CN101097133A - 连铸结晶器内保护渣厚度测量方法和装置 - Google Patents
连铸结晶器内保护渣厚度测量方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及连铸结晶器内保护渣厚度测量方法和装置。一种连铸结晶器内保护渣厚度测量方法，其步骤是：步骤1，在一个架子上装有多组套金属丝，每套金属丝为三根，三根金属丝的熔点分别在600～700℃、1000～1100℃、1500～1530℃；步骤2，将长度大于保护渣厚度且长度基本相同的多组套金属丝插入到保护渣中，使金属丝的水平部位与保护渣面位置一致，保持几秒钟后取出；步骤3，测量取出的每组三根金属丝的长度，长度差值即为保护渣各层的厚度。本发明测量出的数据准确、可靠、直观，本发明不仅能用于普通的结晶器，还可应用于带电磁搅拌的结晶器。
Description
(一)技术领域
本发明涉及连铸结晶器内保护渣厚度测量方法和装置。
(二)背景技术
连铸是炼钢生产流程中的最后一道工序，钢水经过转炉或电炉粗炼、精炼后再通过钢包浇铸到连铸中间包，中间包内的钢水再浇注到结晶器中，钢水在结晶器内开始凝固，同时必须向结晶器内添加保护渣，投入到结晶器内的保护渣在高温钢水的作用下不断熔化，形成三层结构，即熔渣层、烧结层、原渣层。保护渣在连铸工艺过程中起五方面的作用，1.对钢水表面的保温，防止结晶器内钢液面结冷钢。2.保护渣覆盖到钢水上面起到隔绝空气到作用，防止空气对钢水的二次氧化。3.熔化的保护渣能够吸收从钢水中上浮的夹杂物。4.熔化的保护渣流入到凝固坯壳与结晶器铜板之间起到润滑作用，防止钢水粘结到铜板上。5.熔化的保护渣填充到坯壳与铜板之间起到良好的导热作用。
由于连铸结晶器保护渣是连铸工艺过程非常重要的一种辅材，在连铸工艺过程中起着非常重要的冶金作用，因此在连铸的生产过程中必须经常监测结晶器内保护渣的厚度，目前传统的测量保护渣层厚度的方法如图1所示，即通过穿在钢管15内的钢丝16插入到结晶器10中，过一段时间后取出，由于插入的钢丝碰到钢液会熔化，而在保护渣层内不会熔化，根据钢丝上附着的渣子情况来判断熔渣层的厚度，由于熔渣层与烧结层在钢丝上界线并不清晰，采用此种方法测量时，不同人读数差异较大，因此很难准确把握保护渣的厚度，而且此种方法不能测量熔结层、粉渣层的厚度。由于电磁场会对钢管产生强吸力，该方法也不能用于带电磁搅拌的结晶器内保护渣的测量。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种连铸结晶器内保护渣厚度测量方法和装置，该测量方法和测量装置可以分别测量出结晶器内保护渣的熔渣层、烧结层、粉渣层厚度，测量出的数据准确可靠；该装置不仅能用于普通的结晶器，还可应用于带电磁搅拌的结晶器。
本发明是这样实现的：一种连铸结晶器内保护渣厚度测量方法，其步骤是：
步骤1，在一个架子上装有多组套金属丝，每套金属丝为三根，三根金属丝的熔点分别在600～700℃、1000～1100℃、1500～1530℃；
步骤2，将长度大于保护渣厚度且长度基本相同的多组套金属丝插入到保护渣中，使金属丝的水平部位与保护渣面位置一致，保持几秒钟后取出；
步骤3，测量取出的每组三根金属丝的长度，长度差值即为保护渣各层的厚度，即：最短的金属丝长度为粉渣层厚度，长度次之的金属丝与最短金属丝的差值为烧结层厚度，最长金属丝与长度次之金属丝的差值为熔渣层厚度。
所述三根金属丝分别是熔点为660℃的铝丝、1083℃的铜丝、小于1530℃的钢丝。
实施上述连铸结晶器内保护渣厚度测量方法的装置，包括一个Y型架和二组套金属丝，Y型架头部两端经螺栓各固定装有一套三根金属丝，每套金属丝被弯成Z字型，Y型架下部为长杆柄。
所述Y型架和螺栓由铜材制成。
本发明采用了三根不同熔点的金属丝来测量结晶器内保护渣的熔渣层、烧结层、粉渣层厚度，测量出的数据准确、直观、可靠。由于每次测量可同时测出结晶器内两个不同位置的保护渣层厚度，当钢流发生偏流时，钢液面会存在一定的高度差，从而造成保护渣熔融层厚度不同，因此可以从两点熔渣层厚度的差异来判断偏流状况。此外由于测量器具所用的材质是铜质，不仅可用于普通的结晶器，而且还可用于带有电磁搅拌的结晶器。
