[实用新型]一种炉前钢种液固相线温度快速检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金工业检测技术领域，特别提供了一种炉前钢种液固相线 温度快速检测装置。

背景技术

钢种液相线温度和固相线温度是冶炼和铸造的两个重要工艺参数(液相线温 度是钢种在单一液相与液固混合相的临界转变温度，固相线温度是钢种在液固混 合相和单一固相的临界转变温度)，对于保证熔炼和铸造产品质量、节约生产能 耗、减少污染排放意义重大。

在熔炼和铸造时，需要将钢材加热到液相线温度以上进行熔炼，然后在某个 温度出钢进行铸造。钢水过热度(钢水温度高出液相线温度的部分)既不能太高， 又不能太低。如果过高，会增加熔炼和铸造时间，浪费熔炼加热所需的能源，增 加污染物的排放，使铸坯中心偏析加重或者坯壳较薄而出现裂纹；如果过过热度 过低，钢水易被夹杂物污染，同时易使水口发生堵塞甚至冻结(岑永权,季文豪.连 铸钢水过热度对铸坯凝固的影响.上海金属.1999,21(6):21‐24)。在连铸轻压下工 艺中，为了更好地确定凝固区附近轻压下的位置，需要准确获得连铸坯的固相线 温度。因此，确定液相线温度和固相线温度是熔炼和铸造的重要工作。

液相线和固相线温度的确定方法有公式法、实验室热分析法。分别简述如下：

1.公式法

目前生产现场所使用的方法主要是公式法，即使用以各元素含量为自变量的 多项式公式来分别计算液相线温度和固相线温度。然而公式通常只能适应一定的 牌号；而且对于给定的牌号，又只能适应一定的成分范围；还存在由于各元素成 分测量值的误差而造成的计算误差，有时误差很大。

文献(武拥军，钢的液相线温度的计算，2002,14(6):6-9)报道了4种液相 线计算公式，前三种分别对于一般钢种、碳素钢和特殊钢，后一种是该文献作者 的改进型公式，这些它们在各自适应范围内的精度分别为-15～5度，4度，精度良 好(该文献未给出具体精度值)，-4～2度。

文献(冯科，韩志伟，王勇，毛敬华,碳钢实际固相线温度的理论预测及回 归分析,铸造技术2007,28(7):937-939)报道了一种用于碳钢的固相线温度计算 公式，此公式和文献(侯志慧,张艳良,崔日荣,45钢生产实践,天津冶 金,2007,6:4-6)用来计算45钢(一种碳钢)的公式不同。文献(候志慧,张艳良, 崔日荣,45钢生产实践,天津冶金,2007,6:4-6)的公式和文献(蔡开科,连续铸钢, 北京:科学出版社,1990:264)的第一个公式相同，文献(蔡开科,连续铸钢,北京: 科学出版社,1990:264)还有第二个公式，也是计算固相线温度的公式。本发明 人通过计算发现，用此三个公式来计算45号钢固相线温度的结果差别很大。对于 45钢下限成分钢种(C0.42％，Si0.17％，Mn0.5％，P0％，S0％，Cu0％，Cr0％ Ni0％)，固相线温度分别为1416.5度，1356.1度，1431.6度，三者最多相差75.5 度；对于上限成分钢种(C0.5％，Si0.37％，Mn0.8％，P0.035％，S0.035％， Cr0.25％，Ni0.25％，Cu0.25％)，固相线温度分别为1333.5度，1306.1度，1374.4 度，三者最多相差68.2度；对于平均成份钢种(C0.46％，Si0.27％，Mn0.65％， P0.0175％，S0.0175％，Cr0.125％，Ni0.125％，Cu0.125％)，固相线温度分别 为1431.6度，1375度，1403度，三者最多相差71度。

文献(K.Gryc,B.Smetana,K.Janiszewski,etal.Thermalanalysis resultsandthetheoreticaldeterminationofsolidusandliquidus temperaturesforthegrainorientedelectricalsteel,SolidState Phenomena,2015,vol226:209-214)报道采用了13种液相线温度计算公式和2种 固相线温度计算公式分别计算同一种特殊钢的液相线温度和固相线温度。计算结 果表明：以热分析法测量结果为基准，13个液相线公式的计算偏差从0～-118度不 等；2个固相线计算公式的计算偏差为分别为3和-48度。