CN114354971B - 一种连铸结晶器钢液流速测定设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提出一种连铸结晶器钢液流速测定设备，包括固定装置，固定装置包括安装板、安装杆、滑块和滑杆，使滑块能在滑杆上滑动或者固定，进而调节安装杆向下的长度，从而调节测速装置伸入钢液的高度，便于对钢液进行多点测量，以适应不同的测量情况；测速装置，包括固定杆、罩体、转轮、外管、内管、编码器、导线和显示屏，能通过编码器记录被钢液带动转动的转轮转速，计算出钢液的流速；整流装置，包括导流板和整流板，能保证钢液流动方向与用于测量的转轮的转动方向一致，并对流速测定设备后方的旋涡流进行整流，减少对测量的钢液流速数据的影响，保证测量的精确度。

Description

一种连铸结晶器钢液流速测定设备

技术领域

本发明涉及机械配件领域，尤其涉及一种连铸结晶器钢液流速测定设备。

背景技术

在连铸过程中，结晶器内钢液的流动行为与凝固坯壳的生长、铸坯的表面质量和内部缺陷的形成直接相关。即结晶器内钢液的流动对连铸坯质量具有重要的影响，传统的钢液流速测量方法是把测量棒伸入钢液内，通过钢液流动时对测量棒产生的推力使测量棒发生偏转，进而计算出钢液的流动速度，但是在测量棒伸入钢液时，测量棒自身会打乱钢液的流动方向，容易在测量棒后方形成漩涡流，使得测量棒后方的流速相对其他方向更慢，从而抵消测量棒前方钢液的部分推力，使得测量的流速偏小，而且传统流速测定设备需要流体运动方向与测量棒转动方向一致，但肉眼无法准确观察到结晶器内钢液的流动方向，而且结晶器内钢液的流动方向并非完全统一，会受多种因素影响，从而导致钢液流动方向与测量棒转动方向具有一定夹角，进而使得对测量棒的推力偏小，测量的流速也偏小。

如CN201210487402.X提出的一种钢液表面附近流速的连续测量装置和方法，包括测速棒和测速棒偏转装置。其中，测速棒一端为耐火材料管，另一端为不锈钢棒，耐火材料管与所述不锈钢棒尺寸紧配合连接。测速棒采用单种化合物的耐火材料或者所述几种化合物复合的耐火材料。测速棒的长度为10~100cm，直径为5~50mm。测速棒偏转装置包括测速棒固定螺钉，测速棒通过测速棒固定螺钉安装于测速棒偏转装置上。该方法主要根据测速棒的重心、旋转支点和冲击力着力点，计算旋转支点和重心之间的距离，以及旋转支点和冲击力着力点之间的距离，测量测速棒的重力值，将耐火测速棒***钢液中，得到旋转角度和***深度，从而计算出钢液流速的连续变化。

而本发明能根据钢液流动方向调整流速测定设备角度，更为准确地测量出钢液的流速。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提出一种连铸结晶器钢液流速测定设备，该连铸结晶器钢液流速测定设备能根据钢液流动方向调整流速测定设备角度，更为准确地测量出钢液的流速。

本发明提供了一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于：包括固定装置，固定装置包括安装板、安装杆、滑块和滑杆，安装板通过第一螺丝固定于结晶器上，滑杆固定于安装板上，滑块滑动式安装于滑杆上，两侧设有第二螺丝，安装杆固定于滑块下方；

测速装置，包括固定杆、罩体、转轮、外管、内管、编码器、导线和显示屏，固定杆转动式安装于安装杆下方，罩体固定于固定杆下方，转轮安装于罩体内，外管固定于罩体上方及固定杆后方，内管设于外管内，编码器固定于内管内，显示屏固定于安装板上，编码器通过导线与显示屏连接；

