根据权利要求2所述的一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置;其特征在于:所述的炉体系统包括上炉体(3)、基座(4)和下炉体(5);炉体材质为高纯氧化铝;上炉体(3)底部设有基座(4);上炉体(3)和下炉体(5)中...

【技术特征摘要】

1.一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置;包括加热系统、炉体系统、测试系统、观察系统、位移控制系统和计算机系统(49);其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置;其特征在于:所述的加热系统包括激光发射器(1);激光发射器(1)内部设有循环冷却水(2);激光发射器(1)位于炉体正下方,并与控制箱(48)相连。

3.根据权利要求2所述的一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置;其特征在于:所述的炉体系统包括上炉体(3)、基座(4)和下炉体(5);炉体材质为高纯氧化铝;上炉体(3)底部设有基座(4);上炉体(3)和下炉体(5)中心分别开设有圆柱形的上炉膛(6)和下炉膛(7);上炉体(3)和下炉体(5)的外周安装有金属炉壳(8);金属炉壳(8)与上炉膛(6)之间设置有气体通道(9);上炉体(3)顶部设有金属炉盖(10);金属炉盖(10)中心开设有观察口(11);观察口(11)上放置一透明盖(12);透明盖(12)表面设有两个让位孔(13)。

4.根据权利要求3所述的一种连铸结晶器保护渣渣膜传热特性测试装置;其特征在于:所述的测试系统包括坩埚底板(14)、坩埚套筒(15)、氧化锆基座(16)、热电偶a(17)、铜探头(19)、热电偶b(20)、热电偶c(21)、进水管(23...

【专利技术属性】
技术研发人员:王谦贾碧朱礼龙施金良严小波李玉刚
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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