CN103837698A - 一种钢液表面附近流速的连续测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种钢液表面附近流速的连续测量装置及方法，该装置包括测速棒和测速棒偏转装置。其中，测速棒一端为耐火材料管，另一端为不锈钢棒，耐火材料管与所述不锈钢棒尺寸紧配合连接。测速棒采用单种化合物的耐火材料或者所述几种化合物复合的耐火材料。测速棒的长度为10～100cm，直径为5～50mm。测速棒偏转装置包括测速棒固定螺钉，测速棒通过测速棒固定螺钉安装于测速棒偏转装置上。该方法主要根据测速棒的重心、旋转支点和冲击力着力点，计算旋转支点和重心之间的距离，以及旋转支点和冲击力着力点之间的距离，测量测速棒的重力值，将耐火测速棒插入钢液中，得到旋转角度和插入深度，从而计算出钢液流速的连续变化。

Description

一种钢液表面附近流速的连续测量装置和方法

技术领域

本发明涉及一种高温钢液流动参数的测量装置及其方法，更具体地说，涉及一种钢液表面附近流速的测量装置和方法。

背景技术

通过结晶器内钢液表面附近流速的直接测量，可以对结晶器内钢液流场进行控制，从而可以有效地降低保护渣的卷渣、夹杂物和气泡等导致的连铸坯表面缺陷，进而降低汽车外板、硅钢等冷轧板的表面缺陷发生率。很显然，结晶器表面附近流速控制的关键是结晶器内钢液表面附近流速的测量。

尽管结晶器、中间包内的钢液流场对于炼钢过程中夹杂物的控制和铸坯表面质量的控制具有十分重要的意义，由于钢液温度高达1600°C左右，常用的液态流速测量装置和方法都不能发挥作用，因此实际高温钢液流速的测量成为炼钢领域的技术难题。

结晶器中的保护渣在连铸过程中一是防止钢液表面的氧化，二是在结晶器和铸坯之间起润滑作用，三是可以扑捉上浮的夹杂物，四是可以起到钢液保温的作用。但是为了提高连铸坯的表面质量，必须要抑制结晶器保护渣卷入钢液。

如图1和图2所示，在炼钢的连铸过程中，中间包10内的钢液依次通过中间包挡墙9、滑动水口11、浸入式水口1注入结晶器5中，从浸入式水口出口3出来的钢液在撞击结晶器短边壁之后，形成朝向结晶器钢液表面的向上回转流4，和朝向结晶器下方的向下回转流6。

当向上的回转流4的流速过大的时候，容易造成结晶器表面波动增大，从而导致保护渣卷入钢液中。当保护渣卷混发生之后，将会导致冷轧钢板表面缺陷的发生，降低产品的成材率。但是当向上的回转流4的流速过小的时候，弯月面附近钢液的流动性降低，该处钢液温度下降，保护渣的熔化变得不够充分，这样将导致保护渣扑捉上浮夹杂物的功能弱化。从而夹杂物和保护渣在弯月面附近的凝固坯壳7被扑捉，同样导致最终产品冷轧卷的缺陷发生率上升。

因此，控制结晶器内形成合适的流场形式和流速分布对于连铸坯内的夹杂物和表面质量控制，以及汽车外板等冷轧产品的表面质量控制至关重要。

专利文献（特开平4-178525）提出了将陶瓷棒插入钢液中，陶瓷棒在钢液流动的冲击下沿着流动的方向对于在陶瓷棒上部设置的压力传感器产生压力，通过压力传感器压力的大小，可以换算得到钢液近表面的流速。但是这种测量方法装置较复杂，同时恶劣的高温环境也影响压力传感器的精度和使用稳定性，这样导致流速测量的误差较大。另外，该测速压力感应棒的旋转支点位于感应棒的上部顶端附近位置，这样感应棒旋转一定的角度需要较大的力矩，速度测量灵敏度不高，这在结晶器内等钢液流速较低的情况下影响尤其显著。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种钢液表面附近流速的连续测量装置和方法，来解决现有技术中存在的各种不足。

