[发明专利]在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置及方法

权利要求书

1.一种在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置，包括连铸结晶器和结晶器平台，其特征在于，在连铸结晶器的右侧设有小车驱动系统，在小车驱动系统的上部设有保护渣加热系统，

所述的小车驱动系统包括小车底板，设置在小车底板上的保护渣加热矩形单元的支撑框架，设置在支撑框架内的电动机，分别与此同时电动机连接的功率输入导线和功率输出导线，设置在小车底板上的小车推动把手和设置在小车底板下部的小车驱动轮，所述的功率输入导线与外部电源连接，功率输出导线与保护渣加热系统相连接；

所述的保护渣加热系统包括加渣漏斗、保护渣加热矩形单元、液压机、压力感应阀门和固定支架，所述的固定支架和液压机分别固定在支撑框架的上部，保护渣加热矩形单元通过固定支架和液压机倾斜设置在支撑框架的上部，加渣漏斗设置在保护渣加热矩形单元的上部进料端，保护渣加热矩形单元下部的出料端设置在结晶器平台的上部，在保护渣加热矩形单元下部出料端设有压力感应阀门。

2.根据权利要求1所述的在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置，其特征在于，所述的保护渣加热矩形单元由保护渣加热室、不锈钢板、石棉保护层、导热铜板和加热元件所组成，所述的不锈钢板和石棉保护层设置在保护渣加热室的上部，导热铜板和加热元件设置在保护渣加热室的下部，在保护渣加热室的上部和下部分别对称设有多个测温热电偶。

3.根据权利要求2所述的在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置，其特征在于，石棉厚度为S₁为0.01m～0.03m，其导热系数为λ₁0.16～0.37W/m·℃；所述的不锈钢板熔点为1300℃～1600℃，厚度S₂为0.005～0.02m，导热系数λ₂为10～30W/m·℃；所述的保护渣加热室，底面积为A，m²，厚度H为0.1m～0.5m；所述的导热铜板熔点T为800℃～1100℃；上述各材料的导热系数均为在300℃时的导热系数。

4.根据权利要求1所述的在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置，其特征在于，所述的保护渣加热矩形单元的倾斜角度为β角，即保护渣加热矩形单元与水平面夹角β为0°～90°。

5.一种在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：在连铸开始之前，通过加渣漏斗向保护渣加热室中加入固态保护渣，使固态保护渣充满保护渣加热室，根据导热铜板熔点T确定保护渣加热温度T₀，T₀＝T-200℃；然后选取变压器输出功率0～2kw中任一功率加热保护渣加热矩形单元；

步骤2：使用测温热电偶测保护渣温度T₂、石棉保护层表面温度T₁和加热元件温度T₃，当T₂等于T₀时停止加热，记录此时的T₁和T₃温度，

步骤3：根据公式(1)计算出将保护渣加热到温度T₀所需的实际功率，

上式中，f为结晶器振动频率，Hz；ν_c为拉速，m·min^-1；h为振程，m；η为保护渣粘度，Pa·s；ρ为保护渣密度，kg/m³；H为加热室厚度，m；S₁、S₂分别为石棉和不锈钢板的厚度，m；λ₁、λ₂、λ₃分别为石棉、不锈钢板和空气的导热系数，w/m·℃；α为偏斜率，α＝15％～30％；μ为电动机的工作效率，μ＝87％～93％；

步骤4：连铸开始时，使用步骤3中计算出的功率来加热保护渣加热单元，当保护渣温度达到目标温度时，液压机开始启动，保护渣加热矩形单元与水平夹角β开始增大，压力感应阀门落下，保护渣顺利落到结晶器平台。