[实用新型]一种测量钢水液面波形及保护渣液渣层厚度的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属连铸技术领域，提供了一种连铸结晶器内钢水液面波形及保护渣液渣层厚度检测装置。 

背景技术

结晶器液面波动不仅影响连铸生产的稳定，还会对铸坯质量产生很大影响。自由表面波动过于剧烈，则会产生卷渣等缺陷；自由表面波动过于平静，熔渣不易起到吸渣及润滑等作用。结晶器内稳定的钢水流场有利于在初生坯壳表面形成均匀的渣膜，创造良好的润滑条件，防止粘结和漏钢；能有效避免卷渣、表面皱褶及由此引发的凹坑、横裂纹，保证铸坯表面质量。而保护渣是连铸生产过程中非常重要的关键性材料，主要有绝热保温、润滑、防止钢水二次氧化、吸收夹杂物等作用。保护渣液渣层厚度是衡量保护渣性能与用量是否与钢种及相关的连铸工艺参数匹配的重要标准，液渣层太薄，易导致凝固坯壳与结晶器壁之间发生粘连，严重时甚至发生漏钢现象；液渣层太厚，会导致弯月面液渣流入坯壳与铜壁之间的通道堵死，使液渣不能顺利流入而达不到润滑等作用效果。因此，在连铸生产过程中控制结晶器液面波动的稳定性以及合适的液渣层厚度是保证铸坯质量的重要手段。 

目前关于结晶器内钢水液面波形的测量方法较少，如《一种测量保护渣厚度和钢水液面波动的装置及方法》（申请号200810011985.2），主要采用多点检测法，该方法不能全面反映实际生产过程中的钢水液面波形。另一方面，目前在生产中对液渣层厚度进行测量的方法主要为单点法，如《一种结晶器保护渣的检测工具及其检测方法》（申请号200410089438.8），该方法测量位置比较随 机，受人为因素影响比较大，检测位置和探针角度都会对结果产生较大的影响，且当液渣层厚度不均匀时可能得到错误结果，对保证连铸生产的稳定进行十分不利。 

为了满足先进连铸技术的发展要求及保证铸坯的质量，对结晶器内钢水的液面波动进行完整、全面的检测研究、准确测量保护渣液渣层厚度是连铸生产过程中必须要解决的关键性问题。 

实用新型内容

为了达到对结晶器内钢水的液面波动进行完整、全面的检测研究、准确测量保护渣液渣层厚度的目的。 

本实用新型主要提供了一种测量钢水液面波形及保护渣液渣层厚度的装置，该装置包括2条带把手的金属管、2条中部带凹槽的金属管和1块铁板；每条带把手的金属管包括一对或多对凹槽和一个把手，中部带凹槽的金属管中部1个凹槽；每个中部带凹槽的金属管放置于2条带把手的金属管的凹槽中，铁板放置于2条中部带凹槽的金属管的中部凹槽中；该装置放置于连铸结晶器水口一侧，使得铁板沿结晶器窄面中心垂直地插入钢水面下。 

所述的铁板的高度为100-300mm，厚度为4～6mm。 

金属管材料可以为满足需要的钢管等。 

本实用新型的优点为可以完整反映结晶器内钢水的液面波动情况且非常准确地测量出保护渣液渣层厚度。 

附图说明

图1为本实用新型装置的俯视图 

图2为铁板的左视图 

图中：1-带把手的矩形金属管Ⅰ；2-凹槽Ⅰ；3-把手；4-中部带凹槽 的矩形金属管Ⅱ；5-凹槽Ⅱ；6-铁板。 

具体实施方式

参见图1、图2，一种连铸结晶器内钢水液面波形及保护渣液渣层厚度检测装置，由带把手及多个凹槽的矩形金属管、中部带凹槽的矩形金属管及铁板组成；多个凹槽的金属管可应用于生产不同断面尺寸的铸坯条件下的相关测量铁板的高度为其插入钢液面下的深度与钢液面到结晶器顶面的距离之和。 

测量液渣层厚度的原理 

主要为利用保护渣三层结构形成的温度梯度，使插入保护渣的铁板与钢水接触的部位熔化；液渣挂在铁板上，该部位明显较亮；铁板插入保护渣烧结层的过程中会由于碳挂在上面的作用而变黑；根据三层颜色等的不同，操作者可以准确测量出粉渣层、液渣层、烧结层的厚度。 

本实用新型的实现方法：将装置平稳的放在结晶器水口的一侧，使得铁板沿结晶器窄面中心垂直地插入钢水面下，插入深度为50-200mm，插入时间为10s左右，待插入钢水的铁板完全熔化后，拿出测具。用尺子测量铁板上发亮部位的长度，测多组取平均值即为液渣层厚度。将液渣层结构按实际测量图临摹出即可得液面波形图。 

实例1