根据本发明，提供一种钢液表面附近流速的连续测量装置，包括测速棒和测速棒偏转装置。其中，测速棒一端为耐火材料管，另一端为不锈钢棒，耐火材料管与所述不锈钢棒尺寸紧配合连接。测速棒采用Al₂O₃、MgO、SiO₂、CaO、ZrO₂、SiC单种化合物的耐火材料或者所述几种化合物复合的耐火材料。测速棒的长度为10～100cm，直径为5～50mm。测速棒偏转装置包括测速棒固定螺钉，测速棒通过测速棒固定螺钉安装于测速棒偏转装置上。

根据本发明的一实施例，测速棒偏转装置包括测速棒配重、偏转轴承外套、偏转轴承、偏转角度指示板、偏转角度指针和测速棒固定螺钉。偏转轴承外套和偏转轴承均为圆环部件，偏转轴承可滑动地套装在偏转轴承外套的内壁上。偏转轴承外套的外表面包括一个向外延伸的配重杆，配重杆和测速棒固定螺钉分别安装在偏转轴承外套的外表面上，两者间隔180度，测速棒配重安装于配重杆上。偏转角度指示板呈扇形，扇形的顶角安装于偏转轴承的端面上，扇形的弧的表面包括刻度。偏转角度指针一端安装于扇形的顶角，另一端指向扇形的弧的刻度，并且平行于所述测速棒，随着测速棒的转动而转动。测速棒通过测速棒固定螺钉安装于偏转轴承外套的外表面。

根据本发明的一实施例，测速棒配重包括上固定螺钉、平衡片、下固定螺钉。平衡片为圆环状配重片，套在配重杆上，上固定螺钉和下固定螺钉分别从上方和下方固定在配重杆上，限位平衡片。

根据本发明的一实施例，还包括测速装置支架、支架底座和水平调节螺钉。支架底座上表面垂直安装四根测速装置支架，其下表面沿四个方向分别延伸出四根支撑脚，每根支撑脚上垂直设置一根水平调节螺钉，水平调节螺钉可沿垂直方向调节。

根据本发明的一实施例，还包括测速棒上下移动装置。测速棒上下移动装置包括移动导轨、移动滑轮、移动支撑板、移动支撑板固定螺钉、位置固定装置和位置固定用连杆。移动导轨设置于测速装置支架上，支撑板设置4个移动滑轮，通过移动支撑板固定螺钉贯穿支撑板的上下表面，将移动滑轮固定在支撑板的下表面，移动滑轮嵌入移动导轨中。位置固定装置设置于测速装置支架上，移动支撑板和位置固定装置通过位置固定用连杆来连接。

根据本发明的一实施例，还包括水平支撑杆和支撑杆固定螺钉。水平支撑杆水平设置，一端连接测速棒上下移动装置，另一端插入到偏转轴承的圆环中，支撑杆固定螺钉设置在水平支撑杆的顶端，紧贴偏转轴承的端面。

根据本发明的另一方面，还提供一种钢液表面附近流速的测量方法，包括以下步骤：步骤一，找出测速棒的重心、旋转支点和冲击力着力点；步骤二，计算旋转支点和重心之间的距离，以及旋转支点和冲击力着力点之间的距离；步骤三，测量测速棒的重力值；步骤四，将测速棒在1000°C到1500°C下进行高温烘烤10min左右；步骤五，将烘烤好的测速棒插入钢液中，得到旋转角度和插入深度；步骤六，在一段时间内采集旋转角度的连续值和平均值；步骤七，计算钢液冲击力；步骤八，测量测速棒在垂直于钢液流速方向的投影面积、钢液密度和绕流阻力系数的连续值和平均值；步骤九，根据所述旋转角度、投影面积、钢液密度和绕流阻力系数的连续值和平均值，计算钢液流速的峰值、均值和连续值；步骤十，根据钢液流速的峰值、均值和连续值估计钢液流速。

