电子信息技术

本发明提供了一种方坯连铸结晶器模拟装置，属于钢铁连铸技术领域，模拟装置包括支撑架、结晶器、薄膜机构和水循环组件；结晶器设于支撑架上；结晶器的内部设有容纳腔；结晶器的顶部间隔分布有多组添加孔，添加孔与容纳腔连通；结晶器内设有试验侧壁，且试验侧壁与结晶器顶部之间留有第二让位间隙；薄膜机构包括贴紧在试验侧壁内侧的移动膜，移动膜的一端穿过第二让位间隙，并贴紧在试验侧壁的外侧；移动膜具有在试验侧壁的内外两侧上下移动的自由度；水循环组件用于向结晶器内通入循环水。本发明提供的方坯连铸结晶器模拟装置可全面准确的观察结晶器内的流场情况，并获取钢液和保护渣的运动过程及运动方式。

钢铁冶金工艺优化研究：该方坯连铸结晶器模拟装置通过精确复现钢水凝固过程中的热力学行为，为冶金企业提供低成本、高效率的工艺参数测试平台，助力开发高拉速连铸技术，改善铸坯表面质量与内部组织均匀性。

连铸装备设计验证：作为结晶器结构创新的实验载体，装置可模拟不同锥度、水缝布置对初生坯壳生长的影响，缩短新机型从设计到投产的研发周期，降低直接工业试验带来的生产风险与资源消耗。

连铸保护渣性能评价：通过模拟器内保护渣的熔融渗透与润滑行为，客观评估不同配方保护渣的传热特性与渣膜稳定性，为开发适应特种钢连铸的高性能保护渣提供科学分析手段。

冶金专业教学培训：在高校与职业院校中，该装置可视化的凝固界面演变演示功能，能够直观解析连铸过程的传热传质机理，培养学员对结晶器内钢水流动、坯壳收缩等复杂现象的认知能力。

通入所述结晶器内的循环水用于模拟钢液，所述非牛顿流体用于模拟不同粘度的保护渣溶液；通过使移动膜在试验侧壁的内外两侧上下移动来模拟坯壳运动，具体地，所述移动膜自内侧壁向外移动时，用于模拟坯壳运动下结晶器内弯月面及以下区域保护渣的运动过程，以观察坯壳移动对保护渣受力作用的影响；所述移动膜自外侧壁向内移动时，用于模拟坯壳运动下钢液的流动的过程，以观察坯壳移动对结晶器内钢液运动轨迹的影响；因此可全面准确的观察结晶器内的流场情况，并获取钢液和保护渣的运动过程及运动方式。