一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法
【專利摘要】本發明涉及一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，屬于鋼鐵連鑄技術領域；本發明首先進行小型連鑄實驗，利用熱電偶采集連鑄實驗過程中的溫度并保存在計算機中，用實測的溫度反算出沿拉坯方向分布的結晶器熱面的熱流密度；切取實驗后初始凝固鑄坯并測量出坯殼沿拉坯方向的厚度，利用鑄坯厚度反算出坯殼表面的沿拉坯方向分布的溫度和熱流密度；在此基礎上，結合保護渣的物性參數，計算出結晶器壁與鑄坯表面間液態渣膜的厚度分布；最后計算連鑄過程中保護渣的消耗量；本發明利用連鑄結晶器內凝固模擬裝置結合數學模型計算得到特定連鑄條件下的保護渣渣耗，計算值更加接近生產現場的保護渣消耗量，對工藝優化和鑄坯質量控制具有指導意義。
【專利說明】
一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，屬于鋼鐵連鑄技術領域。
【背景技術】
[0002] 保護渣是鋼鐵連鑄過程中不可或缺的冶金輔助材料，具有防止鋼液二次氧化、絕 熱保溫、吸收夾渣物、控制傳熱、潤滑的功能，對連鑄過程起著關鍵的作用，保證生產順行， 其性能的好壞直接影響到鑄坯的表面質量。通過結晶器的振動，鋼液上層的液態保護渣被 栗入結晶器壁與鑄坯表面之間的空隙，形成固態渣膜與液態渣膜，渣膜起到控制傳熱的作 用。液態渣膜還有潤滑的作用，減少拉坯阻力，防止坯殼結晶器壁的黏結。保護渣的潤滑能 力的大小通常用保護渣的消耗量來衡量。當保護渣消耗量小，拉坯時鑄坯與結晶器壁摩擦 阻力增加，若阻力超過鑄坯強度，會引起漏鋼事故。此外，拉坯摩擦力的增加會使鑄坯表面 縱裂指數增加。當保護渣消耗量大，會導致結晶器壁與鑄坯間的渣膜厚度增加，增加熱阻， 不利于帶走鋼水的熱量，可能導致鑄坯出結晶器時厚度過薄，引起漏鋼。合適的保護渣消耗 量有助于提高鑄坯表面質量和保證生產順行。因此，一種準確預測保護渣消耗量的方法對 于連鑄實際生產的鑄坯質量控制具有重大的指導意義。保護渣的消耗量取決于連鑄工藝參 數、鋼種、結晶器結構以及本身的理化性能。
[0003] 查閱已經公布的文獻和專利，目前計算保護渣渣耗的方法主要有：（1)使用經驗公 式:，式中，Q為保護渣消耗量，kg/m2，n為保護渣粘度，Pa · s，vc為拉速，m/min， k為比例常數；（2)通過數值模擬軟件如Fluent軟件模擬連鑄過程中保護渣渣耗；（3)用油代 替保護渣進行物理模擬實驗以模擬實際連鑄過程，進而得到保護渣渣耗;方法（1)中的經驗 公式只考慮了部分影響保護渣消耗量的因素，因此計算結果并不精準;對于方法(2)，由于 實際連鑄過程連鑄結晶器內發生著復雜、多相、高溫的"三傳一反"過程，數學建模需要基于 許多假設，同時邊界條件的獲取有限，數值模擬難以準確反映實際過程;方法(3)中的試驗 油與實際連鑄保護渣的性質差別大，保護渣渣耗計算結果難以準確反映實際情況;現有的 保護渣計算方法并不能很準確預測保護渣消耗量，存在一些不足。日本NKK工學研究所 Tsutsumi等，Kawakami等（Tsutsumi K,Murakami H,Nishioka S I,et al:Tetsu_t〇-Hagane 84,no.9(1998):617-624.Kawakami K,Kitagawa T,Mizukami H,et al:Tetsu-t〇-Hagan667,no.8(1981): 1190-1199.)采用mold simulator測量了不同連鑄饒注工藝保護渣 的消耗量;但是測量過程中，只是簡單地把結晶器與坯殼之間所有的保護渣渣膜(含有依附 于結晶器的固態渣和靠近坯殼的液態渣）都看成是保護渣消耗，而實際保護渣消耗主要是 結晶器與坯殼間液態保護渣沿著拉坯方向流動而產生的。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術的不足，本發明提供一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，使用 結晶器內初始凝固模擬裝置，以實測的溫度和鑄坯厚度為基礎，反算出結晶器熱面熱流密 度、鑄坯表面溫度和鑄坯表面熱流密度;在此基礎上，結合保護渣物性參數，計算出液態渣 厚度、液態渣運動速度和保護渣消耗量，為準確把握結晶器內保護渣的潤滑和傳熱提供可 靠數據，并且更好的優化工藝參數和控制鑄坯質量。
