[实用新型]一种连铸模拟试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金技术领域，涉及连铸技术，特别是涉及一种连铸模拟试验装置。

背景技术

转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序。

连铸技术的应用彻底改变了炼钢车间的生产流程和物流控制，为车间生产的连续化、自动化和信息技术的应用，以及为大幅度改善环境和提高产品质量提供了条件。连铸生产的正常与否，不但影响到炼钢生产任务的完成，而且也影响到轧材的质量和成材率。此外，连铸技术的发展，还会带动冶金系统其他行业的发展，它对企业组织结构和产品结构的简化与优化起着重要的促进作用。

为了保证连铸工序的顺行和多炉连浇，必须确保钢液有足够的纯净度，要尽可能精确地控制钢液的成分范围，并要在足够长的时间内保持稳定的钢液温度和过热度。而非稳态浇铸过程、中间包冶金过程、结晶器液面波动的良好控制是保证连铸坯质量的关键，也是提高处理效率、降低成本的重要因素。因此，详细讨论其不同冶金功能的影响因素对于设备的良好控制和生产顺行有重要的现实意义。

通过水模型连铸模拟设备可以模拟研究钢包、中间包、结晶器的钢液流动和夹杂物分布，认识连铸过程的动力学规律。科研方面可以研究连铸非稳态浇铸过程，即开浇、换钢包前后、浇铸结束时钢水液面波动较大、拉速变化频繁的浇铸状态，在研究不同操作参数以及生产条件对过渡坯长度、漩涡临界高度的影响的基础上，找出非稳态浇铸操作参数之间的关系，为实际生产提供指导并为数学模型的建立提供实验数据;连铸中间包，其作用是尽最大可能延长钢水停留时间，促使钢中非金属夹杂物在钢水处于液态时排除彻底，同时要防止非稳态浇注时钢水的二次氧化和耐火材料的熔损、冲刷所产生的新的二次夹杂物。通过系统的物理模拟实验，探索控流装置对洁净钢生产的影响可为实际生产提供指导;结晶器内钢液的流场形态，特别是结晶器液面波动直接影响铸坯质量。前人的研究结果表明:拉速、结晶器浸入式水口倾角、浸入深度、水口吹氩等操作工艺参数直接决定结晶器液面波动。研究这些条件对结晶器液面波动的影响可指导生产操作，有助于提高铸坯质量。教学方面可以通过此套设备了解连铸的操作原理和流程，以便将理论知识和实际生产相结合，所以建立连铸模拟试验装置是非常必要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种连铸模拟试验装置;该试验装置结构简单、成本低廉、操作方便直观、使用可靠、故障率低;既可用于科研也可用于教学，科研方面可以用其研究结果为实际生产提供参考和指导;教学方面可以提供操作流程平台，加深对理论知识的理解。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种连铸模拟试验装置，包括具有钢包回转臂的钢包回转台、钢包、中间包、结晶器及控制电柜;所述钢包设置在钢包回转臂上，在钢包的底部设置具有钢包阀门的钢包水口，在钢包水口的下方设置具有车轮的中间包，在中间包的运动轨迹上设置有导轨，所述中间包的车轮设置在导轨内;在所述中间包上设置有液位计，在中间包的底部设置具有中间包阀门的中间包出水口;在中间包出水口的下方设置有结晶器，结晶器的入水口与中间包出水口相对应，在结晶器上设置有结晶器振动机构;在中间包出水口的下方设置有电导电极，电导电极与电导率仪的信号输入端相连接;所述钢包回转台与第一交流电动机的电机轴相连接，所述中间包的车轮与第二交流电动机的电机轴相连接，所述结晶器振动机构与第三交流电动机的电机轴相连接;所述第一交流电动机、第二交流电动机及第三交流电动机的控制端分别与控制电柜相连接，所述液位计和电导率仪的信号输出端分别与控制电柜相连接。

为了在教学中能够更好地演示连铸的操作流程，在所述结晶器的出水口处设置有拉坯矫直装置。

所述的拉坯矫直装置由五根拉坯辊组成，分别为两根驱动上辊和三根从动下辊，其中一，根驱动上辊为矫直辊。

本实用新型的有益效果:

1、本实用新型可研究不同操作参数对钢包非稳态浇铸连铸坯质量的影响;

2、本实用新型可研究不同堰坝组合等对中间包夹杂物的影响;

3、本实用新型可研究连铸结晶器液面波动的规律，探索过程的某些主要参数之间的函数关系;

4、本实用新型可实现人机互动，可以清晰的看到实时采集的数据，进而对实验进行实时改进;

5、本实用新型可实现机电一体化，实现各环节的联动;

6、本实用新型的试验装置结构简单、成本低廉、操作方便直观、使用可靠、故障率低;