一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置的制作方法

本技术涉及结晶器水模型实验，尤其是涉及一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置。

背景技术：

1、随着连铸技术的发展以及人们对高质量钢材产品的渴望，提高钢水纯净度、获得高质量铸坯成为连铸生产中最为关心的问题。结晶器作为连铸机的“心脏”和控制钢水洁净度的最后环节，对铸坯的内部质量和表面质量有着非常重要的影响。

2、结晶器内流场和温度场主要取决于结晶器断面尺寸、浸入式水口参数和连铸工艺参数。由于连铸是在高温条件下进行的极为复杂的液态金属凝固成形的过程，在这一过程中流动、传热、传质交互作用，故采用实物研究非常困难。目前研究者主要采用水模型实验和数值模拟实验来研究结晶器内流场和温度场，通过分析浸入式水口的参数和连铸工艺参数对结晶器内流场和温度场的影响，最终确定出合理的浸入式水口参数和连铸工艺参数，以达到优化结晶器流场和改善传热的目的，从而保证连铸顺行生产并提高产品质量。

3、cn 217466170 u公开了一种具有定位结构的结晶器水模型研究实验装置，虽然公开了循环泵能够通过回水管将下部水箱内的水，输送至上部水箱内，从而能够便于实验的循环进行，但是在水循环时，需停止实验过程，导致实验测试和水循环无法同时进行，浪费时间，测试效率低的技术问题。

4、因此，针对上述问题本实用新型急需提供一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，通过具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置的设计以解决现有技术中存在的现在工艺在实验进行水循环时，需停止实验，导致实验测试和水循环无法同时进行，浪费时间，测试效率低的技术问题。

2、本实用新型提供的一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，包括放置在支架上的中间包，中间包顶部与补水管连通，中间包底部设有与中间包连通的浸入式水口，中间包下方设有放置在底座上的结晶器，中间包通过浸入式水口与结晶器连通，结晶器底部设有与结晶器连通的出水管，出水管向下延伸贯穿底座，出水管一端通过导流管与循环水上升管连通，循环水上升管与中间包连通；

3、中间包内设有塞棒，塞棒底端与浸入式水口连接，塞棒顶端向上伸出中间包与塞棒控制器电连接；

4、导流管上从左至右依次设有调节阀、超声波流量计和水泵；

5、还包括控制器、数据处理器和安装于结晶器内的水工监测系统、旋桨式流速计，调节阀、水泵均与控制器电连接，塞棒控制器、水工监测系统、旋桨式流速计、超声波流量计、数据处理器均与控制器电连接。

6、进一步地，塞棒包括棒身和与棒身连接的棒头，棒头呈倒三角形。

7、进一步地，中间包侧壁上设有液位窗口。

8、进一步地，结晶器内横向布设有导流板，导流板与结晶器的内壁固接。

9、进一步地，出水管一端设有放水阀。

10、进一步地，浸入式水口、结晶器和循环水上升管材质均为透明玻璃。

11、进一步地，结晶器为正方体或长方体。

12、进一步地，中间包为正方体或长方体。

13、进一步地，中间包材质为金属。

14、进一步地，补水管上设有控制阀。

15、本实用新型提供的一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置与现有技术相比具有以下进步：

16、本实用新型提供了一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，可采用循环供水的方式进行实验，实验过程中水循环与测试同步进行，不仅便于结晶器内水位的调节，使实验测得的工艺参数更加准确，便于研究结晶器内流体自由表面及流场内部特征，为实际生产获得高质量铸坯提供依据，还节约了水资源，无需停止测试进行水循环，提升了工作效率。

技术特征：

1.一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，包括放置在支架(1)上的中间包(2)，中间包(2)顶部与补水管(4)连通，中间包(2)底部设有与中间包(2)连通的浸入式水口(7)，中间包(2)下方设有放置在底座(8)上的结晶器(9)，中间包(2)通过浸入式水口(7)与结晶器(9)连通，结晶器(9)底部设有与结晶器(9)连通的出水管(11)，出水管(11)向下延伸贯穿底座(8)，出水管(11)一端通过导流管(12)与循环水上升管(16)连通，循环水上升管(16)与中间包(2)连通；

2.根据权利要求1所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，塞棒(5)包括棒身(501)和与棒身(501)连接的棒头(502)，棒头(502)呈倒三角形。

3.根据权利要求2所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，中间包(2)侧壁上设有液位窗口(3)。

4.根据权利要求3所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，结晶器(9)内横向布设有导流板(10)，导流板(10)与结晶器(9)的内壁固接。

5.根据权利要求4所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，出水管(11)一端设有放水阀(17)。

6.根据权利要求5所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，浸入式水口(7)、结晶器(9)和循环水上升管(16)材质均为透明玻璃。

7.根据权利要求6所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，结晶器(9)为正方体或长方体。

8.根据权利要求7所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，中间包(2)为正方体或长方体。

9.根据权利要求8所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，中间包(2)材质为金属。

10.根据权利要求9所述的具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置，其特征在于，补水管(4)上设有控制阀。

技术总结
本技术涉及一种具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置；包括放置在支架上的中间包，中间包顶部与补水管连通，中间包底部设有与中间包连通的浸入式水口，中间包下方设有放置在底座上的结晶器，中间包通过浸入式水口与结晶器连通，结晶器底部设有与结晶器连通的出水管，出水管向下延伸贯穿底座，出水管一端通过导流管与循环水上升管连通，循环水上升管与中间包连通；中间包内设有塞棒，塞棒底端与浸入式水口连接，塞棒顶端向上伸出中间包与塞棒控制器电连接；导流管上从左至右依次设有调节阀、超声波流量计和水泵；通过具有循环供水系统的结晶器水模型实验装置的设计以解决实验测试和水循环无法同时进行，浪费时间，测试效率低的技术问题。

技术研发人员：李晓伟,杨林,张君博,苟浪,李卫华
受保护的技术使用者：北京瑞普同创科技发展有限公司
技术研发日：20230306
技术公布日：2024/1/13