[0005] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，包括下述步驟：
[0006] 步驟一
[0007] 基于實驗室小型連鑄實驗模擬工廠鋼鐵連鑄過程;采集結晶器內的熱電偶測量的 溫度數據，并傳給數據處理設備；
[0008] 步驟二
[0009] 數據處理設備將采集好的溫度數據代入結晶器傳熱數學模型，實時計算通過結晶 器熱面各點的熱流密度qint;
[0010] 步驟三
[0011] 切取實驗后初始凝固坯殼并測量出坯殼沿拉坯方向的厚度，利用坯殼厚度、鋼水 澆鑄溫度和鋼的傳熱學物理性能參數(密度、熱容，導熱系數和熱焓)反算出坯殼表面沿拉 坯方向分布的溫度Till和沿拉坯方向分布的熱流密度q-11;
[0012] 步驟四
[0013]測量保護渣的結晶溫度％。1;
[0014] 步驟五
[0015]計算出沿拉坯方向分布的結晶器壁與鑄坯之間的液渣膜厚度d1;
[0016] 步驟六
[0017]計算出液渣運動速度Vz，然后對Vz進行積分得到保護渣消耗量。
[0018] 本發明中所述溫度采集器優選為熱電偶。
[0019] 本發明中數據處理設備優選為計算機，當然其他能處理數據的設備均可用于本發 明。
[0020] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟一中，所述連鑄實驗，采用連 鑄結晶器內凝固模擬裝置，設定好連鑄參數，所述參數包括振動頻率、振動幅度、澆注溫度， 啟動試驗裝置，按照設定的所述參數進行連鑄實驗;所述振動頻率為l-5Hz，優選為工業應 用時連續結晶器的實際振動頻率;振動幅度為l_6mm、澆注溫度為鋼的液相線溫度以上10-5(TC〇
[0021] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟二中，所述結晶器內，沿著高 度方向（拉坯方向），在垂直結晶器熱面的結晶器壁內縱剖面內，安裝兩組熱電偶，第一組熱 電偶設置在同一條豎直線上;在第一組熱電偶與其所對應的結晶器熱面間設有第二組熱電 偶，第二組熱電偶可以不在同一條豎直線上。
[0022] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，兩組熱電偶，第一組熱電偶設置 在同一條豎直線上;在第一組熱電偶與其所對應的結晶器熱面間設有第二組熱電偶，第二 組熱電偶可以不在同一條豎直線上。
[0023] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟二中，所述qint為沿拉坯方 向，兩排熱電偶所平行結晶器熱面上各點的熱流密度集合。
[0024] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟二中，所述傳熱數學模型為 二維傳熱數學模型。在工業化應用時優選為2DIHCP for mold heat flux軟件（登記號 2016SR067373)處理采集到的數據。
[0025] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟三中，通過利用凝固反問題 Levenberg-Marquardt method算法來求解還殼表面沿拉還方向分布的溫度Tsheii和沿拉還 方向分布的熱流密度qsheii。所述凝固反問題Levenberg-Marquardt method算法參見Kei Okamoto的《OPTIMAL NUMERICAL METHODS FOR INVERSE HEAT CONDUCTION AND INVERSE DESIGN SOLIDIFICATION PROBLEMS》第21-33頁。
[0026] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟四中，通過SHTT實驗，測得液 態保護渣的結晶溫度TSQl。其中液態保護渣的降溫速度由步驟三中實時計算得到的鑄坯表 面的溫度T shell決定的，結晶器內的保護渣冷卻速率近似等于鑄坯表面的冷卻速率。
