一种测试连铸保护渣表面张力的方法与流程

本发明涉及炼钢，特别是涉及一种测试连铸保护渣表面张力的方法。

背景技术：

1、结晶器保护渣表面张力是保护渣重要物性之一，是研究钢渣界面反应的重要参数，其大小直接影响钢渣分离和液渣吸收夹杂物的能力。

2、熔渣表面张力的测量和预测对于考察熔渣表面张力的演变行为、改善熔渣冶金性能具有重要意义。因此测量和掌握保护渣高温时的表面张力对炼钢连铸生产具有重要的指导意义。

3、目前，测量保护渣的表面张力的主流方法是拉环法。将金属环(或金属筒)水平地放在液面上，然后测定将其拉离液面所需的力。金属环(或金属筒)被拉起时，由于表面张力的作用，它将液体也连同带起，当拉起的液体重量与表面张力平衡时，通过测定金属环带起液体的最大质量，就可以求出该液体的表面张力。由于液体表面张力值与金属环直径有关，现有的拉环法没有考虑到高温时金属环(或金属筒)的热膨胀效应，因此测量精度不高。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的是提供一种测试连铸保护渣表面张力的方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种测试连铸保护渣表面张力的方法，包括：

4、对测定表面张力用的拉环或者筒按照待测样本的温度进行标定得到标定完成的常数值；

5、将待测样本放置在坩埚中置于电炉内，将炉温升至预定的温度并保持恒温；

6、将拉环或者筒通过吊杆固定在电子天平上；

7、升起电炉使拉环或者筒与待测样本的液面刚好接触；

8、等待预设时间后，下降电炉，使拉环或者筒开始拉起液面，直至将液面拉断，保证拉环或者筒完全离开液体，利用电子天平记录此时拉环或者筒拉起液体的最大质量；

9、利用所述拉环或者筒拉起液体的最大质量确定待测样本液体的表面张力。

10、优选地，对测定表面张力用的拉环或者筒按照待测样本的温度进行标定得到标定完成的常数值，包括：

11、在经过清洗的烧杯中加入标准液体；

12、将拉环或者筒吊挂在电子天平底部的挂钩上；

13、使用电炉加热烧杯使标准液体的水温升至预定的温度；

14、升起电炉使拉环或者筒与标准液体的液面刚好接触；

15、等待预设时间后，下降电炉，使拉环或者筒开始拉起液面，直至将液面拉断，保证拉环或者筒完全离开标准液体，利用电子天平记录此时拉环或者筒拉起标准液体液面的最大质量；

16、将拉环或者筒拉起标准液体液面的最大质量代入到标定公式中得到标定完成的常数值。

17、优选地，所述标定公式为：

18、

19、其中，σ为标准液体的表面张力，r为拉环或者筒的平均半径，mmax为拉起标准液体液面的最大质量，g为重力加速度，c为标定完成的常数值。

20、优选地，所述利用所述拉环或者筒拉起液体的最大质量确定待测样本液体的表面张力，包括：

21、采用公式：

22、

23、待测样本液体的表面张力；式中，σ为待测样本表面张力，r为环的平均半径，r为环线的半径，mmax为拉起液体的最大质量，g为重力加速度，c为标定完成的常数值，v为拉起液体的体积。

24、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

25、本发明提供了一种测试连铸保护渣表面张力的方法，与现有技术相比，本发明在测量待测样本液体的表面张力之前，通过对待测样本的温度进行标定，能最大限度上克服在不同温度下因拉环或者筒的热膨胀效应，导致待测样本液体的表面张力测量精度不高的问题。

技术特征：

1.一种测试连铸保护渣表面张力的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种测试连铸保护渣表面张力的方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的一种测试连铸保护渣表面张力的方法，其特征在于，所述标定公式为：

4.根据权利要求3所述的一种测试连铸保护渣表面张力的方法，其特征在于，所述利用所述拉环或者筒拉起液体的最大质量确定待测样本液体的表面张力，包括：

技术总结
本发明提供了一种测试连铸保护渣表面张力的方法，包括：对测定表面张力用的拉环或者筒按照待测样本的温度进行标定得到标定完成的常数值；将待测样本放置在坩埚中置于电炉内，将炉温升至预定的温度并保持恒温；升起电炉使拉环或者筒与样本的液面刚好接触；下降电炉，使拉环或者筒开始拉起液面，直至将液面拉断，保证拉环或者筒完全离开液体，利用电子天平记录此时拉环或者筒拉起液体的最大质量；利用拉环或者筒拉起液体的最大质量确定待测样本液体的表面张力。本发明在测量待测样本液体的表面张力之前，通过对待测样本的温度进行标定，能最大限度上克服在不同温度下因拉环或者筒的热膨胀效应，导致待测样本液体的表面张力测量精度不高的问题。

技术研发人员：陈建新,刘岩军,韩春鹏,钱静秋,刁望才
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15