根据本发明的一实施例，将测速棒插入流动的钢液中，受到重力和流动钢液冲击力的作用，当测速棒偏离一定的角度并达到平衡时，重力所产生的力矩和流动钢液冲击力所产生的力矩达到平衡。

根据本发明的一实施例，步骤一还包括设定测速棒的配重，将测速棒的重心调整到接近测速棒的旋转支点的位置，使测速棒和配重基本处于重力平衡状态。这样可以最大限度地增加测速棒偏转的灵敏度，特别是在低钢液流速条件下，提高的钢液表面附近流速测量的准确性。

本发明测量方法简单直观，测量结果可靠。每测量一次钢液表面流速仅更换一次测速棒就可以完成，由于测速棒价廉，所以测速的成本低廉。因此本发明的钢液表面附近流速测量装置与方法具有测量精度高、测量结果直观可靠、测量方便、测量成本低等优点。

附图说明

在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是结晶器内流场装置正面示意图；

图2是结晶器内流场装置侧面示意图；

图3是本发明测速棒在流动钢液中的偏转示意图；

图4是测速棒在流动钢液中的受力分析；

图5是本发明钢液流速测量装置的结构示意图；

图6是图5中B部分的局部放大图；

图7是图5中A部分的局部放大图；

图8是测速棒的偏转轴承与重心的实施例示意图；

图9是本发明钢液表面附近流速的连续测量方法的流程图；

图10是测速棒的偏转角度随时间变化图；

图11是结晶器表面的钢液流速随时间变化图；

图12是测速棒的偏转角度随时间变化图；

图13是结晶器表面的钢液流速随时间变化图；

图14是测速棒的偏转角度随时间变化的八组测量结果的综合图；

图15是结晶器表面的钢液流速随时间变化的八组测量结果的综合图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种钢液表面附近流速的连续测量的装置和测量方法，这种装置和测量方法可以方便地在炼钢实际生产中连续地测量钢液表面附近的流速，具有测量精度高、测量结果直观可靠、测量方便、测量成本低，并且可以在100s的时间内连续地进行流速测量等优点。特别适合于结晶器内钢液表面附近流速的测量与控制，通过控制结晶器内钢液表面附近流速在合理的范围内，可以有效地控制连铸铸坯中的夹杂物，提高铸坯表面质量，进而降低汽车外板等冷轧薄板的缺陷发生率。

尽管结晶器、中间包内的钢液流场对于炼钢铸坯中夹杂物和表面质量的控制具有十分重要的意义，由于钢液温度高达1600℃左右，常用的液态流速测量装置都不能发挥作用，钢液实际流速的测量成为炼钢领域的技术难题。本发明对于前人高温钢液流速的测量装置与方法进行了仔细分析，通过克服上述缺点，提出了一种测量钢液表面附近流速的新装置和新方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下。

首先来说明本发明钢液表面附近流速的测量方法的原理及步骤。

将测速棒插入流动的钢液中，测速棒在钢液流动的冲击下发生偏转，事先推导得到测速棒插入深度、偏转的角度与钢液流速的对应关系，通过插入深度和偏转角度的测量，可以换算得到钢液表面附近流速。

鉴于以上的原理，本发明的钢液表面附近流速的测量方法步骤如图9所示：

S901：找出测速棒的重心、旋转支点和冲击力着力点；

S902：计算旋转支点和重心之间的距离，以及旋转支点和冲击力着力点之间的距离；

S903：测量测速棒的重力值；

S904：将测速棒在1000°C到1500°C下进行高温烘烤10min左右；

S905：将烘烤好的测速棒插入钢液中，得到旋转角度和插入深度；

S906：在一段时间内采集旋转角度的连续值和平均值；

S907：计算钢液冲击力；

S908：测量测速棒在垂直于钢液流速方向的投影面积、钢液密度和绕流阻力系数的连续值和平均值；

S909：根据旋转角度、投影面积、钢液密度和绕流阻力系数的连续值和平均值，计算钢液流速的峰值、均值和连续值；

S910：根据钢液流速的峰值、均值和连续值估计钢液流速。

图3是测速棒插入流动的钢液中，在钢液流动冲击力F_D的作用下发生偏转（偏转角为θ）的示意图。图4是测速棒在流动钢液中的受力分析图。当测速棒插入流动的钢液中，受到重力F_G和流动钢液冲击力F_D的作用。当测速棒偏离一定的角度θ并达到平衡时，重力所产生的力矩和流动钢液冲击力所产生的力矩达到平衡，如式（1）所示。

