CN115041643A - 一种连铸机测量结晶器液渣层方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连铸机测量结晶器液渣层方法，利用不同金属熔点不同的测量原理，通过创新设计出可固定到结晶器上口的测量器具进行测量，采用镀锌钢板插入结晶器钢水与保护渣液渣层进行测量，可实现根据实际需要对铸机结晶器内横断面方向不同区域的液渣层厚度分布情况进行同步测量，测量范围广的同时大幅提高了测量效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种连铸机测量结晶器液渣层方法。
背景技术
结晶器保护渣作为连铸机生产过程中必不可少的生产辅材，主要有保温、润滑、防止钢水二次氧化、控制传热等功效。对于液态钢水在结晶器内凝固成型和脱模过程起到关键作用。保护渣覆盖在结晶器内钢水液面上，与钢水直接接触部分被高温钢水熔化成为液态渣层填充到凝固铸坯坯壳与结晶器冷却铜板间的间隙中，起到传热和润滑的作用。钢液表面液渣层的厚度直接体现了该型保护渣的理化性能以及与生产钢种的适配性。而如何准确方便测量液渣层厚度成为业界关注的重点。
中国专利号为200810011985.2公开一种将一排铁丝插入木板，并在每根铁丝上设置刻度线，然后将木板上的铁丝插入保护渣与钢水界面进行测量的方法。该方法使用的测量器具为铁丝，利用铁丝在钢水中熔化，而在保护渣液渣层中因温度较低无法熔化的原理，通过测量未熔化部分铁丝长度的方法测得保护渣液渣层厚度。而在实际测量中由于保护渣的液渣层上方还有温度相对较低的烧结层区和温度更低的原渣层区，根本无法将保护渣由上到下依次为原渣层、烧结层和与钢水直接接触的液渣层三个区域通过铁丝未熔化部分的表面亮度来进行明确区分测量。因此该测量法并非行业广泛适用的测量方法，并且测量精度较低。
中国专利号为201020640454.2公开一种利用不同金属的熔点不同原理(铜的熔点1083.4℃明显低于液态钢水1400℃～1600℃)，用一根表面镀铜的钢管插入结晶器钢液中，并控制好在钢液中停留时间，镀铜钢管插入钢液以下部分会快速被融化掉，而停留在钢液表面液渣层中的钢管由于液渣层温度较低，只能将铜镀层熔化。然后将钢管拔出测量表面无铜镀层的长度即为液渣层厚度。该方法为行业广泛适用的一种测量保护渣液渣层后的方式，但适用于小断面连铸机结晶器内液渣层的测量。对于浇铸断面较大的板坯连铸机而言，为得到结晶器内不同区域液渣层的厚度分布情况，就需要进行重复多次测量，在降低工作效率的同时，由于前后测量存在时间差，对于连续变化的结晶器工况条件会增大前后测量结果间的偏差，进而无法准确测量出保护渣在结晶器内各区域厚度分布情况。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明目的是提供一种广泛适用于各种断面规格的连铸机结晶器保护渣液渣层厚度的测量方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种连铸机测量结晶器液渣层方法，包括：
制作一个用于测量保护渣液渣层厚度的夹具，包括：取两根壁厚4-6mm，长度250-350mm的角钢，然后用两个U形拉手垂直于角钢长度方向将两根角钢的两端进行连接固定，角钢间的间隙控制大于10mm；然后在其中一根角钢加工两个带螺纹工装孔并装入螺栓；
加工制备不同规格镀锌钢板；
将镀锌钢板条插入夹具缝隙中，通过夹具上安装的螺栓紧固挟持，然后从结晶器正上方垂直插入保护渣和钢液中；
为避免在测量过程中由于结晶器上下往复振动会与插入镀锌钢板产生纵向位移而影响测量结果的精确度，需将夹具直接放置到结晶器上方小盖板上；保证测量过程测量机具与结晶器同步运动不发生相对位移；
用金属锌熔点650℃低于钢水温度1400℃～1600℃，当镀锌钢板插入保护渣和钢液后，浸入钢液部分会被高温钢水全部熔化掉，而留在保护渣液渣层中的部分由于保护渣熔点为1050℃～1150℃，仅可将钢板表面的镀锌层融化去除这一原理，将镀锌钢板取出测量脱锌部分高度即为液渣层厚度；而液渣层以上依次是烧结层和原渣层低于金属锌熔点，无法将钢板表面镀锌层熔化，故对测量结果不会造成干扰。
进一步的，所述镀锌钢板利用厚度小于3.0mm镀锌钢板或其边角料制作。
进一步的，将镀锌钢板插入结晶器钢液面3-5S时间取出，待钢板温度降至室温后测量镀锌钢板脱去镀层区域的高度即为保护渣液渣层厚度。
进一步的，将角钢水平一侧与结晶器盖板面贴合，确保测量过程镀锌钢板与结晶器没有相对位移。
进一步的，所述螺栓为尖头螺栓。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
利用不同金属熔点不同的测量原理，通过创新设计出可固定到结晶器上口的测量器具进行测量，解决了在生产过程由于结晶器上下周期振动会与测量设备间发生相对位移对测量精度的影响。
采用镀锌钢板插入结晶器钢水与保护渣液渣层进行测量，可实现根据实际需要对铸机结晶器内横断面方向不同区域的液渣层厚度分布情况进行同步测量，测量范围广的同时大幅提高了测量效率。
