一种圆坯结晶器电磁场的表征方法技术

本发明专利技术涉及一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，属于钢铁冶金中电磁冶金方法技术领域。本发明专利技术的技术方案是：以结晶器中心为原点选取三条特征线，该三条特征线分别为结晶器中心点与结晶器顶端连线，结晶器中心点与电磁搅拌线圈连线和结晶器中心点与两个相邻的电磁搅拌线圈中间点的连线；分别将上述三条特征线进行等分，以此提取取样点，通过电磁场检测设备获取结晶器内部取样点的电磁感应强度数据；根据所提取的原始数据计算得到表征电磁场的特征集，进而对圆坯结晶器电磁场完成表征。本发明专利技术的有益效果是：具有数据获取简单，表征数据集完善等优点，可以对圆坯结晶器电磁场进行完善的表征，并可推广应用于矩形、方形结晶器电磁场的表征当中。场的表征当中。场的表征当中。

【技术实现步骤摘要】
一种圆坯结晶器电磁场的表征方法


[0001]本专利技术涉及一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，属于钢铁冶金中电磁冶金方法


技术介绍

[0002]结晶器电磁搅拌技术因其具有不接触钢液即在钢液中产生搅拌作用的优点，已经成为重要的连铸工艺技术，在连铸领域上得到了广泛的应用。结晶器内电磁搅拌产生的流动冲刷凝固前沿，不仅起到了净化凝固前沿的目的，而且能促进等轴晶粒形成，改善铸还内部组织结构，搅拌作用还能增加金属液与保护渣之间的接触，有利于非金属夹杂的上浮和捕获。
[0003]电磁搅拌的冶金效果与通电电源、搅拌器位置、铸坯断面尺寸、结晶器铜板、设备状态等有关。目前，结晶器电磁搅拌规律尚很难统一，为分析结晶器电磁搅拌力的分布特点，以及为电磁搅拌工艺参数优化提供数据支撑，结晶器内电磁场的表征非常重要，这对于发挥电磁搅拌作用，进而改善连铸坯内部质量具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，通过将结晶器内复杂的电磁场三维分布情况简化为有典型代表的三条特征线，用以对电磁场进行表征，电磁场特征集的获取过程简便，推广性好，可方便的移植在采用电磁搅拌的方坯、矩形坯、板坯结晶器电磁场表征中；将复杂的电磁场物理参数转化数学化表述方式，如梯度、不均匀度，使得电磁场的表征更加数据化，为电磁搅拌参数的工艺优化提供了更直观的数据支撑，有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，包含以下步骤：
>[0006](1)以结晶器中心为原点选取三条特征线，分别为结晶器中心点与结晶器顶端连线、结晶器中心点与电磁搅拌线圈连线和结晶器中心点与两个相邻的电磁搅拌线圈中间点的连线，分别将上述三条特征线进行等分，以此提取取样点；
[0007](2)通过电磁场检测设备获得所有取样点的电磁感应强度的数据；
[0008](3)将电磁感应强度的原始数据进行计算，获得表征电磁场的特征集。
[0009]所述电磁场特征集包括电磁感应强度类特征量、电磁场梯度类特征量、电磁场平方类特征量和电磁场不均匀度类特征量。
[0010]所述电磁感应强度类特征量分别包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁感应强度最大值、最小值和平均值。
[0011]所述电磁场梯度类特征量分别包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁场梯度最大值和最小值。
[0012]所述电磁场平方类特征量包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁感应强度平方的最大值、最小值和平均值。
[0013]所述磁场不均匀度类特征量分别包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁感应强度类比例参数最大值与最小值的比值，电磁场平方类比例参数最大值与最小值的比值。
[0014]本专利技术的有益效果是：通过将结晶器内复杂的电磁场三维分布情况简化为有典型代表的三条特征线，用以对电磁场进行表征，电磁场特征集的获取过程简便，推广性好，可方便的移植在采用电磁搅拌的方坯、矩形坯、板坯结晶器电磁场表征中；将复杂的电磁场物理参数转化数学化表述方式，如梯度、不均匀度，使得电磁场的表征更加数据化，为电磁搅拌参数的工艺优化提供了更直观的数据支撑。
附图说明
[0015]图1为本专利技术采用电磁搅拌的圆坯结晶器示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例圆坯结晶器电磁搅拌设备正视图；
[0017]图3为本专利技术实施例圆坯结晶器电磁搅拌设备俯视图；
[0018]图中：电磁搅拌线圈1、结晶器内壁2、轴向特征线3、径向特征线Ⅰ4、径向特征线Ⅱ5。
具体实施方式