F_G·L₁·sinθ=F_D·L₂cosθ                （1）

其中，F_G是重力（N），L₁是测速棒重心G与测速棒旋转支点间的距离(m)，F_D是钢液冲击力(N)，L₂是冲击力着力点距测速棒旋转支点间的距离(m)，θ是测速棒的旋转角度。由于钢液冲击力与测速棒的扰流阻力相等，故可以由下列公式（2）进行计算。

$F_D=C_D\frac{{\mathrm{\ρU}}_0^2}{2}A---\left(2\right)$

其中，U₀是钢液的流速(m/s)，A是测速棒在垂直于钢液流速方向的投影面积(m²)，ρ是钢液的密度(kg/m³)，C_D是绕流阻力系数，可以通过绕流阻力系数和雷诺数之间的关系得到。联立式(1)和式(2)就可以得到钢液流速的计算公式（3）如下：

$U_0=\sqrt{\frac{{2L}_1{F}_G\tan \mathrm{\θ}}{\mathrm{\ρ}{\mathrm{AL}}_2{C}_D}}---\left(3\right)$

通过钢液流速的计算公式（3）可知，F_G和L₁是测速棒的固有值，通过测量测速棒插入钢液的深度，可以得到L₂的值，当测量得到测速棒在钢液中的偏转角度θ时，就可以得到测速棒在垂直于钢液流速方向的投影面积A，同时根据流速所在的范围可以得到绕流阻力系数C_D，从而得到钢液表面附近的流速。

另外，在测速装置的设计中，通过将测速棒的重心G调整到非常接近测速棒转动支点的位置，使所述测速棒和所述配重基本处于重力平衡状态，可以大幅度地提高测速棒转动的灵敏度，从而提高测速棒对于钢液流动的感应灵敏度和对于钢液流速的测量精度。因为结晶器内钢液流动的速度通常小于1m/s，属于低流速范围，因此本测量装置可以有效地提高结晶器内钢液表面附近流速测量的准确性。

由上述说明可以知道，本发明的测量方法原理简单，测量结果直观可靠。所测得的钢液表面附近的流速实际上是测速棒插入钢液深度的钢液表层的流速平均值。

在本发明的技术方案中，当测量结晶器内钢液表面附近流速的时候，由于连铸过程中经常使用电磁搅拌、电磁制动等电磁相关的手段来调节结晶器内的流场，测速棒应尽量不使用磁性材质的金属，以避免电磁场对于流速测量结果的干扰。

测速棒采用Al₂O₃、MgO、SiO₂、CaO、ZrO₂、SiC等单种化合物的耐火材料或者几种化合物复合的耐火材料，这些耐火材料管与不锈钢棒采用尺寸紧配合连接。使用耐火材料测速棒测量钢液表面附近流速的时候，受到保护渣熔蚀的作用，耐火材料棒会高温熔断于钢水中，可以保持耐火材料测速棒不熔断的时间约为100s左右。这样可以连续100s时间测量结晶器中钢液表面的流速，得到钢液表面流速的连续变化值和了解其变化趋势。在100s之内应迅速取出测速棒以完成测速，避免耐火材料棒被保护渣熔断，掉入钢液中。

当用于结晶器内钢液表面附近流速测量的时候，测速棒的长度为10cm到100cm。当测速棒的长度小于10cm时，测速棒不能有效地插入钢液中。当测速棒的长度大于100cm时，由于中间包和结晶器之间的间距较小，测速棒太长将不能方便地插入结晶器内的钢液中测速。

