CN105033213B - 一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置以及该装置的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置以及该装置的应用；特别设计一种钢铁生产过程中连铸倒角结晶器内初始凝固坯壳角部传热及角部裂纹形成模拟装置以及该装置的应用。本发明所设计的装置中，与钢水接触的铜板面包括一个倒角面和与倒角面接触的两个铜板面。在铜板面和倒角面分别排列两排热电偶，实时监测在拉坯过程中弯月面附近的温度及铜模温场的变化。本发明的方法可精确控制不同受力条件下初始凝固坯壳表面裂纹的产生，实时测量其受力数据，数据精度高。

Description

一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置以及该装置的应用

技术领域

本发明涉及一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置以及该装置的应用；特别涉及一种钢铁生产过程中连铸倒角结晶器内初始凝固坯壳角部传热及角部裂纹形成模拟装置以及该装置的应用。

背景技术

钢铁连铸板坯角部横裂纹是钢铁生产中影响最大的质量缺陷，微合金钢与低合金钢尤其严重，通常需要进行下线火火焰切角才能去除，否则将导致所生产的钢板成材率低、严重时报废或产品降级，既影响生产工艺顺行，又造成金属收得率下降与能源大量浪费，最终影响企业的经济效益。

长期以来，板坯表面角部横裂纹始终困扰着各大钢铁企业，虽然科研人员做出了极大的努力，所提出的预防措施也因各企业的实际情况效果不佳，从来没有从根本上杜绝角部横裂纹的出现。最近科研工作者提出了倒角结晶器新技术，认为倒角结晶器生产的板坯无常规板坯的直角部份，且新形成的角部度数大于110°，正常浇注条件下板坯角部温度能够比原直角部分提高60℃以上，使板坯表面避开了极易出现横裂纹的温度区间，角部受力状况也发生了根本变化，其所受到的综合应力明显降低。钢的高温强度和所受应力双方面都得到良好改善，板坯表面角部发生横裂纹的几率明显下降。

然而倒角结晶器技术所需解决的核心问题有三个：一是如何设计冷却***，尤其是结晶器内冷却水槽的设计；二是如何寻求倒角面与结晶器窄面所成的最佳倒角角度；三是如何寻求倒角面的最佳宽度。设计参数选择不当会导致板坯产生大量纵裂纹，严重时发生纵裂纹漏钢。而要解决上述三个核心问题，目前最常用的方法是数值模拟与现场实验，众所周知，数值模拟因模拟的边界条件所限，往往只能定性的进行分析。现场实验不仅所需费用巨大，而且极易出现漏钢事故，造成巨大的经济损失。一次实验的成本约20万元。然而，截止到目前并没有相关采用倒角结晶器模拟***对连铸过程进行模拟的相关工作。

发明内容

为了克服上述困难，本发明提供一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置以及该装置的应用。该装置可通过数据采***监测在拉还过程中弯月面附近及角部的温度的变化，通过对温度的计算分析得到弯月面附近的热流变化以及角部热流与温场变化情况，最后将上述变化与铸还表面进行综合分析，模拟倒角结晶器内弯月面处高温保护渣、钢液等介质的行为及其相互影响，并研究各种传热、传质、相变、凝固等行为，最终为倒角结晶器的开发和设计提供可靠依据。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，包括装置下行电机1、振动电机2、定位电机3、拉坯电机4、冷却***5、数据采集***6、拉坯器7、连铸倒角结晶器8、定位电极9、炼钢炉10、基座29；所述基座29上设有一端垂直于机座平面，另一端与装置下行电机1连接的第一丝杆和第二丝杆，在所述第一丝杆、第二丝杆上设有由所述第一丝杆、第二丝杆驱动沿竖直方向运动的升降托架；所述炼钢炉10设置在所述基座29上并处于所述第一丝杆、第二丝杆之间；所述振动电机2、拉坯电机4均设置在所述升降托架上；拉坯器7包裹着连铸倒角结晶器8；所述连铸倒角结晶器8通过在振动电机2驱动作垂直上下振动；定位电机3与定位电极9相连，拉坯电机4与拉坯器7相连；