[0027] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟五中，所述cU為沿拉坯方向， 結晶器壁與鑄坯間不同位置液態保護渣渣膜厚度的數據集合。
[0028] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟五中，計算沿拉坯方向分布 的結晶器壁與鑄坯之間的液渣膜厚度cU時，是結合保護渣的物性參數，所述物性參數包括 液態渣導熱系數、輻射系數、保護渣結晶溫度和結晶器熱流密度q int、坯殼表面溫度Tshell，來 計算的。其優化計算以及所用公式如下：
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
[0033] 上述式子中，辦為液渣膜總熱阻m2 · K/W;Ric為液渣膜導熱熱阻，m2 · K/W;hir為液 渣膜輻射傳熱系數，W/m2 · K;ksi為液態渣導熱系數，W/m · K;ai為液態渣的吸收系數nfShh 為鑄坯的發射率；為結晶態保護渣的發射率;m為反射因子;σΒ為Stefan-Boltzmann常 數，W/(m 2 ·Κ4);
[0034] 其中1^、&1、^、￡^、111、(^為已知的參數；，聯立以上幾個式子可以得到結晶器壁與 鑄坯之間的液渣膜厚度di。
[0035] 其他計算沿拉坯方向分布的結晶器壁與鑄坯之間的液渣膜厚度cU的方法也可用 于本發明。
[0036] 本發明一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，步驟六中，液渣運動速度Vz和保 護渣消耗量的公式如下：
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
(8)
[0041] 上式中，ys為保護渣動力粘度，Pa · S;psiag、pste3e3i分別為保護渣密度和鋼液密度， kg/m3;g為重力加速度，m/s2;Vs為緊靠結晶器壁的固態保護渣豎直方向的運動速度，mm/s; 假設固態保護渣粘附在結晶器上運動，則保護渣固/液界面(x = 〇mm)的速度Vs等于結晶器 運動速度￥4 = 2對(：08(2對〇，而與鑄坯接觸端的液態保護渣（1 = (11)運動速度為拉速￥。； QiiqUid(t)、分別為液態保護渣瞬時消耗速度、液態保護渣平均瞬時消耗速度，kg/(m · s);Qs為單位面積鑄坯的保護渣消耗量，kg/m2;x為水平方向上距離保護渣固\液界面距離， 向右為正，向左為負，mm;t為結晶器振動的所對應的時刻，s;T為結晶器振動周期，s;f為結 晶器振動頻率，Hz;n為粘度指數模型的系數，取值范圍是0.5-3。
[0042]本發明的優點：
[0043]采用連鑄結晶器初始凝固模擬裝置(ZL201110301430.3)，能夠很方便的設置與實 際工業生產接近的連鑄工藝參數，同時以工業保護渣和鋼鐵為原料，因此實驗過程能夠很 好還原實際連鑄過程中結晶器內鋼液的初始凝固行為；以實測的結晶器內溫度和實測鑄坯 厚度為基礎，能更準確的反算出結晶器熱面的熱流密度、鑄坯表面溫度和鑄坯表面熱流密 度;在此基礎上，結合保護渣物性參數，計算出液態渣厚度、液態渣運動速度和保護渣消耗 量，為準確把握結晶器內保護渣的潤滑和傳熱提供可靠數據，并且更好的優化工藝參數和 控制鑄坯質量。
【附圖說明】
[0044] 圖1為熱電偶安裝位置、保護渣膜分布和坯殼生長剖面示意圖；
[0045] 圖2為實施例1中一個振動周期內結晶器的速度及位移；
[0046] 圖3為實施例1中計算的沿拉坯方向分布的結晶器熱面的熱流密度；
[0047]圖4為實施例1中測量的鑄坯厚度；
[0048] 圖5為實施例1中計算的沿拉坯方向分布的鑄坯表面的溫度；
[0049] 圖6為實施例1中計算的沿拉坯方向分布的鑄坯表面的熱流密度；
[0050] 圖7為實施例1中結晶器壁與鑄坯表面間液渣厚度的分布；
[0051] 圖8為實施例1中一個結晶器振動周期內不同時刻液渣運動速度與液渣位置X的關 系圖；
