[发明专利]一种测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法及其装置。是在压应力恒定或者有规律的变化的条件下，实时检测固态连铸保护渣升温状态下的体积应变数据，通过分析温度‑体积应变曲线，获得固态连铸保护渣升温烧结特性。包括有真空室，真空室经真空管连接有真空系统；真空室内的底部设有底座，底座上设有桶型石墨容器，桶型石墨容器外设有加热器，桶型石墨容器内设有硬质隔板，硬质隔板上方连接有硬质压头，硬质压头的上端伸出真空室后连接有带压力和位移检测的伸缩缸；所述桶型石墨容器的底部设有测温热电偶，测温热电偶与所述真空系统和伸缩缸连接在计算机上。本发明具有检测结果较准确，误差较小的特点。

技术领域

本发明涉及一种测试固态连铸保护渣特性的方法及其装置，特别是一种测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法及其装置。

背景技术

固态连铸保护渣是钢铁冶金连续铸造中的重要辅料，一般由各类氧化物和氟化物组成。在钢铁连续铸造的过程中，保护渣起到控制坯壳向结晶器的传热、隔绝空气防止钢液氧化、钢液面保温、润滑坯壳、和吸收钢液上浮夹杂的重要作用。

连铸过程中，将保护渣均匀加入到结晶器钢液表面，固态保护渣受热后经过烧结、熔化形成具有一定深度的液渣池，液渣池向结晶器壁与坯壳间的缝隙提供液渣，形成固、液渣膜，发挥保护渣的冶金作用。因此，液渣池的深度及稳定性直接影响渣膜特性，也是评价保护渣性能稳定性的重要指标。

液渣池的深度及稳定性除受保护渣成分影响外，也直接受保护渣烧结特性的影响，保护渣烧结性过强，会导致保护渣液渣供给不足，渣池深度减小，固渣层透气性变差。同时，保护渣烧结倾向过大，容易造成弯月面处渣圈过度发达，直接阻碍液渣流入结晶器壁与坯壳间的缝隙，或造成未熔固态颗粒流入该缝隙，引起坯壳润滑不良甚至漏钢等严重事故。因此，烧结倾向是评价保护渣的基础性指标之一。

由于结晶器内环境复杂，受影响因素众多，要模拟结晶器内保护渣烧结气氛和过程，并在实验室有效评价不同保护渣的烧结倾向目前较为困难。目前一般检测保护渣透气特性，通过评价保护渣升温后的透气特性，反映保护渣致密度变化，进而定性评价保护渣开始烧结温度，由于该方法全程需通入外部气体检测渣柱两侧实时压差，渣样温度受通入的外部气体影响较大，渣样温度偏差较大，且容易不均匀，难以全面准确反映保护渣烧结过程，误差较大。也有使用加热冷却后渣样的密度变化评价不同保护渣烧结倾向的方法，但是无法检测到烧结开始温度、烧结速率等重要数据。因此，本发明专利描述了一种新型的评价保护渣烧结特性的方法和途径。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法及其装置。本发明具有检测结果较准确，误差较小的特点。

本发明的技术方案：一种测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法，是在压应力恒定或者有规律的变化的条件下，实时检测固态连铸保护渣升温状态下的体积应变数据，通过分析温度-体积应变曲线，获得固态连铸保护渣升温烧结特性。

前述的测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法，所述实时检测是在100-1200℃的温度范围内进行检测。

前述的测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法，所述实时检测时，压应力大小范围为0.1-2MPa。

前述的测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法，所述实时检测时，固态连铸保护渣处于真空或者惰性气体环境中。

前述的测试固态连铸保护渣升温烧结特性的方法，所述实时检测时，升温速率范围为3-100℃/min。

一种测试固态连铸保护渣升温烧结特性的装置，包括有真空室，真空室经真空管连接有真空系统；真空室内的底部设有底座，底座上设有桶型石墨容器，桶型石墨容器外设有加热器，桶型石墨容器内设有硬质隔板，硬质隔板上方连接有硬质压头，硬质压头的上端伸出真空室后连接有带压力和位移检测的伸缩缸；所述桶型石墨容器的底部设有测温热电偶，测温热电偶与所述真空系统和伸缩缸连接在计算机上。