所述连铸倒角结晶器8包括结晶器宽面19、结晶器窄面21、倒角面20；与所述结晶器宽面19相对的外壁为宽面外壁13，在结晶器宽面19与宽面外壁13所构成的空间内布有第一组热电偶23、第二组热电偶24以及与冷却***5相连的1号冷却水槽14，1号冷却水槽14的进/出口位于连铸倒角结晶器8的顶部；与所述结晶器窄面21相对的外壁为窄面外壁18，在结晶器宽面19与宽面外壁13所构成的空间内布有与冷却***5相连的2号冷却水槽15，2号冷却水槽15的进/出口位于连铸倒角结晶器8的顶部；所述连铸倒角结晶器8内还设有垂直于倒角面20的第三组热电偶25、第四组热电偶26；所述连铸倒角结晶器8内还设有与冷却***5相连的3号冷却水槽16，所述3号冷却水槽16的进/出口位于连铸倒角结晶器8的顶部；

所述定位电机3控制定位电极9运行。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，倒角面20与结晶器窄面21所形成的倒角17的角度为15°-50°，优选为30-50°，进一步优选为45°。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，结晶器宽面19宽度为15-50mm，优选为15-30mm，更进一步优选为20mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，结晶器窄面21宽度为15-50mm，优选为15-30mm，更进一步优选为20mm。对结晶器宽面19与结晶器窄面21的宽度比为1-1.5：1，优选为1-1.2：1，更进一步优选为1：1。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，结晶器壁22厚度为15-20mm，优选为20mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，第一组热电偶23到结晶器宽面19的垂直距离均为6-12mm，优选为6-10mm，进一步优选为6-8mm；更进一步优选为8mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，第二组热电偶组24到结晶器宽面19的垂直距离均为2-8mm，优选为3-6mm，进一步优选为3-5mm；更进一步优选为3mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，第一组热电偶23到第二组热电偶24的垂直间距为4-8mm，优选为4-6mm，进一步优选为5mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，第三组热电偶25到倒角面20的垂直距离均为6-12mm，优选为6-10mm，进一步优选为6-8mm；更进一步优选为8mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，第四组热电偶26到倒角面20的垂直距离均为2-8mm，优选为3-6mm，进一步优选为3-5mm；更进一步优选为3mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，第三组热电偶25到第四组热电偶26的垂直距离为4-8mm，优选为4-6mm，进一步优选为5mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，宽面外壁13的宽为30-80mm，优选为30-60mm，进一步优选为30-50mm，更进一步优选为50mm；

窄面外壁18的宽为30-80mm，优选为30-60mm，进一步优选为30-50mm，更进一步优选为50mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，1号冷却水槽14的直径为6-12mm，优选为7-11mm，更进一步优选为10mm；

2号冷却水槽15的直径为6-12mm，优选为7-11mm，更进一步优选为10mm；

3号冷却水槽16的直径为6-12mm，优选为7-11mm，更进一步优选为10mm。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，选取1号冷却水槽14、2号冷却水槽15、3号冷却水槽16中的任意一个冷却水槽直接连接冷却***5的进水口；其余两个冷却水槽作为出水口；或

选取1号冷却水槽14、2号冷却水槽15、3号冷却水槽16中的任意两个冷却水槽直接连接冷却***5的进水口；剩下的1个冷却水槽作为出水口；或

以选取1号冷却水槽14、2号冷却水槽15、3号冷却水槽16中的任意一个冷却水槽直接连接冷却***5的进水口；在剩余两个冷却水槽中任选一个作为出水口，剩下的一个冷却水槽弃置。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，第一组热电偶23有n个热电偶垂直于结晶器宽面19排布在连铸倒角结晶器8；将第一组热电偶23中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为1₁号热电偶；1₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.7-0.85：1，优选为0.75-0.85：1，进一步优选为0.83：1；第一组热电偶23中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：2.5-8，优选为1：3-6，进一步优选为4：15；所述n大于等于4；

第二组热电偶24有m个热电偶垂直于结晶器宽面19排布在连铸倒角结晶器8；将第二组热电偶24中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为2₁号热电偶；2₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.7-0.85：1，优选为0.75-0.85：1，,进一步优选为0.83：1；第二组热电偶24中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：2.5-8，优选为1：3-6，进一步优选为4：15；所述m大于等于4；

