[发明专利]一种倒角型连铸结晶器的物理模拟实验方法及实验系统

摘要

本发明公开了一种倒角型连铸结晶器的物理模拟实验方法，将一种倒角棱柱粘接在直角结晶器的直角位置构成倒角结晶器；沿倒角结晶器的侧壁竖向设置内壳，内壳表面为曲面且与倒角结晶器的侧壁的距离由上至下逐渐增大。本发明提出了一种倒角型连铸结晶器的物理模拟实验方法及实验系统，用以研究不同的倒角结构对结晶器内的钢液的流动的影响，由于采用了物理模拟实验方法，与数值模拟实验方法相比对于硬件的要求更低，且采用了可更换的倒角，因此只需要一个结晶器即可完成研究，降低了结晶器的制造成本。并且还考虑了钢液会沿拉坯方向形成一层厚度不断增加的凝固坯壳这一因素，与现有的模拟实验相比，结果更加精准。

主权项

一种倒角型连铸结晶器的物理模拟实验方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：采用透明材料制造直角结晶器、浸入式水口、内壳及多种结构及形状参数不同的倒角棱柱；步骤B：将一种所述倒角棱柱粘接在所述直角结晶器的直角位置构成倒角结晶器；步骤C：沿所述倒角结晶器的侧壁竖向设置所述内壳，所述内壳表面为曲面且与所述倒角结晶器的侧壁的距离由上至下逐渐增大，所述内壳背向所述倒角结晶器的侧壁的一面与所述倒角结晶器的侧壁的距离为d，所述内壳上密布有由下至上逐渐增大的孔，所述倒角结晶器的侧壁下端设置有排水口，所述排水口的排水量满足Q=[(A+B+C)×D‑(4/3)D2]×V，其中，A为所述倒角结晶器的宽面的长度，B为所述倒角结晶器的窄面的长度，C为所述倒角结晶器的倒角面的长度，D为排水口处所述内壳背向所述倒角结晶器的侧壁的一面与所述倒角结晶器的侧壁的距离，V为拉坯速度；步骤D：通过所述浸入式水口向所述倒角结晶器内注水，并使用塞棒向水中加入有色流体；步骤E：拍摄所述倒角结晶器的注水过程并记录所述倒角结晶器内的上回流区及下回流区的形状、位置以及冲击深度，采用波动测量装置测量所述倒角结晶器内水面的波高;步骤F：向所述倒角结晶器内添加混合油，待液面稳定预设时间之后记录所述倒角结晶器内液面一分钟内的卷渣次数，基于拍摄的画面记录同一时刻时所述倒角结晶器内混合油膜的最大厚度与最小之差、裸露距离及渣层分布状况；步骤G：清洗所述倒角结晶器后更换另一种倒角棱柱并重复步骤B至步骤F直到需要进行实验的倒角棱柱均被使用过为止。