板坯连铸结晶器钢水流速非接触式测量传感器的开发

摘要

连铸操作最重要的问题之一就是结晶器上部的钢水流动模式以及弯月面处钢水的流动速度.与板坯质量或操作稳定性有关的几个方面,如液位控制、保护渣熔化、氩气泡的捕捉或卷渣等,都与流动有关.传统上,对结晶器内钢水流动状态的了解是通过水模拟或数值模拟获得,而工业实际测量技术却很少或未曾见到.深入了解整个连铸过程的钢水流动状态,对进一步优化工艺、提高铸坯清洁度将具有重要意义.欧洲煤钢联合会(ECSC)资助了一个重点检测板坯结晶器中的不对称流动的项目,作为项目的一部分,瑞典MEFOS和MPC联合开发了一种非接触式测量弯月面流速的传感器,该传感器测量磁场产生的洛仑兹力,并悬置在结晶器上方,类似于传统的液位传感器.该传感器用固体和液体均进行过校正,固体校正是通过使用一个具有可调速度的固体金属板,液体校正是通过使用一个有流动金属的物理模型.固体校正结果被提炼成模型,以描述测量得到的速度信号与导热率、流动速度和距离的函数关系.基于此信号模型,钢水速度可从实际条件下的测量值来估算.在两个不同的板坯铸机上进行了弯月面速度实测,结果表明该传感器能够适应工业现场条件,并用此传感器可估算出弯月面速度.