第三组热电偶25有p个热电偶垂直于倒角面20排布在连铸倒角结晶器8内；将第三组热电偶25中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为3₁号热电偶；3₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.7-0.85：1，优选为0.75-0.85：1，,进一步优选为0.83：1；第三组热电偶25中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：2.5-8，优选为1：3-6，进一步优选为4：15；所述p大于等于4；

第四组热电偶26有q个热电偶垂直于倒角面20排布在连铸倒角结晶器8内；将第四组热电偶26中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为4₁号热电偶；4₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.7-0.85：1，优选为0.75-0.85：1，进一步优选为0.83：1；第四组热电偶26中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：2.5-8，优选为1：3-6，进一步优选为4：15；所述q大于等于4；

所述1₁号热电偶、2₁号热电偶、3₁号热电偶、4₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离相等。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，所述连铸倒角结晶器8的材质为铜材，优选为紫铜。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置的应用，包括以下步骤：

步骤一

配取试样钢种以及保护渣；将试样钢种加入炼钢炉10中溶化后，加入保护渣至液态保护渣厚度为10-15mm，优选为10mm；

步骤二

开启定位电机3，通过定位电机3送定位电极9进入炼钢炉10中用以标定液态保护渣11的液面；

然后装置下行电机1，将拉坯器7送入炼钢炉10的指定位置；同时也将将连铸倒角结晶器8送入炼钢炉10中；连铸倒角结晶器8在送入的同时，通过振动电机2控制其振幅和振频；连铸倒角结晶器8进入钢液后，在连铸倒角结晶器8高度方向，1₁号热电偶与定位电极9的底部在同一高度；当定位电极9接触高温液面时，低电压回路接通，计算机记录此时液面定位电极9的位置，计算机根据液面定位电极的位置信息给振动电机2发送运行指令；

连铸倒角结晶器8送入炼钢炉10的同时，开启冷却***5；

连铸倒角结晶器8送入炼钢炉10的同时，通过第一组热电偶23、第二组热电偶24、第三组热电偶25、第四组热电偶26实时观测连铸倒角结晶器8的温度数据；

步骤三

拉坯，拉坯时，采集拉坯电机4的工作电流数据变化，然后计算出其受到的阻力变化；同时通过第一组热电偶23、第二组热电偶24、第三组热电偶25、第四组热电偶26实时观测连铸倒角结晶器8在拉坯过程中的温度数据。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置的应用，所述所述定位电机3控制定位电极9向下运行，待其接触钢液便自动立即停止运行。拉坯电机4与拉坯器7相连；拉坯器7包裹着连铸倒角结晶器8由装置下行电机1控制***钢液。其***深度设定为较定位电极位置下行60-80mm。待倒角结晶器***预定位置，停留5s钟，使铜模表面生成一定厚度的初始坯壳。随后拉坯电机4启动，拉坯器7在钢液中向下运行，铜模保持水平位置不动。初始凝固坯壳随着拉坯器7向下运行，不断有新的钢液接触连铸倒角结晶器8，实现拉坯过程。装置运行的整个过程中，连铸倒角结晶器8可以由振动电机2控制其振动或者非振动进行拉坯。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置的应用，连铸倒角结晶器8在钢液中的振幅为1-5mm、振频为60-300次/分钟。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置的应用，连铸倒角结晶器8进入钢液的速度为0.5-1.0米/分钟。

本发明一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置的应用，当连铸倒角结晶器8达到设定位置时，停留3-10秒，得到厚度为1-5mm的凝固壳后，通过拉坯电机4控制拉坯器7向下运动实现拉坯。

原理和优势

本发明的优点简述如下：

1)实现对弯月面保护渣、初始凝固壳等的热力学与动力学研究；

2)独立研究某工艺参数对钢液凝固行为、保护渣传热、铸坯质量等的影响；

3)研究倒角结晶器的倒角角度、结晶器窄面倒角宽度等对钢液凝固、铸坯表面质量的影响；

4)研究结晶器的冷却条件对钢液凝固行为、传热、铸坯表面质量的影响。

综上所述，本发明通过采用连铸倒角结晶器铸坯模拟***模拟实际生产过程，测量不同工艺参数下结晶器角部弯月面处铜模表面温度的变化及热流变化，获得具有实际铸坯特征的钢液初始凝固坯壳。通过设计不同倒角角度、结晶器宽面和窄面宽度、倒角面宽度的倒角结晶器可以为生产实践提供最合适的设计参数，避免工厂实验的大成本。且本实验造价低，周期短可以反复验证，得出最为合适的结晶器尺寸设计。

