[发明专利]一种钢液在水口通道内加热过程的模拟装置和方法

权利要求书

1.一种钢液在水口通道内加热过程的模拟方法，所述方法采用的模拟装置包括钢包模型(1)、中间包模型(3)、金属质长水口(2)、加热装置、电导率监测装置(9)、温度监测装置(7)、示踪剂加入装置(4)，所述钢包模型在所述中间包模型上方，所述金属质长水口按照实际钢包与长水口的位置关系安装在钢包模型底部，所述加热装置安装在金属质长水口处，所述钢包模型、金属质长水口和中间包模型尺寸均为参照实际钢包、长水口和中间包尺寸根据相似原理按比例缩小，所述示踪剂加入装置设置在所述金属质长水口上方，所述中间包模型包括至少一个出水口，所述电导率监测装置位于所述出水口处，

其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1)根据实际测量的钢包、中间包和长水口尺寸及位置关系，按相似比例制备钢包模型、中间包模型和金属质长水口并进行安装；

2)向钢包模型内加入水，保持钢包模型内的水温处于恒定的预设温度值，调节长水口和中间包模型出口的流量，使中间包内的液面保持稳定，利用温度监测装置对钢包模型内和中间包模型出口处的温度进行监测；

3)开启加热装置对长水口处进行加热；

4)向长水口上方注入示踪剂，利用电导率监测装置监测中间包模型出口的电导率；

5)调节加热装置的加热速率和加热时间，利用温度监测装置和电导率监测装置监测不同加热速率与加热时间下中间包模型出水口的温度和电导率；

6)拟合前述监测得到的加热速率、加热时间与温度、导电率的关系曲线，即可得到中间包出水口温度最优且中间包混匀效果最优的加热速率和加热时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加热装置包括导热水箱(5)、恒温水箱(8)和水泵(6)，所述导热水箱和所述恒温水箱通过水泵和管道连通。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钢包模型和所述中间包模型采用有机玻璃材质。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述金属质长水口为铝、铁或铜质。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括在开启加热装置前监测中间包出口温度，当中间包出口温度低于设定值时开启加热装置。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述开启加热装置包括开启水泵将恒温水箱中的热水注入导热水箱内，控制阀门，使得导热水箱内的液面稳定在一定高度。

7.如权利要求2任一项所述的方法，其特征在于：所述调节加热装置加热速率包括通过控制恒温水箱的水温和循环水的流速来调节对长水口的加热速率，调节加热时间包括控制水的循环时间。

8.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括对钢包模型中的水进行恒温控制的步骤。

9.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述示踪剂为KCl或NaCl饱和溶液。