基于热电偶测温连铸结晶器固液渣润滑膜厚度的确定方法

摘要

一种基于热电偶测温连铸结晶器固液渣润滑膜厚度的确定方法，属于钢铁冶金连铸过程数学模型应用领域，包括如下步骤：步骤一、获取初始数据；步骤二、确定结晶器弯月面区固渣润滑膜厚度和液渣润滑膜厚度；步骤三、在线显示固渣润滑膜厚度和液渣润滑膜厚度的结果。本发明的优点：在于基于质量平衡和热流平衡推导出连铸结晶器弯月面润滑膜厚度计算方程，并在弯月面区安装有热电偶的前提下，将其实时检测到的温度数据导入数学模型，实现润滑膜厚度的实时计算。

主权项

一种基于热电偶测温连铸结晶器固液渣润滑膜厚度的确定方法，其特征在于：按如下步骤进行：步骤一、获取初始数据1)、确定弯月面高度H弯月面高度即为渣道长度，由毛细管常数方程(15)得到； H = 2 σ s - f ( ρ s - ρ f ) g - - - ( 15 ) 式中，g为重力加速度，g＝9.8m·s‑2；ρs为钢水密度，kg·m‑3；σs‑f为初凝坯壳与保护渣间界面张力，N·m‑1，由Girifalco‑Good方程(16)计算； σ s - f = σ s + σ f - 2 φ σ s σ f - - - ( 16 ) 式中，σs，σf分别为初凝坯壳和保护渣表面张力，N·m‑1，保护渣包括液渣和固渣；Φ为接触界面特性值；2)、浇铸操作参数(1)由设计图纸确定连铸结晶器宽面和窄面长度L和W；(2)由现场稳定浇铸状态下统计数据确定单位面积渣耗量Q；(3)由设计图纸确定热电偶埋入位置距结晶器热面距离d；(4)实时测定热电偶温度Tc；(5)由浇注过程模拟系统在线仿真模型实时计算初凝坯壳表面温度Ts；3)、保护渣物性参数(1)由保护渣技术手册确定液渣润滑膜密度ρf；(2)由保护渣技术手册确定保护渣熔点Tf；4)、材料导热系数(1)设定液渣膜和固渣膜导热系数λs和λl；(2)根据弯月面铜板热面温度，设定铜导热系数；步骤二、确定结晶器弯月面区固渣润滑膜厚度和液渣润滑膜厚度基于质量平衡和热流平衡原理建立结晶器弯月面区固渣润滑膜厚度模型(13)和液渣润滑膜厚度模型(14)，确定结晶器弯月面区固渣润滑膜厚度ds和液渣润滑膜厚度d1； d s = ( A - A 2 - 4 B ) D - 2 E 2 ( C + D ) - - - ( 13 ) d 1 = ( A - A 2 - 4 B ) C + 2 E 2 ( C + D ) - - - ( 14 ) 式中 A = L + W 2 B = L + W 2 Q ρ f C = λ 1 λ m T s - T s T f - T c D＝λsλm E = λ 1 λ s d T s - T f T f - T c L和W分别为结晶器宽面和窄面长度；Q为单位面积渣耗量；ρf为液渣润滑膜密度；λl为液渣润滑膜的导热系数；λs为固渣润滑膜的导热系数；λm为结晶器铜板的导热系数；Ts为凝固坯壳表面的温度；Tf为保护渣融点的温度；Tm为结晶器铜板热面的温度；Tc为热电偶位置的温度；d为热电偶埋入位置距结晶器热面距离；步骤三、在线显示固渣润滑膜厚度和液渣润滑膜厚度的结果。