附图说明

图1为连铸倒角结晶器相关技术高温模拟***示意图

图2为连铸倒角结晶器的结构示意图

图3为连铸倒角结晶器的热电偶分布图

图4为连铸倒角结晶器的俯视图

图5为拉坯器结构示意图

图6宽面结晶器实验坯壳

图7倒角结晶器实验坯壳

图1中，1为装置下行电机、2为振动电机、3为定位电机、4为拉坯电机、5为冷却***、6为数据采集***、7为拉坯器、8为倒角结晶器、9为定位电极、10为炼钢炉、11为液态保护渣、12为钢液、29为基座。从图1中可以看出装置下行电机1连接装置支架，控制连铸倒角结晶器8及拉坯器7的升降。定位电极9升降有定位电机3控制。振动电机2通过导杆连接连铸倒角结晶器8，拉坯电机4通过导杆连接拉坯器7。冷却***5通过水管连接连铸倒角结晶器8。

图2中，13为宽面外壁、14为1号冷却水槽、15为2号冷却水槽、16为3号冷却水槽、17为倒角面与结晶器窄面所形成的倒角、18为窄面外壁、19为结晶器宽面、20为倒角面、21为结晶器窄面、22为结晶器壁、23为第一组热电偶、24为第二组热电偶、25为第三组热电偶、26为第四组热电偶；

1₁为第一组热电偶23中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶，计为1₁号热电偶；

2₁为第二组热电偶24中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为2₁号热电偶；

3₁为第三组热电偶25中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为3₁号热电偶；

4₁为第四组热电偶26中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为4₁号热电偶；

图2中四组热电偶可以用于实时监测连铸倒角结晶器8的温度，经过计算机计算可以测得倒角结晶器表面温度和内部温场变化。冷却水槽冷却水流量可以实时调节。

图3中，20为倒角面、21为结晶器窄面、22为结晶器壁、23为第一组热电偶、24为第二组热电偶、25为第三组热电偶、26为第四组热电偶、27为凹槽；热电偶经过凹槽27接出结晶器；图3中可以看出热电偶在连铸倒角结晶器8的内部分布。

图4中，14为1号冷却水槽、15为2号冷却水槽、16为3号冷却水槽、23为第一组热电偶、24为第二组热电偶、25为第三组热电偶、26为第四组热电偶、27为凹槽。

图5中，28为拉坯器挡板壁。拉坯器7套在连铸倒角结晶器8上向下运行至钢液预定位置后，初始凝固坯壳在拉坯器挡板壁28和连铸倒角结晶器8上开始凝固。拉坯过程中，连铸倒角结晶器8相对钢液面不动，拉坯器7相对钢液面向下运行。具有一定厚度的初始凝固坯壳随着拉坯器挡板壁28向下运动逐渐脱离连铸倒角结晶器8，新钢液随即补充至连铸倒角结晶器8表面，模拟连铸过程。