(四)附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1为现有保护渣熔融层厚度测量方法示意图；
图2为本发明连铸结晶器内保护渣厚度测量方法和装置的结构示意图
图3为从保护渣中取出的本发明的测量装置示意图。图中：1铜质Y型架，2左固定螺栓，3右固定螺栓，4钢丝，5铜丝，6铝丝，7粉渣层，8烧结层，9熔渣层，10结晶器，11测试后的金属丝状态，12钢水，71测试后铝丝长度，81测试后铜丝与铝丝长度差值，91测试后钢丝与铜丝长度差值；15钢管，16钢丝，17浸入式水口。
(五)具体实施方式
在连铸生产过程中，结晶器10内保护渣会形成三种结构，即粉渣层7，烧结层8，熔渣层9，从上至下依次温度升高，调查表明粉渣层7温度通常小于600℃，烧结层8温度通常为700-1000℃，熔渣层9温度通常为1100-1500℃，从中间包浇铸到结晶器10内的钢液12温度通常为1530℃以上，由于保护渣三层结构温度各不相同，因此可以选用熔点不同的金属丝来测定各渣层的厚度。
参见图2，本发明的连铸结晶器内保护渣厚度测量方法，其步骤是：
步骤1，在一个Y型架1头部两端经螺栓2、3各固定装有一套三根金属丝，Y型架1头部两端可弯成90°直角，每套金属丝被弯成Z字型，Y型架1下部为长杆柄，Y型架1和螺栓2、3均由铜材制成。三根金属丝的熔点分别在600～700℃、1000～1100℃、1500～1530℃；选择三根金属丝分别是熔点为660℃的铝丝6、1083 的铜丝5，钢丝4的熔点一般小于1530℃，三根金属丝的直径均为1毫米，长度应大于保护渣厚度，在100毫米左右。
步骤2，将装有二组套金属丝的Y型架1插入到保护渣中，使金属丝4、5、6的水平部位与保护渣粉渣层7上面位置一致，保持3～5秒后取出。由于钢丝4的熔点一般＜1530℃，碰到钢液12会熔化，铜丝5的熔点1083℃，在钢液12及熔渣层9内均熔化了，而铝丝6的熔点是660℃，在钢液12、熔渣层9、烧结层8内均会熔化。
步骤3，参见图3，测量取出的每组三根金属丝的长度，即钢丝4、铜丝5、铝丝6长度，长度差值即为保护渣各层的厚度，即：最短的铝丝长度71为粉渣层7厚度，长度次之的铜丝5与铝丝6的差值81为烧结层8厚度，最长的钢丝4与铜丝5的差值91为熔渣层91厚度。
由于每次Y型架1两端有二组套金属丝伸入到保护渣10内测量，可同时测出结晶器10内两个不同位置的保护渣层厚度，当钢流发生偏流时，钢液12面会存在一定的高度差，从而造成保护渣熔融层厚度不同，因此可以从两点熔渣层9厚度的差异来判断偏流状况。
Y型架1和螺栓2、3采用铜质制成，该检测装置不仅可用于普通的结晶器10，而且还可用于带有电磁搅拌的结晶器。
本发明的测量方法可以分别测量出结晶器10内保护渣的熔渣层9、烧结层8、粉渣层7厚度，测量出的数据准确可靠；该测量装置不仅能用于普通的结晶器，还可应用于带电磁搅拌的结晶器。
Claims (4)
1.一种连铸结晶器内保护渣厚度测量方法，其特征是：
步骤1，在一个架子上装有多组套金属丝，每套金属丝为三根，三根金属丝的熔点分别在600～700℃、1000～1100℃、1500～1530℃；
步骤2，将长度大于保护渣厚度且长度基本相同的多组套金属丝插入到保护渣中，使金属丝的水平部位与保护渣面位置一致，保持几秒钟后取出；
步骤3，测量取出的每组三根金属丝的长度，长度差值即为保护渣各层的厚度，即：最短的金属丝长度为粉渣层厚度，长度次之的金属丝与最短金属丝的差值为烧结层厚度，最长金属丝与长度次之金属丝的差值为熔渣层厚度。
2.根据权利要求1所述的连铸结晶器内保护渣厚度测量方法，其特征是：三根金属丝分别是熔点为660℃的铝丝、1083℃的铜丝、小于1530℃的钢丝。
3.一种实施权利要求1或2的连铸结晶器内保护渣厚度测量方法的装置，其特征是：包括一个Y型架和二组套金属丝，Y型架头部两端经螺栓各固定装有一套三根金属丝，每套金属丝被弯成Z字型，Y型架下部为长杆柄。
4.根据权利要求3所述的连铸结晶器内保护渣厚度测量装置，其特征是：Y型架和螺栓由铜材制成。
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