一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法与流程

1.本发明涉及保护渣熔化速度检测技术领域，尤其涉及一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法。


背景技术：

2.随着钢铁行业的不断发展，钢铁连铸工艺成为钢铁生产的主要技术。在钢铁的连铸过程中，需要连铸保护渣实现五大功能，即隔绝保温，防止钢水氧化，吸收钢水夹杂，润滑铸坯，控制传热，连铸保护渣的熔化性能的好坏直接影响到铸坯的表面质量，甚至影响到整个连铸过程的顺行。
3.连铸保护渣是由多元氧化物组成，具有非晶质体的特征，调控连铸保护渣的熔化速度是影响保护渣在结晶器表面形成液渣过程的高温行为表现，直接影响结晶器内钢水表面渣层传热和熔化。以往的检测方法如圆渣柱法、坩埚法、熔融滴落法、瓷舟电极法等测试方法，这些方法在实际应用过程中均有一定的局限性；且上述几种测试方法有所区别，造成测试结果偏差较大，不满足对保护渣熔化性能的进一步研究。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决上述问题而提供一种在使用时能够不破坏保护渣颗粒原始形貌，贴合在连铸结晶器表面实际使用状态，且通过高温检测仪器实时检测保护渣颗粒在高温下的熔化速度，检测数据精度高，无外界因素干扰的直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法，包括如下步骤： a：称取待测试颗粒保护渣5-6g； b：设置高温检测仪器的升温程序，升高加热炉炉体温度； c：将颗粒保护渣在炉体上方通过加料装置一次性加入，加入完开始计时； d：通过相机实时监测保护渣的熔化状况，单位为“秒”； e：重复步骤a-d三次，取测试平均值，得到连铸保护渣的熔化速度。
6.优选的，所述步骤b中，炉内温度以15℃/min的速度升高至1350℃，并恒温10min。
7.优选的，所述高温检测仪器包括坩埚，所述坩埚设在马弗炉内，所述马弗炉设有炉体内腔，炉体内腔周围设有电加热管，所述马弗炉的底部设有电加热管的温度控制器，所述电加热管升温提高马弗炉内的温度，从而将坩埚内的保护渣熔化。
8.优选的，所述炉体内腔的底部设有电子天平，所述坩埚设在电子天平上，其中在线监测设备包括工业相机，所述工业相机设在坩埚的正上方。
9.优选的，所述在线监测设备还包括工业计算机和数据传输线，所述数据传输线与工业相机电性连接，所述工业相机的数据通过数据传输线输送至工业计算机；所述在线监测设备还包括热电偶，所述热电偶与马弗炉的加热装置集成在温度控制器内。
10.优选的，所述步骤c中加料装置包括支架，所述支架的底部两侧设有固定孔，所述支架的上方设有进料口，支架的下方设有下料斗，所述进料口与下料斗相连通，所述下料斗
的下方设有下料管，所述下料管的下方设有定量输料装置。
11.优选的，所述定量输料装置包括挡料盘和步进电机，所述挡料盘通过步进电机转动，所述挡料盘上设有输料口，常态下所述挡料盘的表面与下料管的端面相贴合，所述步进电机带动挡料盘转动后，输料口与下料管重合或部分重合时物料下落。
12.优选的，所述下料管的下方设有出料斗，出料斗的下方设有出料管，所述出料管向下倾斜，所述出料管向下倾斜的角度为30-60
°
。
13.本发明公开的一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法，包括如下步骤：a：称取待测试颗粒保护渣5-6g；b：设置高温检测仪器的升温程序，升高加热炉炉体温度；c：将颗粒保护渣在炉体上方通过加料装置一次性加入，加入完开始计时；d：通过相机实时监测保护渣的熔化状况，单位为“秒”；e：重复步骤a-d三次，取测试平均值，得到连铸保护渣的熔化速度；与现有技术相比，该直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法在使用时具有不破坏保护渣颗粒原始形貌，贴合在连铸结晶器表面实际使用状态，且通过高温检测仪器实时检测保护渣颗粒在高温下的熔化速度，检测数据精度高，无外界因素干扰的有益效果。
附图说明
14.图1为本发明一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法的检测结构示意图。
15.图2为本发明一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法中下料装置的结构示意图一。
16.图3为本发明一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法中下料装置的结构示意图二。
17.图4为本发明一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法中保护渣a熔化速度测试曲线图。
18.图5为本发明一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法中保护渣b熔化速度测试曲线图。