[0052]圖9為實施例1中保護渣消耗量與時間t的關系圖。
[0053]圖1為熱電偶安裝位置、保護渣膜分布和坯殼生長剖面示意圖；熱電偶排列在彎月 面附近的結晶器臂內，矩形AB⑶為二維傳熱數學模型的計算區域，六8、8(：、00^0分別為邊界 位置;在彎月面附近，鋼液接觸水冷結晶器臂凝固形成初始凝固坯殼，隨著拉坯往下厚度不 斷長大；同時在結晶器振動下，液態保護渣滲入結晶器壁與坯殼表面間的縫隙，在結晶器壁 的冷卻作用下形成靠近結晶器壁的固態渣膜和靠近鑄坯表面的液態渣膜，渣膜起到控制傳 熱的作用，使坯殼傳熱均勻，并且液渣膜起到潤滑的作用，減少拉坯時的摩擦阻力；最后液 態渣膜厚度逐漸變薄至為零;Z方向為拉坯的方向，X渣膜厚度方向。
[0054] 從圖2中可以看出結晶器一個振動周期T = 0.5s內結晶器上下運動過程中每一時 刻對應的速度和位移。
[0055] 從圖3中可以看出計算所得沿拉坯方向分布的結晶器熱面AB每一點對應的熱流密 度qint，其中Z = 0mm處對應鑄還的尖端。
[0056] 從圖4可以看出為測量所得鑄坯厚度;其是通過實驗結束后，沿拉坯方向截取鑄坯 的縱截面，接著測得鑄坯沿拉坯方向的厚度。
[0057] 從圖5和圖6可以看出利用凝固反問題Levenberg-Marquardt method算法所求解 得的還殼表面沿拉還方向分布的溫度Tshell沿拉還方向分布的熱流密度qshell。
[0058] 從圖7可以看出沿拉坯方向的結晶器壁與鑄坯表面間液渣厚度cU與位置Z的關系。
[0059] 從圖8可以看出一個結晶器振動周期內不同時刻（1783178517841785 8178^? 渣運動速度Vz與液渣位置X的關系；
[0060] 從圖9可以看出一個振動周期內液態保護渣瞬時消耗速度Qllquld(t)、液態保護渣 平均瞬時消耗速度泛^^與時間的關系。
【具體實施方式】
[0061] 下面通過具體的實施例，結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。
[0062] 本實施例中，為了計算結晶器振動過程中的保護渣渣耗，具體包括以下步驟：
[0063] 步驟1、準備好實驗用鋼和實驗用保護渣；
[0064] 本發明實施例中，所用鋼種為超低碳鋼，成分如下表1所示；所用保護渣堿度為 0.96，成分如表2所不；
[0065] 表1超低碳鋼成份(wt% ) ·
[0066]
[0067] ~表 2 保護 ^ 成份(wt%).^'
' ' '
[0068]
?〇〇69?~步驟2、采用連鑄結晶器內凝固模擬裝置進行實驗，設定好連鑄參數，所述參數包胃 括振動頻率、振動幅度、澆注溫度和冷卻條件，啟動試驗裝置，按照設定的所述參數進行連 鑄實驗；
[0070] 本實施例中，連鑄結晶器內凝固模擬裝置采用專利號為(ZL201110301430.3)的連 鑄結晶器內鋼液凝固模擬裝置，該裝置在專利中公開了結構，屬于公知常識;設定的具體的 連鑄參數為:拉速l〇mm/s，振動頻率2Hz(即振動周期T = 0.5s)，振動幅度3mm，澆注溫度1555 °C，冷卻水流量3.0L/min，水溫24°C;按照所設定的參數，一個振動周期內結晶器的振動速 度V m及振動位移Dm如圖2所示；
[0071] 步驟3、實驗過程中利用埋藏在結晶器銅板內的熱電偶以一定速率采集連鑄過程 中的溫度并存儲于計算機中，基于實測的溫度，反算得到結晶器熱面的熱流密度；
[0072] (1)結晶器銅板中心面安裝兩排深淺不同的熱電偶，距離結晶器壁的距離分別為 3mm和8mm，熱電偶共有八行，從上到下，行之間的距離分別為3mm、3mm、3mm、3mm、3mm、6mm、 10mm，如圖1所示；
[0073] (2)快速熱電偶的測溫頻率設為60Hz，通過數據采集卡及相配套的軟件采集并存 儲熱電偶測得的溫度；
[0074] (3)基于實測的溫度，將溫度數據代入結晶器二維傳熱數學模型2DIHCP for mold heat flux軟件，得到結晶器熱面(AB)的熱流密度qint如圖3所示，鑄坯尖端所在位置Z = 〇mm，尖端以上Z值為負，尖端以下Z值為正；
[0075] 步驟4、切取實驗后初始凝固鑄坯并測量出坯殼沿拉坯方向的厚度，利用鑄坯厚度 反算出坯殼表面沿拉坯方向分布的溫度和熱流密度；
