[发明专利]一种凝固过程模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种凝固过程模拟实验装置，属于钢铁连铸领域。本发明的一种凝固过程模拟实验装置包括：实验池，该实验池的底部设置有金属板；换热池，换热池两端分别设置有进水口和出水口；换热池的换热口配合安装有实验池；供水单元，该供水单元的热水箱和冷水箱分别与第一进水管相连，第一进水管经第一水泵、第二进水管与进水口相连；排水单元，该排水单元的第一出水管和第二出水管的进水端分别与第二出水管相连，其出水端分别与第一进水管相连，且上述两个进水端之间设有第二进水阀，两个出水端之间设有第一进水阀；观察仪，该观察仪设置于实验池的上方。本发明提供了一种凝固过程模拟实验装置，可以模拟钢液凝固过程中的结晶行为。

技术领域

本发明涉及钢铁连铸技术领域，更具体地说，涉及一种凝固过程模拟实验装置。

背景技术

炼钢的任务就是得到合格的连铸坯，钢液浇注的实质就是完成钢从液态向固态的转变，即钢的结晶过程，也称作钢的凝固。钢液的结晶理论主要是从热力学的观点出发，研究晶体成核、长大、形状变化规律以及金属组织与质量的关系。钢液的凝固理论主要是从传热学的观点出发，研究凝固区的大小、凝固时间、凝固特性与质量的关系。目前，国内外针对钢液凝固过程的研究主要是对钢液凝固后静态组织的研究；对于钢液凝固过程中的动态研究，由于高温条件下很难去直接观察钢液中的结晶行为，所以针对钢液凝固过程的动态研究在现有技术条件下很难实现，因此亟需设计一套专门研究钢液凝固过程的实验设备，这种模拟实验设备的设计具有重大的意义。

针对钢液凝固模拟装置问题，此前申请人已申请了一件专利，发明创造名称为：钢液凝固模拟装置，该专利的申请号为：201810861182X；专利的申请日为：2018年7月31日；本发明的一种钢液凝固模拟装置包括：实验池、换热池、观察仪和供水单元，其中实验池的底部安装有金属板，实验池的四周侧壁外部安装有加热板；换热池的一端设置有进水口，换热池的另一端设置有出水口，实验池安装于换热池上，且金属板将换热池和实验池分隔开；观察仪设置于实验池的上方；供水单元包括热水箱和冷水箱，热水箱的出热水管通过管道与进水口相连，出热水管上安装有第一冷水阀，冷水箱的出冷水管通过管道与进水口相连，出冷水管上安装有第一热水阀。从而可以模拟钢液凝固过程中的结晶行为。但是，该申请方案的不足之处在于：热水和冷水的交换时间较长，导致实验的模拟效果较差。本发明为克服上述的技术问题，提供一种可以加快热水和冷水的交换速率，提高钢液凝固过程实验模拟效果的实验装置，是现有技术中亟需解决的技术问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中，钢液凝固模拟实验中热水和冷水的交换时间较长，导致实验的模拟效果较差的不足，提供了一种凝固过程模拟实验装置，可以提高钢液凝固实验的模拟效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种凝固过程模拟实验装置，包括：实验池，该实验池的底部设置有金属板；换热池，换热池两端分别设置有进水口和出水口；换热池的换热口上配合安装有实验池，金属板将换热池与实验池分隔开；供水单元，该供水单元包括热水箱和冷水箱，热水箱和冷水箱的出口分别与第一进水管相连，第一进水管经第一水泵与第二进水管相连，第二进水管的端部与进水口相连；排水单元，该排水单元包括设置有第一出水阀的第一出水管和设置有第二出水阀的第二出水管；第一出水管的进水端和第二出水管的进水端分别与第二出水管相连，且上述两个进水端之间设置有第二进水阀；第一出水管的出水端和第二出水管的出水端分别与第一进水管相连，且上述两个出水端之间设置有第一进水阀；观察仪，该观察仪设置于实验池的上方。

作为本发明更进一步的改进，第二出水管的进水端比第一出水管的进水端更靠近第一水泵的出水端；第一出水管的出水端比第二出水管的出水端更靠近第一水泵的进水端。

作为本发明更进一步的改进，实验池侧壁的底部设置有隔热部件，该隔热部件上设置有安装槽，安装槽内嵌合安装有金属板。