[发明专利]一种测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置和测量方法

权利要求书

1.一种测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置，其特征在于，包括，

第一、第二真空室，上下设置，两真空室之间贯通设计，并设可隔离成两个独立真空室的隔离板阀；第二真空室内进口处设可移动式隔热挡板；

快速传动机构，设置于所述第一真空室顶部，快速传动机构设一可自第一真空室伸至第二真空室的传动杆；

一热流测量探头，安装于所述快速传动机构的传动杆；

熔炼坩埚及其外的加热元件，设置于所述第二真空室中，对应第二真空室进口；

热电偶，设置于测量探头上，并通过数据线连接高速数据采集器和计算机。

2.如权利要求1所述的测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置，其特征在于，所述快速传动机构包括直线电机、高速气缸或齿轮齿条及其驱动电机。

3.如权利要求1所述的测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置，其特征在于，所述加热元件采用感应线圈、或硅钼棒或硅碳棒。

4.如权利要求1所述的测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置，其特征在于，第一、第二真空室抽真空或充保护气体，该保护气体为氮气、氩气，或是氢气、氮氢混合气、氩氢混合气。

5.如权利要求1所述的测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置，其特征在于，所述第一真空室设供热电偶数据线穿过的电极法兰。

6.如权利要求1所述的测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置的测量方法，其特征是，包括如下步骤：

1)在第二真空室将炼钢母料放入熔炼坩埚，关闭两真空室之间的隔离板阀，对第二真空室预抽真空，到达目标真空度后，通入保护气体；利用加热元件开始加热熔炼钢水，在钢水熔化后，采用红外测温仪或热电偶测量钢水温度；

2)在钢水温度达到目标温度后，将待插入的热流测量探头安装在快速传动机构传动杆上，关闭第一真空室炉门并抽真空，在第一真空室真空度达到目标要求后，对第一真空室充保护气体至两真空室真空度相等或接近，完成实验前的准备工作；

3)在钢水温度达到目标值时，移开隔热挡板，打开两真空室之间的隔离板阀，同时通过快速传动机构将热流测量探头以一定速度插入到钢水中，同时用高速数据采集器和计算机记录热流测量探头与钢水的传热情况，利用测量的温度数据来计算热流密度和界面换热系数，从而实现探头与钢水的热流密度/界面换热系数测量；

4)热流测量探头在钢水中停留一定时间后，从钢水中拔出，重新提拉至第一真空室中；关闭两真空室间的隔离板阀和隔热挡板，快速充保护气体使第一真空室达到常压后打开炉门取出热流测量探头，完成一次实验过程；

5)重新安装热流测量探头，重复以上步骤就可以在保证实验条件完全一致的情况下进行多次重复实验。