[0076] (1)連鑄過程完成后，將凝固鑄坯從結晶器上取下來，采用輪廓儀測定鑄坯沿拉坯 向上的厚度分布，如圖4所示；
[0077] (2)基于測量的鑄坯厚度，采用一維凝固傳熱反問題模型（1DITPS)反算出坯殼表 面沿拉坯方向分布的溫度和熱流密度，鑄坯表面溫度Tshell如圖5所示，鑄坯表面熱流密度 qsheii如圖6所示；
[0078] 步驟5、結合保護渣的物性參數，所述物性參數包括液態渣導熱系數、輻射系數、保 護渣結晶溫度，在步驟2和步驟3的基礎上，計算出沿拉坯方向分布的結晶器壁與鑄坯之間 的液渣膜厚度di;
[0079] (1)保護渣冷卻速率近似的等于鑄坯表面溫度的下降速率：
[0080] (1800K-1600K)/2. Os = 100K/s
[00811 (2)在100K/s的冷卻速率下，使用單熱電偶技術（SHTT)測量保護渣結晶溫度Ts0i， 為 1050°C;
[0082] (3)視結晶器、渣膜和鑄坯間的傳熱為X方向上的一維傳熱，基于能量守恒，結合保 護渣物性參數、結晶器熱流密度、鑄坯表面溫度，液態渣膜厚度的計算可聯立以下方程：
[0083]
[0084]
[0085]
[0086]
[0087] 上述式子中，辦為液渣膜總熱阻m2 · K/W;Ric為液渣膜導熱熱阻，m2 · K/W;hir為液 渣膜輻射傳熱系數，W/m2 · K;ksi為液態渣導熱系數，W/m · K;ai為液態渣的吸收系數nfShh 為鑄坯的發射率；為結晶態保護渣的發射率;m為反射因子;σΒ為Stefan-Boltzmann常 數，W/(m 2 ·Κ4);
[0088] 上述四個方程中，共有四個未知量和cU，聯立以上四個方程可以得到液 渣膜厚度的分布，如圖7所示；
[0089] 步驟6、計算出液渣運動速度Vz，然后進行積分得到保護渣消耗量。
[0090] (1)在Z等于12mm處，坯殼表面的熱流密度qshell接近于結晶器表面的熱流密度q int， 并且此處的液渣膜厚度為0.36111111，鑄坯表面溫度為16001((1327°(：)，計算此處橫截面2方向 上的液態渣運動速度，計算公式如下：
[0091]
[0092] 上式中，保護渣動力粘度μ3=μ13〇〇Χ [(1300-?^ι)ΛΤ-?^ι)]η，Ρ& · 8，μ1300 = 0.5Pa · s，n取1.6，Τ為液態保護渣溫度，Κ，假設液態保護渣水平方向溫度呈線性分布； [0093]由公式(5)可以得到結晶器一個振動周期內不同時刻液渣運動速度與液渣位置X 的關系，如圖8所不；
[0094] (2)液態保護渣內部的運動速度介于液渣兩端的速度之間，液渣運動速度對液渣 位置X和時間t積分可以得到保護渣的消耗速度，公式如下：
[0095]
[0096]
[0097]
[0098] 上述式子中，Qllquld(t)分別為液態保護渣瞬時消耗速度、液態保護渣平均瞬 時消耗速度，kg/(m · s)，如圖8所示;Qs為單位面積鑄坯的保護渣消耗量，kg/m2;
[0099] 本發明實施例中，連鑄結晶器內凝固模擬裝置設定的具體的連鑄參數為：拉速 10mm/s，振動頻率2Hz (即振動周期T = 0.5s)，振動幅度3mm，澆注溫度1555 °C，冷卻水流量 3. OL/min，水溫24°C ;計算得到單位面積鑄坯的保護渣消耗量為0.29kg/m2，與連鑄現場實 際工況下的保護渣消耗量接近，證明了本發明計算方法的準確性和適用性，能為連鑄工藝 優化和鑄坯質量控制提供可靠數據。
【主權項】
1. 一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于包括下述步驟： 步驟一 基于實驗室小型連鑄實驗模擬工廠鋼鐵連鑄過程;采集結晶器內的熱電偶測量的溫度 數據，并傳給數據處理設備； 步驟二 數據處理設備將采集好的溫度數據代入結晶器傳熱數學模型，實時計算通過結晶器熱 面各點的熱流密度qint; 步驟三 切取實驗后初始凝固坯殼并測量出坯殼沿拉坯方向的厚度，利用坯殼厚度、鋼水澆鑄 溫度和鋼的傳熱學物理性能參數反算出還殼表面沿拉還方向分布的溫度Tshell和沿拉還方 向分布的熱流密度qsheii; 步驟四 測量保護渣的結晶溫度Ts〇1; 步驟五 計算出沿拉坯方向分布的結晶器壁與鑄坯之間的液渣膜厚度d1; 步驟六 計算出液渣運動速度Vz，然后對Vz進行積分得到保護渣消耗量。