图6和图7所示的铸坯为同种钢种，相同的浇注工艺条件下不同结晶器生产的坯壳。可见前者坯壳收缩剧烈，表面无规则凹凸不平。图中的箭头表示拉坯方向。

具体实施方式

实施例1

实施例中，所用热电偶的品牌为OMEGA，型号为：K型铠装热电偶，其直径为0.5mm。

本实施例中，按照图1连接各部件、按照图2、图3、图4设计倒角结晶器、按照图5设计拉坯器。

其中倒角面20与结晶器窄面21所形成的倒角17的角度为45°；

结晶器宽面19宽度为20mm；

结晶器窄面21宽度为20mm；

结晶器壁22厚度为20mm。

第一组热电偶23到结晶器宽面19的垂直距离均为8mm；

第二组热电偶组24到结晶器宽面19的垂直距离均为3mm，；

第一组热电偶23到第二组热电偶24的垂直间距为5mm；

第三组热电偶25到倒角面20的垂直距离均为8mm；

第四组热电偶26到倒角面20的垂直距离均为3mm；

第三组热电偶25到第四组热电偶26的垂直距离为5mm；

宽面外壁13的宽为50mm；窄面外壁18的宽为50mm；

1号冷却水槽14的直径为10mm；

2号冷却水槽15的直径为10mm；

3号冷却水槽16的直径为10mm。

选取1号冷却水槽14直接连接冷却***5的进水口2号冷却水槽15、3号冷却水槽16作为出水口。

第一组热电偶23有8个热电偶垂直于结晶器宽面19排布在连铸倒角结晶器8；将第一组热电偶23中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为1₁号热电偶；1₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.75:1；第一组热电偶23中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：6.67；

第二组热电偶24有8个热电偶垂直于结晶器宽面19排布在连铸倒角结晶器8；将第二组热电偶24中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为2₁号热电偶；2₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.75:1；第二组热电偶24中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：6.67；

第三组热电偶25有8个热电偶垂直于倒角面20排布在连铸倒角结晶器8内；将第三组热电偶25中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为3₁号热电偶；3₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.75:1；第三组热电偶25中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：6.67；

第四组热电偶26有8个热电偶垂直于倒角面20排布在连铸倒角结晶器8内；将第四组热电偶26中到连铸倒角结晶器8顶部的最短距离的热电偶计为4₁号热电偶；4₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器8的高之比为0.75:1；第四组热电偶26中的热电偶到连铸倒角结晶器8底部的最短距离与连铸倒角结晶器8的高之比为1：6.67；

所述1₁号热电偶、2₁号热电偶、3₁号热电偶、4₁号热电偶到连铸倒角结晶器8顶部的垂直距离相等。

具体操作如下：

1)在炼钢炉10中熔化20Kg实验钢种，在1540℃下保温10分钟，使连钢液成分与温度均匀一致，加入300克铝块强脱氧；

2)然后加入该钢种对应的连铸结晶器保护渣300克，使熔池内液态保护渣厚度保持10mm，并使其温度与成分均匀；

3)用液面定位电极9标定液态保护渣液面，当定位电极9接触高温液面时，低电压回路接通，计算机记录此时液面定位电极9的位置，计算机根据液面定位电极的位置信息给装置下行电机1发送运行指令；

4)装置下行电机1带动装置支架向下移动，使连铸倒角结晶器8***熔池钢液12，在振动电机2的驱动下，连铸倒角结晶器8按设定的振幅(1-5mm)与振频(60-300次/分钟)振动，结晶器铜模内冷却***5通水冷却，液态连铸结晶器保护渣在结晶器铜模上冷却，形成保护渣膜；

5)随后液态钢液在凝固了一层保护渣的连铸倒角结晶器8上开始凝固，形成初始凝固坯壳，随着铜模不断向下运行，保护渣与钢液相继在铜模上凝固，凝固坯壳不断生长；

6)当铜模按设定的速度(0.5-1.0米/分钟)与时间(3-5秒)运行到设定的位置(液面下250-800mm)时，此时连铸倒角结晶器8内最上面一排热电偶的位置与液面定位电极9标定的液面保持在同一平面，停留一定时间(3-10秒)使凝固壳有一定的厚度(1-5mm)后，拉坯电机4控制拉坯器7向下运动实现拉坯，控制拉坯长度；

7)在拉坯过程中，计算机通过采集拉坯电机的工作电流数据变化，然后计算出其受到的阻力变化。计算机通过数据采集***记录热电偶23、24、25、26所测的温度数据。

8)实验结束，装置下行电机1控制连铸倒角结晶器8提升，拉出钢液12面。实验结束后，可以通过实验测得的热电偶温度数据与钢壳外部形貌，研究各种连铸工艺以及倒角结晶器尺寸参数对倒角结晶器热流与铸坯表面质量的影响，这些工艺参数包括：结晶器振动参数、结晶器宽面与结晶器窄面尺寸、倒角角度、结晶器冷却参数、拉坯速度等。得到的倒角结晶器坯壳如图7。

Claims (10)