测速棒的合适直径为5mm到50mm。当测速棒的直径小于5mm时，测速棒将很快在钢液中熔断，不能实现有效的测速。当测速棒的直径大于50mm时，一是由于测速棒的直径较大，干扰结晶器内的流场；二是测速点将变得过大，不能准确测量某一位置的流速。这样导致测速棒的偏转灵敏度将降低，从而降低测速的准确性。还有测速棒的成本也会相应增高。

在实际的高温钢液表面附近流速测量过程中，每测量一次流速，就更换一根测速棒。这样可以保证流速测量的准确性。

实际的测速装置由测速棒18及测速棒偏转装置（图5中的B部分）、测速棒支撑结构两部分组成，如图5所示。

测速棒18可以通过测速棒偏转装置B实现在钢液流动方向的自由旋转，通过测量测速棒18的偏转角度可以换算得到高温钢液表面附近的流速。同时，测速棒18可以通过上下移动装置A实现上下自由移动，便于测速棒18插入钢液和提起离开钢液。通过测速棒水平支撑杆长短调节器17可以实现测速棒18在前后方向的移动。

测速棒支撑结构主要包括测速装置支架13、支架底座14和水平调节螺钉15。支架底座14上表面垂直安装四根测速装置支架13，其下表面沿四个方向分别延伸出四根支撑脚，每根支撑脚上垂直设置一根水平调节螺钉15，水平调节螺钉15可沿垂直方向调节，通过水平调节螺钉15可以保持测速水平支撑杆16在水平位置，提高流速测量的准确性。

下面通过图6和图7来详细说明测速棒偏转装置B和上下移动装置A的具体结构。

测速棒18及测速棒偏转装置（图5中的B部分）由以下部分组成，如图6所示。测速棒偏转装置B包括测速棒配重、偏转轴承外套23、偏转轴承24、偏转角度指示板25、偏转角度指针26和测速棒固定螺钉27。其中测速棒配重包括上固定螺钉19、平衡片20、下固定螺钉21。

偏转轴承外套23和偏转轴承24均为圆环部件，偏转轴承24可滑动地套装在偏转轴承外套23的内壁上。偏转轴承外套23的外表面包括一个向外延伸的配重杆，配重杆和测速棒固定螺钉27分别安装在偏转轴承外套24的外表面上，两者间隔180度，测速棒配重安装于配重杆上。偏转角度指示板25呈扇形，扇形的顶角安装于偏转轴承24的端面上，扇形的弧的表面包括刻度。偏转角度指针26一端安装于扇形的顶角，另一端指向扇形的弧的刻度，并且平行于测速棒，随着测速棒的转动而转动。测速棒18通过测速棒固定螺钉27安装于偏转轴承外套23的外表面。

在图6中，平衡片20为圆环状配重片，套在配重杆上，上固定螺钉19和下固定螺钉21分别从上方和下方固定在配重杆上，限位平衡片20。水平支撑杆16水平设置，一端连接测速棒上下移动装置A，另一端插入到偏转轴承24的圆环中，支撑杆固定螺钉22设置在水平支撑杆16的顶端，紧贴偏转轴承24的端面。

通过添加合适重量的平衡片20，可以将测速棒18的重心G调整到接近测速棒偏转轴承24中心的位置，使测速棒18和平衡片20基本处于重力平衡状态，这样可以最大限度地增加测速棒18偏转的灵敏度，特别是在低钢液流速条件下，提高钢液表面附近流速测量的准确性。

通过偏转角度指示板25和偏转角度指针26，可以方便地得到测速棒18的偏转角度。使用测速棒偏转轴承24，可以提高测速棒18在流动钢液冲击下偏转的灵敏度。另外，通过测速棒固定螺钉27可以方便地在每次流速测量完成后更换测速棒18。上述所有材质均采用不锈钢或其他非磁性金属材质，这样可以避免电磁场对于流速测量结果的干扰。