采用镀锌钢板测量液渣层可将结晶器内不同区域液渣层厚度变化情况直观进行展示，省去绘制趋势线的繁琐工作。
测量器具设计简单实用，测量用的镀锌钢板可利用钢厂自产边角废料制作，省去了购买贵金属丝的费用。具有可操作性高，推广性好。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明连铸结晶器测液渣层装置的俯视图；
图2为本发明连铸结晶器测液渣层装置的正视图；
图3为本发明连铸结晶器测液渣层装置的右视图；
附图标记说明：1、卡具；2、支撑底座；3、操作手柄；4、镀锌钢板；5、尖头螺栓。
具体实施方式
一种连铸机测量结晶器液渣层方法，包括：
制备如图1至3所示的连铸结晶器测液渣层装置：取两根壁厚4-6mm，长度250-350mm的角钢，然后用两个U形拉手垂直于角钢长度方向将两根角钢的两端进行连接固定，角钢间的间隙控制大于10mm,制成工具本体，其为“U”形槽的卡具1，且端部设置有支撑底座2；卡具1上端设置操作手柄3；卡具1的一侧端竖板上还设置有2个螺纹孔，螺纹孔内螺旋连接有尖头螺栓5；
利用钢厂自产厚度小于3.0mm镀锌钢板边角料，根据测量需要加工成不同规格镀锌钢板4；
将镀锌钢板4插入卡具1中“U”形槽，通过旋拧尖头螺栓5将镀锌钢板与测量卡具固定；
将装好镀锌钢板的卡具1从结晶器正上方垂直插入结晶器内钢液中。为保证测量过程中镀锌钢板插入深度不随结晶器上下振动而出现浮动，影响测量结果。本测量方法要求将角钢水平一侧与结晶器盖板面贴合，确保测量过程镀锌钢板与结晶器没有相对位移。
将镀锌钢板4插入结晶器钢液面3-5S时间取出，待钢板温度降至室温后测量镀锌钢板脱去镀层区域的高度即为保护渣液渣层厚度。
该种测量方法可根据需要测量的断面宽度选用不同宽度规格尺寸的镀锌钢板进行测量，且相较于铜丝、铁丝等测量方式，具有一次测量范围广，测量结果可辨识度高，测量效率高，且可通过一次测量即可对结晶器内不同区域保护渣液渣层厚度分布情况得到准确结果。
该种测量方法只需一次制作简易卡具进行重复多次测量，测量用的镀锌钢板均为钢厂自产镀锌钢板边角料废品，属于废物再利用，无需购买铜丝等贵重金属增加测量成本。
通过实时准确测量铸机结晶器内保护渣液渣层厚度，为及时调整保护渣理化指标提供依据，进而达到提升产品质量的同时降低生产过程保护渣消耗，实现环保低碳发展。
本发明利用不同金属熔点不同的测量原理，通过创新设计出可固定到结晶器上口的测量器具进行测量，解决了在生产过程由于结晶器上下周期振动会与测量设备间发生相对位移对测量精度的影响。采用镀锌钢板插入结晶器钢水与保护渣液渣层进行测量，可实现根据实际需要对铸机结晶器内横断面方向不同区域的液渣层厚度分布情况进行同步测量，测量范围广的同时大幅提高了测量效率。采用镀锌钢板测量液渣层可将结晶器内不同区域液渣层厚度变化情况直观进行展示，省去绘制趋势线的繁琐工作。测量器具设计简单实用，测量用的镀锌钢板可利用钢厂自产边角废料制作，省去了购买贵金属丝的费用。具有可操作性高，推广性好。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种连铸机测量结晶器液渣层方法，其特征在于：包括：
制作一个用于测量保护渣液渣层厚度的夹具，包括：取两根壁厚4-6mm，长度250-350mm的角钢，然后用两个U形拉手垂直于角钢长度方向将两根角钢的两端进行连接固定，角钢间的间隙控制大于10mm；然后在其中一根角钢加工两个带螺纹工装孔并装入螺栓；
加工制备不同规格镀锌钢板；
将镀锌钢板条插入夹具缝隙中，通过夹具上安装的螺栓紧固挟持，然后从结晶器正上方垂直插入保护渣和钢液中；
为避免在测量过程中由于结晶器上下往复振动会与插入镀锌钢板产生纵向位移而影响测量结果的精确度，需将夹具直接放置到结晶器上方小盖板上；保证测量过程测量机具与结晶器同步运动不发生相对位移；
用金属锌熔点650℃低于钢水温度1400℃～1600℃，当镀锌钢板插入保护渣和钢液后，浸入钢液部分会被高温钢水全部熔化掉，而留在保护渣液渣层中的部分由于保护渣熔点为1050℃～1150℃，仅可将钢板表面的镀锌层融化去除这一原理，将镀锌钢板取出测量脱锌部分高度即为液渣层厚度；而液渣层以上依次是烧结层和原渣层低于金属锌熔点，无法将钢板表面镀锌层熔化，故对测量结果不会造成干扰。
2.根据权利要求1所述的连铸机测量结晶器液渣层方法，其特征在于：所述镀锌钢板利用厚度小于3.0mm镀锌钢板或其边角料制作。
3.根据权利要求1所述的连铸机测量结晶器液渣层方法，其特征在于：将镀锌钢板插入结晶器钢液面3-5S时间取出，待钢板温度降至室温后测量镀锌钢板脱去镀层区域的高度即为保护渣液渣层厚度。
4.根据权利要求1所述的连铸机测量结晶器液渣层方法，其特征在于：将角钢水平一侧与结晶器盖板面贴合，确保测量过程镀锌钢板与结晶器没有相对位移。
5.根据权利要求1所述的连铸机测量结晶器液渣层方法，其特征在于：所述螺栓为尖头螺栓。
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