整流装置，包括导流板和整流板，导流板固定于罩体前方，整流板固定于罩体后方两侧。

进一步的，所述安装板上设有与外管对应的弧形限位槽。

进一步的，所述罩体前方开口大，后方开口小。

进一步的，所述转轮四周设有均布的多个半球形壳体。

进一步的，所述罩体设有与转轮对应的槽位，该槽位后方设有通孔。

进一步的，所述外管与内管之间设有真空腔。

进一步的，所述导线通过支撑架设于内管内，位于内管中心。

进一步的，所述导流板截面为前侧厚后侧薄的水滴形。

进一步的，两侧所述的整流板外侧为平面，内侧前厚后薄的曲面。

进一步的，所述测速装置与整流装置为外形对称结构，且外管一侧设有配重块。

有益效果：

1、安装板通过第一螺丝固定于结晶器上，滑杆固定于安装板上，滑块滑动式安装于滑杆上，两侧设有第二螺丝，安装杆固定于滑块下方，能调节第二螺丝的松紧，使滑块能在滑杆上滑动或者固定，进而调节安装杆向下的长度，从而调节测速装置伸入钢液的高度，便于对钢液进行多点测量，以适应不同的测量情况。

2、固定杆转动式安装于安装杆下方，罩体固定于固定杆下方，导流板固定于罩体前方，导流板截面为前侧厚后侧薄的水滴形，测速装置与整流装置为外形对称结构，且外管一侧设有配重块，使得本流速测定设备左右受力相同，从而使得钢液流动方向与导流板方向保持动态平衡，保证钢液流动方向与用于测量的转轮的转动方向一致，保证测量的精确度。

3、整流板固定于罩体后方两侧，两侧的整流板外侧为平面，内侧前厚后薄的曲面，能使两侧整流板外侧的钢液会受到较小影响的通过，而整流板中间的漩涡流会整流板内侧曲面的作用下形成低压区，从而加速流过整流板，不会造成钢液的堆积，进来对旋涡流进行整流，减少对测量的钢液流速数据的影响，保证测量的精确度。

4、内管设于外管内，外管与内管之间设有真空腔，编码器固定于内管内，导线通过支撑架设于内管内，位于内管中心，避免直接接触内管管壁，可以对导线及编码器进行有效隔热，使之能在高温钢液中正常工作，保证本流速测定设备的正常工作。

本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的固定装置***图。

图3是本发明的测速装置与整流装置整体结构示意图。

图4是本发明的罩体剖面图。

图5是本发明的外管和内管剖面图。

图6是本发明的导流板剖面图。

图7是本发明的整流板剖面图。

附图标记：安装板1；第一螺丝2；安装杆3；滑块4；第二螺丝5；滑杆6；固定杆7；罩体8；转轮9；外管10；内管11；真空腔12；编码器13；导线14；支撑架15；配重块16；显示屏17；限位槽18；导流板19；整流板20。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述，当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。

下面，参考附图描述根据本发明实施例的连铸结晶器钢液流速测定设备，如图1－图7所示，连铸结晶器钢液流速测定设备包括固定装置，固定装置包括安装板1、安装杆3、滑块4和滑杆6，安装板1通过第一螺丝2固定于结晶器上，滑杆6固定于安装板1上，滑块4滑动式安装于滑杆6上，两侧设有第二螺丝5，安装杆3固定于滑块4下方。

在具体的实施例中：调节第二螺丝5的松紧，使滑块4能在滑杆6上滑动或者固定，进而调节安装杆3向下的长度，从而调节测速装置伸入钢液的高度，便于对钢液进行多点测量，以适应不同的测量情况。

如图3、图4和图5所示，连铸结晶器钢液流速测定设备包括测速装置，测速装置包括固定杆7、罩体8、转轮9、外管10、内管11、编码器13、导线14和显示屏17，固定杆7转动式安装于安装杆3下方，罩体8固定于固定杆7下方，罩体8前方开口大，后方开口小，转轮9安装于罩体8内，转轮9四周设有均布的多个半球形壳体，罩体8设有与转轮9对应的槽位，该槽位后方设有通孔，使进入该槽位的钢液能更好地流出，外管10固定于罩体8上方及固定杆7后方，安装板1上设有与外管10对应的弧形限位槽18，内管11设于外管10内，外管10与内管11之间设有真空腔12，可以更好地隔热，编码器13固定于内管11内，显示屏17固定于安装板1上，显示屏17内设有相应的数据处理模块，编码器13通过导线14与显示屏17连接，导线14通过支撑架15设于内管11内，位于内管11中心，避免直接接触内管11管壁，防止导线14过热。