测速棒上下移动装置(图5中的A部分)由以下部分组成，如图7所示，包括上下移动导轨28、上下移动用滑轮29、上下移动支撑板30、上下移动支撑板固定螺钉31、上下移动位置固定装置32和上下移动位置固定用连杆33。

上下移动导轨28设置于测速装置支架13上，上下移动支撑板30设置4个上下移动用滑轮29，通过上下移动支撑板固定螺钉31贯穿上下移动支撑板30的上下表面，将上下移动用滑轮29固定在上下移动支撑板30的下表面，上下移动用滑轮29嵌入上下移动导轨28中。上下移动位置固定装置32设置于测速装置支架13上，上下移动支撑板30和上下移动位置固定装置32通过上下移动位置固定用连杆33来连接。通过上下移动用滑轮29，上下移动导轨28和上下移动位置固定装置32，可以实现测速棒上下方向的自由移动和固定。

图8给出了测速棒、平衡片和偏转轴承的一个实施例的示意图。所使用的Al₂O₃耐火材料管与不锈钢棒紧配合连接的测速棒，直径为20mm，长度为425mm，测速棒连同平衡片的总长度为537mm，它的重心G位置距离偏转轴承的中心仅45.0mm。重心距离偏转轴承中心很近有利于提高测速棒偏转的灵敏度，特别是在低钢液流速条件下，提高钢液表面附近流速测量的灵敏度。

图10给出了测速棒的偏转角度随时间的变化，测量的时间为88s。其中设定测速棒朝向浸入式水口偏转为正偏转，朝向浸入式水口的流速为正，以下设定相同。

偏转角度在45s之前为正偏转，从45s到74s为负偏转，大于74s后为正偏转。对应的结晶器表面的钢液流速如图11所示，在45s之前为流向浸入式水口，从45s到74s为流向结晶器短边壁，大于74s后又流向浸入式水口。通过结晶器内流场的连续测量发现，结晶器近表面钢液的流速并不是稳定不变，其大小和方向都随时间变化。说明结晶器内的流场是非稳态流场，所以如何将结晶器内的流场控制为希望的流场成为结晶器内流场控制的重要课题。

图12给出了测速棒的偏转角度随时间变化的另外一组测量结果，测量的时间也为88s。对应的结晶器表面的钢液流速如图13所示。这组测量结果表明，虽然结晶器近表面钢液流动方向未发生变化，但是其大小随时间变化，再次说明结晶器内的流场是非稳态流场。结晶器近表面的流速大小为0.3-0.5m/s，其方向为流向浸入式水口。

图14给出了测速棒的偏转角度随时间变化的八组测量数据的综合结果，每组数据的测量时间为70-88s。对应的结晶器表面的钢液流速如图15所示。这8组数据显示，其中钢水流向浸入式水口方向所占时间比例为81.3％，钢水流向结晶器短边壁方向所占时间比例为18.7％。这表明，衡量结晶器中某一位置的流速，不仅需要用速度的大小和方向，还需要用速度随时间变化的曲线才能完整地进行描述。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种钢液表面附近流速的连续测量装置，包括测速棒和测速棒偏转装置，其特征在于：

所述测速棒一端为耐火材料管，另一端为不锈钢棒，所述耐火材料管与所述不锈钢棒尺寸紧配合连接；

所述测速棒采用Al₂O₃、MgO、SiO₂、CaO、ZrO₂、SiC单种化合物的耐火材料或者所述几种化合物复合的耐火材料；

所述测速棒的长度为10～100cm，直径为5～50mm；

所述测速棒偏转装置包括测速棒固定螺钉，所述测速棒通过所述测速棒固定螺钉安装于所述测速棒偏转装置上。

2.如权利要求1所述的钢液表面附近流速的连续测量装置，其特征在于：

所述测速棒偏转装置包括测速棒配重、偏转轴承外套、偏转轴承、偏转角度指示板、偏转角度指针和测速棒固定螺钉；

所述偏转轴承外套和所述偏转轴承均为圆环部件，所述偏转轴承可滑动地套装在所述偏转轴承外套的内壁上；

所述偏转轴承外套的外表面包括一个向外延伸的配重杆，所述配重杆和所述测速棒固定螺钉分别安装在所述偏转轴承外套的外表面上，两者间隔180度，所述测速棒配重安装于所述配重杆上；