1.一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，包括装置下行电机（1）、振动电机（2）、定位电机（3）、拉坯电机（4）、冷却***（5）、数据采集***（6）、拉坯器（7）、连铸倒角结晶器（8）、定位电极（9）、炼钢炉（10）、基座（29）；所述基座上（29）设有一端垂直于基座平面，另一端与装置下行电机（1）连接的第一丝杆和第二丝杆，在所述第一丝杆和第二丝杆上设有由所述第一丝杆和第二丝杆驱动沿竖直方向运动的升降托架；所述炼钢炉（10）设置在所述基座（29）上并处于所述第一丝杆、第二丝杆之间；所述振动电机（2）、拉坯电机（4）均设置在所述升降托架上；拉坯器（7）包裹着连铸倒角结晶器（8）；所述连铸倒角结晶器（8）通过在振动电机（2）驱动作垂直上下振动；定位电机（3）与定位电极（9）相连，拉坯电机（4）与拉坯器（7）相连；其特征在于：所述连铸倒角结晶器（8）包括结晶器宽面（19）、结晶器窄面（21）、倒角面（20）；与所述结晶器宽面（19）相对的外壁为宽面外壁（13），在结晶器宽面（19）与宽面外壁（13）所构成的空间内布有第一组热电偶（23）、第二组热电偶（24）以及与冷却***（5）相连的1号冷却水槽（14），1号冷却水槽（14）的进口或出口位于连铸倒角结晶器（8）的顶部；与所述结晶器窄面（21）相对的外壁为窄面外壁（18），在结晶器宽面（19）与宽面外壁（13）所构成的空间内布有与冷却***（5）相连的2号冷却水槽（15），2号冷却水槽（15）的进口或出口位于连铸倒角结晶器（8）的顶部；所述连铸倒角结晶器（8）内还设有垂直于倒角面（20）的第三组热电偶（25）、第四组热电偶（26）；所述连铸倒角结晶器（8）内还设有与冷却***（5）相连的3号冷却水槽（16），所述3号冷却水槽（16）的进口或出口位于连铸倒角结晶器（8）的顶部；

所述定位电机（3）控制定位电极（9）运行。

2.根据权利要求1所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，其特征在于：倒角面（20）与结晶器窄面（21）所形成的倒角（17）的角度为15°～50°。

3.根据权利要求1所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，其特征在于：

结晶器宽面（19）宽度为15-50mm；

结晶器窄面（21）宽度为15-50mm；

对结晶器宽面（19）与结晶器窄面（21）的宽度比为1-1.5：1；

结晶器壁（22）厚度为15-20mm。

4.根据权利要求1所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，其特征在于：

第一组热电偶（23）到结晶器宽面（19）的垂直距离均为6-12mm；

第二组热电偶组（24）到结晶器宽面（19）的垂直距离均为2-8mm；

第一组热电偶（23）到第二组热电偶（24）的垂直间距为4-8mm；

第三组热电偶（25）到倒角面（20）的垂直距离均为6-12mm；

第四组热电偶（26）到倒角面（20）的垂直距离均为2-8mm；

第三组热电偶（25）到第四组热电偶（26）的垂直距离为4-8mm。

5.根据权利要求1所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，其特征在于：宽面外壁（13）的宽为30-80mm；窄面外壁（18）的宽为30-80mm。

6.根据权利要求1所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，其特征在于：

1号冷却水槽（14）的直径为6-12mm；

2号冷却水槽（15）的直径为6-12mm；

3号冷却水槽（16）的直径为6-12mm。

7.根据权利要求1所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，其特征在于：

选取1号冷却水槽（14）、2号冷却水槽（15）、3号冷却水槽（16）中的任意一个冷却水槽直接连接冷却***（5）的进水口，其余两个冷却水槽作为出水口；或

选取1号冷却水槽（14）、2号冷却水槽（15）、3号冷却水槽（16）中的任意两个冷却水槽直接连接冷却***（5）的进水口，剩下的1个冷却水槽作为出水口；或

以选取1号冷却水槽（14）、2号冷却水槽（15）、3号冷却水槽（16）中的任意一个冷却水槽直接连接冷却***（5）的进水口，在剩余两个冷却水槽中任选一个作为出水口，剩下的一个冷却水槽弃置。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置，其特征在于：

