[实用新型]一种模拟凝固过程多种结晶现象同步观察装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟凝固过程多种结晶现象同步观察装置，属于钢液凝固模拟技术领域。本实用新型包括结晶单元，该结晶单元包括结晶箱；冷却单元，该冷却单元包括冷却水箱和冷却水池，冷却水箱贯穿设置于结晶箱中，冷却水箱将结晶箱分为上箱体和下箱体，冷却水箱的上表面设置为上冷却板，冷却水箱的下表面设置为下冷却板，冷却水箱通过管道与冷却水池相连接，冷却水池用于向冷却水箱提供冷却水；观察单元，该观察单元包括顶部相机和侧面相机，顶部相机设置于上箱体的顶部，且顶部相机与上冷却板对应设置；侧面相机设置于下箱体侧面。本实用新型可以在一个装置中对晶体长大的过程和结晶雨现象进行模拟，并且对其进行观察。

技术领域

本实用新型涉及钢液凝固模拟技术领域，更具体地说，涉及一种模拟凝固过程多种结晶现象同步观察装置。

背景技术

目前，国内大部分钢铁企业会使用连铸机生产钢的铸坯，而判断连铸机生产的铸坯的性能好坏的标准之一是铸坯的凝固组织形貌和铸坯内合金元素的偏析分布。凝固组织的形貌可能对铸坯的力学性能产生影响；其偏析的分布会影响到铸坯性能的均一性、疲劳寿命和耐蚀性能，并且会影响到铸坯显微组织的形貌演变。因此开展钢液凝固过程模拟和观察十分有意义。

钢液凝固过程模拟和观察主要是对晶体生长过程的模拟观察以及晶体偏析过程的模拟观察。晶体生长过程的模拟观察主要是观察冷却体系中晶体长大的过程，晶体偏析过程的模拟观察其中较为重要的一种方式便是结晶雨现象的观察。目前国内外对钢的凝固组织中枝晶及偏析的研究大多是对钢液凝固后静态组织的研究，较少涉及对凝固过程中枝晶及偏析的动态研究；而对于实现晶体长大的过程和结晶雨同步模拟观察装置的研究开发就更少。

关于钢液凝固过程动态模拟，本实用新型的申请人已申请过一件专利，发明创造的名称为：钢液凝固模拟装置(申请号：201810861182.X，申请日：2018.07.31)；该申请案中包括：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。该申请案可以较好地模拟钢液凝固过程中的结晶行为，但是不能实现晶体长大的过程和结晶雨的同步模拟观察。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中钢液凝固过程动态模拟时晶体长大的过程和结晶雨现象不能同步模拟观察的问题，本实用新型提供一种模拟凝固过程多种结晶现象同步观察装置；本实用新型通过冷却单元在结晶单元中上下两面可以同时结晶，实现晶体长大的过程和结晶雨现象可以同步模拟观察。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种模拟凝固过程多种结晶现象同步观察装置，包括结晶单元，该结晶单元包括结晶箱；冷却单元，该冷却单元包括冷却水箱和冷却水池，冷却水箱贯穿设置于结晶箱中，冷却水箱将结晶箱分为上箱体和下箱体，冷却水箱的上表面设置为上冷却板，冷却水箱的下表面设置为下冷却板，冷却水箱通过管道与冷却水池相连接，冷却水池用于向冷却水箱提供冷却水；观察单元，该观察单元包括顶部相机和侧面相机，顶部相机设置于上箱体的顶部，且顶部相机与上冷却板对应设置；侧面相机设置于下箱体侧面。

优选地，冷却水箱的内部设置有冷却空腔，该冷却空腔的两侧为冷却水箱侧壁，该侧壁上设置有真空层侧壁。

优选地，下箱体的内侧壁上设置有背板，该背板设置于下箱体远离侧面相机的一侧。

优选地，还包括保温单元，保温单元为透明加热膜，透明加热膜包覆设置于结晶箱外部。