在具体的实施例中：测速装置通过固定装置伸入钢液内，钢液从罩体8前方进入，推动转轮9转动，编码器13记录下转轮9的转动数据，通过导线14传输给显示屏17并进行分析计算并显示结果，取预热一定时间后的数据，就是该位置的钢液流速。

如图6和图7所示，连铸结晶器钢液流速测定设备包括整流装置，整流装置包括导流板19和整流板20，导流板19固定于罩体8前方，导流板19截面为前侧厚后侧薄的水滴形，整流板20固定于罩体8后方两侧，两侧的整流板20外侧为平面，内侧前厚后薄的曲面。

在具体的实施例中：当测速装置伸入钢液内时，导流板19前端迎向钢液的流动方向，由于测速装置与整流装置为外形对称结构，且外管10一侧设有配重块16，使得本流速测定设备左右受力相同，从而使得钢液流动方向与导流板19方向保持动态平衡，若钢液流动方向与导流板19方向偏移时，会使导流板19左右流体压强差增大，推动导流板19及测速装置以固定杆7为中心轴转动，从而使导流板19方向与钢液流动方向趋于一致，从而保证钢液流动方向与用于测量的转轮9的转动方向一致，保证测量的精确度。

测量时，由于本流速测定设备的伸入，会使得后方的钢液形成乱流漩涡，然后漩涡流通过两侧的整流板20，根据科恩达效应，两侧整流板20外侧的钢液会受到较小影响的通过，而整流板20中间的漩涡流会整流板20内侧曲面的作用下形成低压区，从而加速流过整流板20，不会造成钢液的堆积，进来对旋涡流进行整流，减少对测量的钢液流速数据的影响。

工作原理：先调节第二螺丝5的松紧，使滑块4能在滑杆6上滑动或者固定，进而调节安装杆3向下的长度，从而调节测速装置伸入钢液的高度，然后使测速装置通过固定装置伸入钢液内，导流板19前端迎向钢液的流动方向，由于测速装置与整流装置为外形对称结构，且外管10一侧设有配重块16，使得本流速测定设备左右受力相同，从而使得钢液流动方向与导流板19方向保持动态平衡，由于本流速测定设备的伸入，会使得后方的钢液形成乱流漩涡，然后漩涡流通过两侧的整流板20，根据科恩达效应，两侧整流板20外侧的钢液会受到较小影响的通过，而整流板20中间的漩涡流会整流板20内侧曲面的作用下形成低压区，从而加速流过整流板20，不会造成钢液的堆积，然后通过导流板19的钢液从罩体8前方进入，推动转轮9转动，编码器13记录下转轮9的转动数据，通过导线14传输给显示屏17并进行分析计算并显示结果，取预热一定时间后的数据，就是该位置的钢液流速。

Claims (9)

1.一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于：包括

固定装置，包括安装板、安装杆、滑块和滑杆，安装板通过第一螺丝固定于结晶器上，滑杆固定于安装板上，滑块滑动式安装于滑杆上，两侧设有第二螺丝，安装杆固定于滑块下方；

测速装置，包括固定杆、罩体、转轮、外管、内管、编码器、导线和显示屏，固定杆转动式安装于安装杆下方，罩体固定于固定杆下方，转轮安装于罩体内，外管固定于罩体上方及固定杆后方，内管设于外管内，编码器固定于内管内，显示屏固定于安装板上，编码器通过导线与显示屏连接；

整流装置，包括导流板和整流板，导流板固定于罩体前方，整流板固定于罩体后方两侧，两侧所述的整流板外侧为平面，内侧前厚后薄的曲面。

2.如权利要求1所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述安装板上设有与外管对应的弧形限位槽。

3.如权利要求1所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述罩体前方开口大，后方开口小。

4.如权利要求1所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述转轮四周设有均布的多个半球形壳体。

5.如权利要求4所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述罩体设有与转轮对应的槽位，该槽位后方设有通孔。

6.如权利要求1所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述外管与内管之间设有真空腔。

7.如权利要求1所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述导线通过支撑架设于内管内，位于内管中心。

8.如权利要求1所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述导流板截面为前侧厚后侧薄的水滴形。

9.如权利要求6所述的一种连铸结晶器钢液流速测定设备，其特征在于，所述测速装置与整流装置为外形对称结构，且外管一侧设有配重块。