19.图中：1、马弗炉；2、电加热管；3、坩埚；4、电子天平；5、温度控制器；6、工业相机；7、热电偶；8、数据传输线；9、工业计算机；10、炉体内腔；11、支架；111、固定孔；12、进料口；13、下料斗；131、下料管；14、挡料盘；141、步进电机；142、输料口；15、出料斗；151、出料管。
具体实施方式
20.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
21.请参照图1-5，一种直接检测连铸保护渣熔化速度的测试方法，其特征在于，包括如下步骤： a：称取待测试颗粒保护渣5-6g； b：设置高温检测仪器的升温程序，升高加热炉炉体温度；炉内温度以15℃/min的速度升高至1350℃，并恒温10min； c：将颗粒保护渣在炉体上方通过加料装置一次性加入，加入完开始计时； d：通过相机实时监测保护渣的熔化状况，单位为“秒”； e：重复步骤a-d三次，取测试平均值，得到连铸保护渣的熔化速度。
22.在本发明方案中，所述高温检测仪器包括坩埚3，坩埚3设在马弗炉1内，所述马弗炉1设有炉体内腔10，炉体内腔10周围设有电加热管2，其中电加热管2为硅钼棒，所述马弗炉1的底部设有电加热管2的温度控制器5，所述电加热管2升温提高马弗炉1内的温度，从而
将坩埚3内的保护渣熔化，所述炉体内腔10的底部设有电子天平4，所述坩埚3设在电子天平4上，其中在线监测设备包括工业相机6，所述工业相机6设在坩埚3的正上方；所述在线监测设备还包括工业计算机9和数据传输线8，所述数据传输线8与工业相机6电性连接，所述工业相机6的数据通过数据传输线输送至工业计算机6,，所述在线监测设备还包括热电偶7，所述热电偶7与马弗炉的加热装置集成在温度控制器内，最终保护渣的熔化温度和熔化熔渣图样将分别输送至工业计算机，便于后续对比。
23.进一步的，所述步骤c中加料装置包括支架11，所述支架11的底部两侧设有固定孔111，所述支架11的上方设有进料口12，支架11的下方设有下料斗，所述进料口12与下料斗13相连通，所述下料斗13的下方设有下料管131，所述下料管131的下方设有定量输料装置。
24.其中所述定量输料装置包括挡料盘14和步进电机141，所述挡料盘14通过步进电机141转动，所述挡料盘14上设有输料口142，常态下所述挡料盘14的表面与下料管131的端面相贴合，所述步进电机141带动挡料盘14转动后，输料口142与下料管131重合或部分重合时物料下落，当下料管131的端面被挡料盘14遮挡后，保护渣将落至挡料盘14上的下料管131内；也就是说，挡料盘14转动时输料口142与下料管131重合或部分重合时物料下落；继续转动则阻挡物料下料，当步进电机141带动挡料盘14转动的速度不变时，输料口142每经过下料管131均可下料，从而保证每次下料量一致，满足检测使用，其中输料口142的内径小于下料管131的内径。
25.另外所述下料管131的下方设有出料斗15，出料斗15的下方设有出料管151，所述出料管151向下倾斜，所述出料管151向下倾斜的角度为30-60
°
，便于保护渣从出料管151输出，输出的保护渣将落入坩埚内，从而满足检测使用。
26.实施案例1：取a保护渣5-6 g，采用上述具体测定步骤，测得的三个试样并计算平均值，其熔化速度如下表所示：相机采集试样熔化照片及数据经过整理，如图4所示，(a)为保护渣加入炉内坩埚2s时，呈现出完整的保护渣颗粒形貌，（b）为加入保护渣10s时，保护渣颗粒已开始慢慢发生收缩，（c）为保护渣颗粒加入30s时，已经可以看到保护渣颗粒之间间隙越来越大，达到60s时，保护渣颗粒已经开始出现聚集，在120s时聚集的保护渣颗粒聚集成液态小球，在185s保护渣已有较多液渣形成，保护渣熔化为液渣，计时结束为185s，经过3次检测为185s、184s、187s，取平均值为186s，即保护渣熔化速度为186s。
27.实施案例2：取b保护渣5-6 g，采用上述具体测定步骤，测得的三个试样并计算平均值，其熔化速度如下表所示：相机采集试样熔化照片及数据经过整理，如图5所示，(a)为保护渣加入炉内坩埚
2s时，呈现出完整的保护渣颗粒形貌，（b）为加入保护渣10s时，保护渣颗粒已开始慢慢发生收缩，（c）为保护渣颗粒加入30s时，已经可以看到保护渣颗粒之间间隙越来越大，达到60s时，保护渣颗粒已经开始出现聚集，在120s时聚集的保护渣颗粒聚集成液态小球，在146s保护渣已有较多液渣形成，保护渣熔化为液渣，计时结束为146s，经过3次检测为146s、152s、151s，取平均值为149s，即保护渣熔化速度为149s。
28.通过上述检测方法，在不破坏保护渣颗粒原始形貌的前提下，贴合在连铸结晶器表面实际使用状态，通过高温检测仪器实时检测技术可以准确高效检测保护渣颗粒在高温下的熔化速度。另外本发明的检测方法不仅适用于连铸保护渣的熔速检测，同样也适用于无机非金属材料的高温熔化检测。
29.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。