所述偏转角度指示板呈扇形，扇形的顶角安装于所述偏转轴承的端面上，扇形的弧的表面包括刻度；

所述偏转角度指针一端安装于所述扇形的顶角，另一端指向所述扇形的弧的刻度，并且平行于所述测速棒，随着所述测速棒的转动而转动；

所述测速棒通过所述测速棒固定螺钉安装于所述偏转轴承外套的外表面。

3.如权利要求2所述的钢液表面附近流速的连续测量装置，其特征在于：

所述测速棒配重包括上固定螺钉、平衡片、下固定螺钉；

所述平衡片为圆环状配重片，套在所述配重杆上，所述上固定螺钉和所述下固定螺钉分别从上方和下方固定在所述配重杆上，限位所述平衡片。

4.如权利要求2所述的钢液表面附近流速的连续测量装置，其特征在于，还包括：

测速装置支架、支架底座和水平调节螺钉；

所述支架底座上表面垂直安装四根所述测速装置支架，其下表面沿四个方向分别延伸出四根支撑脚，每根所述支撑脚上垂直设置一根所述水平调节螺钉，所述水平调节螺钉可沿垂直方向调节。

5.如权利要求4所述的钢液表面附近流速的连续测量装置，其特征在于，还包括：

测速棒上下移动装置；

所述测速棒上下移动装置包括移动导轨、移动滑轮、移动支撑板、移动支撑板固定螺钉、位置固定装置和位置固定用连杆；

所述移动导轨设置于所述测速装置支架上，所述支撑板设置4个所述移动滑轮，通过所述移动支撑板固定螺钉贯穿所述支撑板的上下表面，将所述移动滑轮固定在所述支撑板的下表面，所述移动滑轮嵌入所述移动导轨中；

所述位置固定装置设置于所述测速装置支架上，所述移动支撑板和所述位置固定装置通过所述位置固定用连杆来连接。

6.如权利要求5所述的钢液表面附近流速的连续测量装置，其特征在于，还包括：

水平支撑杆和支撑杆固定螺钉；

所述水平支撑杆水平设置，一端连接所述测速棒上下移动装置，另一端插入到所述偏转轴承的圆环中，所述支撑杆固定螺钉设置在所述水平支撑杆的顶端，紧贴所述偏转轴承的端面。

7.一种钢液表面附近流速的连续测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，找出测速棒的重心、旋转支点和冲击力着力点；

步骤二，计算旋转支点和重心之间的距离，以及旋转支点和冲击力着力点之间的距离；

步骤三，测量测速棒的重力值；

步骤四，将测速棒在1000°C到1500°C下进行高温烘烤10min左右；

步骤五，将烘烤好的测速棒插入钢液中，得到旋转角度和插入深度；

步骤六，在一段时间内采集旋转角度的连续值和平均值；

步骤七，计算钢液冲击力；

步骤八，测量测速棒在垂直于钢液流速方向的投影面积、钢液密度和绕流阻力系数的连续值和平均值；

步骤九，根据所述旋转角度、投影面积、钢液密度和绕流阻力系数的连续值和平均值，计算钢液流速的峰值、均值和连续值；

步骤十，根据所述钢液流速的峰值、均值和连续值估计钢液流速。

8.如权利要求7所述的钢液表面附近流速的连续测量方法，其特征在于：

将测速棒插入流动的钢液中，受到重力和流动钢液冲击力的作用，当测速棒偏离一定的角度并达到平衡时，重力所产生的力矩和流动钢液冲击力所产生的力矩达到平衡。

9.如权利要求7所述的钢液表面附近流速的连续测量方法，其特征在于：

所述步骤一还包括设定所述测速棒的配重，将所述测速棒的重心调整到接近所述测速棒的旋转支点的位置，使所述测速棒和所述配重基本处于重力平衡状态。

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