2. 根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟一 中，所述連鑄實驗，采用連鑄結晶器內凝固模擬裝置，設定好連鑄參數，所述參數包括振動 頻率、振動幅度、澆注溫度，啟動試驗裝置，按照設定的所述參數進行連鑄實驗;所述振動頻 率為1 -5Hz、振動幅度為1 -6mm、澆注溫度為鋼的液相線溫度以上10-50 °C。3. 根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟二 中，所述結晶器內，沿拉坯方向安裝兩排熱電偶;所述兩排熱電偶均平行于結晶器的熱面。4. 根據權利要求3-種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于：沿著高度方 向，在垂直結晶器熱面的結晶器壁內縱剖面內，安裝兩組熱電偶，第一組熱電偶設置在同一 條豎直線上;在第一組熱電偶與其所對應的結晶器熱面間設有第二組熱電偶，第二組熱電 偶可以不在同一條豎直線上。5. 根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟二 中，所述qint為沿拉坯方向，兩排熱電偶所平行結晶器熱面上各點的熱流密度集合。6. 根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟三 中，利用凝固反問題Levenberg-Marquardt method算法來求解還殼表面沿拉還方向分布的 溫度Till和沿拉坯方向分布的熱流密度q-ii。7. 根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟四 中，通過SHTT實驗，測得保護渣的結晶溫度Tsoi。8. 根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟五 中，所述cU為沿拉坯方向，結晶器壁與鑄坯間不同位置液態保護渣渣膜厚度的數據集合。9. 根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟五 中，沿拉坯方向分布的結晶器壁與鑄坯之間的液渣膜厚度計算公式如下：上述式子中，Ri為液渣膜總熱阻m2 · K/W;Ric為液渣膜導熱熱阻，m2 · K/W;hir為液渣膜輻 射傳熱系數，W/m2 · K;ksi為液態渣導熱系數，W/m · K;ai為液態渣的吸收系數nfShh為鑄坯 的發射率；ε"γ為結晶態保護渣的發射率;m為反射因子； 〇B為Stefan-Boltzmann常數，W/ (m2 ·Κ4); 其中1^1、&1、^、￡^、!11、(^為已知的參數;聯立以上幾個式子可以得到結晶器壁與鑄坯 之間的液渣膜厚度di。10.根據權利要求1所述的一種連鑄結晶器保護渣渣耗的測試方法，其特征在于:步驟 六中，液渣運動速度Vz和保護渣消耗量的公式如下：上式中，ys為保護渣動力粘度，Pa · s;psiag、psteei分別為保護渣密度和鋼液密度，kg/m 3; g為重力加速度，m/s2;Vs為緊靠結晶器壁的固態保護渣豎直方向的運動速度，mm/s;假設固 態保護渣粘附在結晶器上運動，則保護渣固/液界面的速度V s等于結晶器運動速度Vm，而與 鑄坯接觸端的液態保護渣運動速度為拉速V。; QiiqUid(t)、分別為液態保護渣瞬時消耗 速度、液態保護渣平均瞬時消耗速度，kg/(m· s);Qs為單位面積鑄坯的保護渣消耗量，kg/ m2; X為水平方向上距離保護渣固\液界面距離，向右為正，向左為負，mm; t為結晶器振動的 所對應的時刻，s;T為結晶器振動周期，s;f為結晶器振動頻率，Hz;n為粘度指數模型的系 數，取值范圍是0.5-3。
【文檔編號】B22D11/18GK105945251SQ201610388053
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】王萬林, 張海輝, 呂培生, 龍旭凱, 羅志燦, 肖丹
【申請人】中南大學