所述振動電機(jī)(2)、拉坯電機(jī)(4)均設(shè)置在所述升降托架上；拉坯器(7 )包裹著倒角結(jié)晶器(8 );所述倒角結(jié)晶器(8 )通過在振動電機(jī)(2 )驅(qū)動作垂直上下振動；定位電機(jī)(3)與定位電極(9)相連，拉坯電機(jī)(4)與拉坯器(7)相連；其特征在于:所述連鑄倒角結(jié)晶器(8)包括結(jié)晶器寬面(19)、結(jié)晶器窄面(21)、倒角面(20);與所述結(jié)晶器寬面(19)相對的外壁為寬面外壁(13)，在結(jié)晶器寬面(19)與寬面外壁(13)所構(gòu)成的空間內(nèi)布有第一組熱電偶(23)、第二組熱電偶(24)以及與冷卻系統(tǒng)(5)相連的I號冷卻水槽(14)，1號冷卻水槽(14)的進(jìn)/出口位于連鑄倒角結(jié)晶器(8)的頂部；與所述結(jié)晶器窄面(21)相對的外壁為窄面外壁(18)，在結(jié)晶器寬面(19)與寬面外壁(13)所構(gòu)成的空間內(nèi)布有與冷卻系統(tǒng)(5)相連的2號冷卻水槽(15)，2號冷卻水槽(15)的進(jìn)/出口位于連鑄倒角結(jié)晶器(8)的頂部；所述連鑄倒角結(jié)晶器(8)內(nèi)還設(shè)有垂直于倒角面(20)的第三組熱電偶(25)、第四組熱電偶(26);所述連鑄倒角結(jié)晶器(8)內(nèi)還設(shè)有與冷卻系統(tǒng)(5)相連的3號冷卻水槽(16)，所述3號冷卻水槽(16)的進(jìn)/出口位于連鑄倒角結(jié)晶器(8)的頂部； 所述定位電機(jī)(3 )控制定位電極(9 )運(yùn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置，其特征在于:倒角面(20)與結(jié)晶器窄面(21)所形成的倒角(17)的角度為15°?50°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置，其特征在于: 結(jié)晶器寬面(19)寬度為15-50mm ; 結(jié)晶器窄面(21)寬度為15-50mm ; 對結(jié)晶器寬面(19)與結(jié)晶器窄面(21)的寬度比為1-1.5:1 ; 結(jié)晶器壁(22)厚度為15-20mmo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置，其特征在于: 第一組熱電偶(23)到結(jié)晶器寬面(19)的垂直距離均為6-12mm ; 第二組熱電偶組(24)到結(jié)晶器寬面(19)的垂直距離均為2-8mm，； 第一組熱電偶(23)到第二組熱電偶(24)的垂直間距為4-8mm ; 第三組熱電偶(25)到倒角面(20)的垂直距離均為6-12mm ; 第四組熱電偶(26)到倒角面(20)的垂直距離均為2-8mm ; 第三組熱電偶(25)到第四組熱電偶(26)的垂直距離為4-8mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置，其特征在于:寬面外壁(13)的寬為30-80mm ;窄面外壁(18)的寬為30_80mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置，其特征在于: I號冷卻水槽(14)的直徑為6_12mm ； 2號冷卻水槽(15)的直徑為6-12mm ； 3號冷卻水槽(16)的直徑為6_12mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置，其特征在于: 選取I號冷卻水槽(14)、2號冷卻水槽(15)、3號冷卻水槽(16)中的任意一個冷卻水槽直接連接冷卻系統(tǒng)(5)的進(jìn)水口 ；其余兩個冷卻水槽作為出水口 ；或 選取I號冷卻水槽(14)、2號冷卻水槽(15)、3號冷卻水槽(16)中的任意兩個冷卻水槽直接連接冷卻系統(tǒng)(5)的進(jìn)水口 ；剩下的I個冷卻水槽作為出水口 ；或 以選取I號冷卻水槽(14)、2號冷卻水槽(15)、3號冷卻水槽(16)中的任意一個冷卻水槽直接連接冷卻系統(tǒng)(5)的進(jìn)水口 ；在剩余兩個冷卻水槽中任選一個作為出水口，剩下的一個冷卻水槽棄置。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置，其特征在于: 第一組熱電偶(23)有η個熱電偶垂直于結(jié)晶器寬面(19)排布在倒角結(jié)晶器(8);將第一組熱電偶(23)中到倒角結(jié)晶器(8)頂部的最短距離的熱電偶計為^號熱電偶；1 i號熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)頂部的垂直距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為0.7-0.85:1 ;第一組熱電偶(23)中的熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)底部的最短距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為1:2.5-8;所述η大于等于4; 第二組熱電偶(24)有m個熱電偶垂直于結(jié)晶器寬面(19)排布在倒角結(jié)晶器(8);將第二組熱電偶(24)中到倒角結(jié)晶器(8)頂部的最短距離的熱電偶計為21號熱電偶號熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)頂部的垂直距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為0.7-0.85:1 ;第二組熱電偶(24)中的熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)底部的最短距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為1:2.5-8 ;所述m大于等于4 ； 第三組熱電偶(25)有P個熱電偶垂直于倒角面(20)排布在倒角結(jié)晶器(8)內(nèi)；將第三組熱電偶(25)中到倒角結(jié)晶器(8)頂部的最短距離的熱電偶計為31號熱電偶J1號熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)頂部的垂直距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為0.7-0.85:1 ;第三組熱電偶(25)中的熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)底部的最短距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為1:2.5-8;所述P大于等于4; 第四組熱電偶(26)有q個熱電偶垂直于倒角面(20)排布在倒角結(jié)晶器(8)內(nèi)；將第四組熱電偶(26)中到倒角結(jié)晶器(8)頂部的最短距離的熱電偶計為七號熱電偶A1號熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)頂部的垂直距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為0.7-0.85:1 ;第四組熱電偶(26)中的熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)底部的最短距離與倒角結(jié)晶器(8)的高之比為1:2.5-8 ;所述q大于等于4 ； 所述I1號熱電偶、2 i號熱電偶、3 i號熱電偶、4 1號熱電偶到倒角結(jié)晶器(8)頂部的垂直距離相等。9.一種如權(quán)利要求8所述連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置的應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟: 步驟一 配取試樣鋼種以及保護(hù)渣；將試樣鋼種加入煉鋼爐(10)中溶化后，加入保護(hù)渣至內(nèi)液態(tài)保護(hù)渣厚度為10-15mm ; 步驟二 開啟定位電機(jī)(3 )，通過定位電機(jī)(3 )送定位電極(9 )進(jìn)入煉鋼爐(10 )中用以標(biāo)定液態(tài)保護(hù)渣(11)的液面； 然后裝置下行電機(jī)(1)，將拉坯器(7)送入煉鋼爐(10)的指定位置； 同時也將將倒角結(jié)晶器(8)送入煉鋼爐(10)中；倒角結(jié)晶器(8)在送入的同時，通過振動電機(jī)(2 )控制其振幅和振頻；倒角結(jié)晶器(8 )進(jìn)入鋼液后，在倒角結(jié)晶器(8 )高度方向，11號熱電偶與定位電極(9)的底部在同一高度；當(dāng)定位電極(9)接觸高溫液面時，低電壓回路接通，計算機(jī)記錄此時液面定位電極(9)的位置，計算機(jī)根據(jù)液面定位電極的位置信息給振動電機(jī)(2)發(fā)送運(yùn)行指令； 倒角結(jié)晶器(8)送入煉鋼爐(10)的同時，開啟冷卻系統(tǒng)(5); 倒角結(jié)晶器(8)送入煉鋼爐(10)的同時，通過第一組熱電偶(23)、第二組熱電偶(24)、第三組熱電偶(25)、第四組熱電偶(26)實時觀測倒角結(jié)晶器(8)的溫度數(shù)據(jù)； 步驟三 拉坯，拉坯時，采集拉坯電機(jī)(4)的工作電流數(shù)據(jù)變化，然后計算出其受到的阻力變化；同時通過第一組熱電偶(23)、第二組熱電偶(24)、第三組熱電偶(25)、第四組熱電偶(26)實時觀測倒角結(jié)晶器(8)在拉坯過程中的溫度數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置的應(yīng)用，其特征在于:倒角結(jié)晶器(8)進(jìn)入鋼液的速度為0.5-1.0米/分鐘，倒角結(jié)晶器(8)在鋼液中的振幅為l-5mm、振頻為60-300次/分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連鑄倒角結(jié)晶器鑄坯模擬裝置以及該裝置的應(yīng)用；特別設(shè)計一種鋼鐵生產(chǎn)過程中連鑄倒角結(jié)晶器內(nèi)初始凝固坯殼角部傳熱及角部裂紋形成模擬裝置以及該裝置的應(yīng)用。本發(fā)明所設(shè)計的裝置中，與鋼水接觸的銅板面包括一個倒角面和與倒角面接觸的兩個銅板面。在銅板面和倒角面分別排列兩排熱電偶，實時監(jiān)測在拉坯過程中彎月面附近的溫度及銅模溫場的變化。本發(fā)明的方法可精確控制不同受力條件下初始凝固坯殼表面裂紋的產(chǎn)生，實時測量其受力數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)精度高。
【IPC分類】B22D11/16
【公開號】CN105033213
【申請?zhí)枴緾N201510433842
【發(fā)明人】王萬林, 馬范軍, 張業(yè)欣, 黃道遠(yuǎn), 周樂君, 呂培生
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月22日