[0019]为了使专利技术实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本专利技术实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本专利技术一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本专利技术中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本专利技术保护范围。
[0020]一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，包含以下步骤：
[0021](1)以结晶器中心为原点选取三条特征线，分别为结晶器中心点与结晶器顶端连线、结晶器中心点与电磁搅拌线圈连线和结晶器中心点与两个相邻的电磁搅拌线圈中间点的连线，分别将上述三条特征线进行等分，以此提取取样点；
[0022](2)通过电磁场检测设备获得所有取样点的电磁感应强度的数据；
[0023](3)将电磁感应强度的原始数据进行计算，获得表征电磁场的特征集。
[0024]所述电磁场特征集包括电磁感应强度类特征量、电磁场梯度类特征量、电磁场平方类特征量和电磁场不均匀度类特征量。
[0025]所述电磁感应强度类特征量分别包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁感应强度最大值、最小值和平均值。
[0026]所述电磁场梯度类特征量分别包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁场梯度最大值和最小值。
[0027]所述电磁场平方类特征量包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁感应强度平方的最大值、最小值和平均值。
[0028]所述磁场不均匀度类特征量分别包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁感应强度类比例参数最大值与最小值的比值，电磁场平方类比例参数最大值与最小值的比值。
[0029]在实际应用中，本专利技术包含以下步骤：
[0030]步骤1、以结晶器中心为原点选取三条特征线，该三条特征线分别为结晶器中心点
与结晶器顶端连线，结晶器中心点与电磁搅拌线圈连线，结晶器中心点与两个相邻的电磁搅拌线圈中间点的连线，分别将上述三条特征线等分为j等份、k等份、l等份(j、k、l为正整数)，以此提取j+k+l个取样点；
[0031]步骤2、通过电磁场检测设备获得j+k+l个取样点的电磁感应强度的数据；
[0032]步骤3、将电磁感应强度的原始数据进行计算，获得表征圆坯结晶器电磁场的特征集。
[0033]所述圆坯结晶器电磁场的特征集，包括电磁感应强度类特征量、电磁场梯度类特征量、电磁场平方类特征量、电磁场不均匀度类特征量。
[0034]所述电磁感应强度类特征量分别包括结晶器轴向及两个径向方向的电磁感应强度最大值B
max
、最小值B
min
和平均值B
ave
。其计算公式如下：
[0035]B
max
＝ max B
i
(i＝1,2,...,n) (n＝j,k,l)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0036]B
min
＝ min B
i
(i＝1,2,...,n) (n＝j,k,l)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0037]B
ave
＝ (B1+B2+
…
+B
n
)/n (n＝j,k,l)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，其特征在于包含以下步骤：（1）以结晶器中心为原点选取三条特征线，分别为结晶器中心点与结晶器顶端连线、结晶器中心点与电磁搅拌线圈连线和结晶器中心点与两个相邻的电磁搅拌线圈中间点的连线，分别将上述三条特征线进行等分，以此提取取样点；（2）通过电磁场检测设备获得所有取样点的电磁感应强度的数据；（3）将电磁感应强度的原始数据进行计算，获得表征电磁场的特征集。2.根据权利要求1所述的一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，其特征在于：所述电磁场特征集包括电磁感应强度类特征量、电磁场梯度类特征量、电磁场平方类特征量和电磁场不均匀度类特征量。3.根据权利要求1所述的一种圆坯结晶器电磁场的表征方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛文文，刘勇，李杰，高宇，张彩东，李杰，田志强，魏巍，宋平，刘宪民，王强，刘晓明，邢力勇，
申请(专利权)人：河北大河材料科技有限公司河钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：