第一组热电偶（23）有n个热电偶垂直于结晶器宽面（19）排布在连铸倒角结晶器（8）；将第一组热电偶（23）中到连铸倒角结晶器（8）顶部的最短距离的热电偶计为1₁号热电偶；1₁号热电偶到连铸倒角结晶器（8）顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为0.7-0.85：1；第一组热电偶（23）中的热电偶到连铸倒角结晶器（8）底部的最短距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为1：2.5-8；所述n大于等于4；

第二组热电偶（24）有m个热电偶垂直于结晶器宽面（19）排布在连铸倒角结晶器（8）；将第二组热电偶（24）中到连铸倒角结晶器（8）顶部的最短距离的热电偶计为2₁号热电偶；2₁号热电偶到连铸倒角结晶器（8）顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为0.7-0.85：1；第二组热电偶（24）中的热电偶到连铸倒角结晶器（8）底部的最短距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为1：2.5-8；所述m大于等于4；

第三组热电偶（25）有p个热电偶垂直于倒角面（20）排布在连铸倒角结晶器（8）内；将第三组热电偶（25）中到连铸倒角结晶器（8）顶部的最短距离的热电偶计为3₁号热电偶；3₁号热电偶到连铸倒角结晶器（8）顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为0.7-0.85:1；第三组热电偶（25）中的热电偶到连铸倒角结晶器（8）底部的最短距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为1：2.5-8；所述p大于等于4；

第四组热电偶（26）有q个热电偶垂直于倒角面（20）排布在连铸倒角结晶器（8）内；将第四组热电偶（26）中到连铸倒角结晶器（8）顶部的最短距离的热电偶计为4₁号热电偶；4₁号热电偶到连铸倒角结晶器（8）顶部的垂直距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为0.7-0.85：1；第四组热电偶（26）中的热电偶到连铸倒角结晶器（8）底部的最短距离与连铸倒角结晶器（8）的高之比为1：2.5-8；所述q大于等于4；

所述1₁号热电偶、2₁号热电偶、3₁号热电偶、4₁号热电偶中任意两个热电偶到连铸倒角结晶器（8）顶部的垂直距离相等。

9.一种如权利要求8所述连铸倒角结晶器铸坯模拟装置的应用，其特征在于包括以下步骤：

步骤一

配取试样钢种以及保护渣，将试样钢种加入炼钢炉（10）中熔化后，加入保护渣至液态保护渣厚度为10-15mm；

步骤二

开启定位电机（3），通过定位电机（3）送定位电极（9）进入炼钢炉（10）中用以标定液态保护渣（11）的液面；

然后装置下行电机（1），将拉坯器（7）送入炼钢炉（10）的指定位置；

同时也将将连铸倒角结晶器（8）送入炼钢炉（10）中；连铸倒角结晶器（8）在送入的同时，通过振动电机（2）控制其振幅和振频；连铸倒角结晶器（8）进入钢液后， 在连铸倒角结晶器（8）高度方向，1₁号热电偶与定位电极（9）的底部在同一高度；当定位电极（9）接触高温液面时，低电压回路接通，计算机记录此时液面定位电极（9）的位置，计算机根据液面定位电极的位置信息给振动电机（2）发送运行指令；

连铸倒角结晶器（8）送入炼钢炉（10）的同时，开启冷却***（5）；

连铸倒角结晶器（8）送入炼钢炉（10）的同时，通过第一组热电偶（23）和第二组热电偶（24）和第三组热电偶（25）和第四组热电偶（26）实时观测连铸倒角结晶器（8）的温度数据；

步骤三

拉坯时，采集拉坯电机（4）的工作电流数据变化，然后计算出其受到的阻力变化；同时通过第一组热电偶（23）和第二组热电偶（24）和第三组热电偶（25）和第四组热电偶（26）实时观测连铸倒角结晶器（8）在拉坯过程中的温度数据。

10.根据权利要求9所述的一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置的应用，其特征在于：连铸倒角结晶器（8）进入钢液的速度为0.5-1.0米/分钟,连铸倒角结晶器（8）在钢液中的振幅为1-5mm，振频为60-300次/分钟。