[发明专利]一种确定连铸结晶器渣道压力的方法

权利要求书

1.一种确定连铸结晶器渣道压力的方法，步骤如下：

步骤1：计算连铸结晶器弯月面保护渣道的长度和宽度；

所述保护渣道的长度是指保护渣道入口和出口之间的距离，计算公式如下：

lf=2σs-f(ρs-ρf)g]]>

式中，σ_s-f为钢渣间界面张力，N·m^-1；ρ_s为钢液密度，kg·m^-3；

所述保护渣道的宽度是指液渣膜厚度；

其特征在于：还包括以下步骤：

步骤2：确定弯月面处液态渣的黏压特性及黏温特性；

步骤3：计算渣道压力。

2.根据权利要求1所述的确定连铸结晶器渣道压力的方法，其特征在于：步骤2所述的黏压特性，是指确定保护渣道内压力与保护渣黏度的变化特性，满足如下公式：

μ′=μ₀e^αp            (4)

式中，μ′表示压力为p时保护渣的黏度，Pa·s；μ₀表示保护渣的初始黏度，Pa·s；α表示保护渣黏压系数，m²·N^-1；e表示自然指数。

3.根据权利要求1所述的确定连铸结晶器渣道压力的方法，其特征在于：步骤2所述的黏温特性，是指确定液态渣黏度随温度变化特性，满足如下公式：

μ′′=μ0(T0-TfT-Tf)n---(5)]]>

式中，T表示保护渣温度：T＝T₀-10x，其中T₀表示渣道入口处液态渣温度，℃，x表示渣道长度变量，且有x ∈[0,l_f]；μ″表示温度为T时保护渣的黏度，Pa·s；T_f表示液态渣熔点，℃；n表示液态渣黏温系数。

4.根据权利要求1所述的确定连铸结晶器渣道压力的方法，其特征在于：步骤3所述的计算渣道压力，首先：对一维雷诺方程进行改进，增加液态渣重力的影响，公式如下：

ddx[ρh3(dpdx-ρg)]=12μUd(ρh)dx---(6)]]>

式中，U表示连铸结晶器与刚性坯壳间相对速度，且有U＝v_c-v_m，其中，v_c表示拉速，m·min^-1，vm表示结晶器振动速度，m·min^-1；μ表示液态渣黏度，Pa·s；ρ表示液态渣密度，kg·m^-3，h表示液渣膜厚度，mm；p表示压力变量，Pa·s；

之后，计算保护渣道压力，公式如下：

pf(x)=-1αln[1-α(12(vc-vm)μ0(T0-TfT0-5x-Tf)n(ϵ(x)-ϵ(lf)ξ(lf)ξ(x))-ρfglfξ(x)ξ(lf))]+p1+ρfgx]]>

其中，ϵ(x)=∫0x1(S(x)-R(x))2dx,]]>ξ(x)=∫0x1(S(x)-R(x))3dx]]>

式中，p₁表示渣道入口压力，且有p₁=ρ_fgd，Pa；ρ_f表示保护渣密度，kg·m^-3；d表示熔渣池深度，m，其中，方程右侧后两项(p₁+ρ_fgx)为渣道固有压力，无论连铸结晶器振动与否这两项均存在，R（x）为固态渣膜轮廓曲线方程，S（x）为弯月面轮廓曲线方程。