[发明专利]多模式板坯连铸结晶器电磁搅拌与控流器技术

说明书

技术领域

本发明涉及电磁搅拌器，特别指一种多模式板坯连铸结晶器电磁搅拌与控流器技术。

背景技术

板坯连铸结晶器电磁感应技术现有以下2种：a.单一模式的旋转磁场电磁搅拌技术，b.带有电磁加速、电磁减速及单一旋转磁场电磁搅拌功能的三模式结晶器电磁控流技术。第一种技术以日本新日铁为代表，主要用于对铸坯表面及皮下质量要求高的钢种的搅拌。2片电磁搅拌感应器安装在板坯结晶器内外弧侧，工作时各产生一个大小相同但方向相反的运动磁场作用于结晶器内熔融的钢液，使凝固前沿的钢液产生运动达到清洗初生坯壳的目的，从而改善铸坯的表面及皮下质量。其不足是电磁旋转搅拌引起的钢液流动不能深入到铸坯中心，因而对铸坯内部质量改善影响不大。同时对钢液流场没有控制功能，无法调节结晶器内钢液的流动速度和方向，改善铸坯质量有限。第二种技术以日本NKK和法国Rotelec为代表，除了具有第一种技术的搅拌功能外，还有电磁加速与减速功能，因而适应的钢种范围更广。电磁加速与减速功能可以很好地控制结晶器内钢液的流动速度与方向，能够平缓液面、减轻钢液股流冲入深度。从而减少股流将夹杂物与气泡带入铸坯内部，减轻中心偏析，改善铸坯内部质量。其不足仍然是电磁旋转搅拌引起的钢液流动不能深入到铸坯中心，不能像方圆坯结晶器电磁搅拌那样产生深入钢液中心的旋转运动，因而不能主动使已经进入钢液内部的夹杂物和气泡聚集并上浮，同时也没有消除钢液过热度的功能，对铸坯内部质量改善仍然有限。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进、创新，提供一种既涵盖已有功能，同时又具有像方圆坯结晶器电磁搅拌那样能产生深入钢液中心的旋转搅拌的多模式板坯连铸结晶器电磁搅拌与控流器。使板坯结晶器电磁搅拌做到像方圆坯结晶器电磁搅拌一样具有快速消除过热度、使夹杂物和气泡聚集并上浮及抑制柱状晶生长的功能，达到增加等轴晶、减少内部夹杂与气泡、减轻中心偏析、消除中间裂纹、提高连铸拉速、提高连铸成材率、提高铸坯合格率的多模式板坯连铸结晶器电磁搅拌与控流器技术。

本发明的技术方案是构造一种包括以下结构的电磁搅拌与控流器技术：

将电磁搅拌感应器分为内弧感应器和外弧感应器，内弧感应器和外弧感应器分别设置在结晶器铜板两侧，钢液从感应器和结晶器铜板中间通过，其中：

内弧感应器和外弧感应器分别设置为至少四个磁场区，每个磁场区的磁场大小和磁场方向均可独立调节，且通过改变磁场设置可以组合出：单一旋转搅拌模式、电磁减速模式、电磁加速模式、二区旋转搅拌模式和四区旋转搅拌模式。

本发明有以下优点和有益效果：

本发明引入无齿槽及磁屏蔽技术试制了一套多模式板坯连铸结晶器电磁搅拌与控流器。与国外已有的板坯结晶器电磁搅拌相比，增加了至关重要的4区及2区搅拌模式，搅拌功能大大增强。同时外形尺寸大为缩小至国外的1/2-2/3，这样可以很方便地安装在板坯结晶器的水箱内，很好地解决安装难题，大大减少增加电磁搅拌所引起的改造成本。分区搅拌模式的引入并使用，使得板坯结晶器电磁搅拌既保留了原有单一搅拌及加减速功能同时又实现了类似于方圆坯那样的旋转搅拌功能。大大增加了板坯结晶器电磁搅拌的冶金效果！成为板坯结晶器电磁搅拌的发展方向。

附图说明

图1是本发明单一旋转搅拌模式示意图

图2是图1侧视图

图3是本发明电磁减速模式示意图

图4是本发明电磁加速模式示意图

图5是本发明二区旋转搅拌模式示意图

图6是本发明四区旋转搅拌模式示意图

具体实施方式

由图1至6可知，本发明包括：

将电磁搅拌感应器分为内弧感应器1和外弧感应器2，内弧感应器1和外弧感应器2分别设置在结晶器铜板3两侧，钢液5从感应器和结晶器铜板3中间通过，其中：

内弧感应器1和外弧感应器2分别设置为至少四个磁场区，每个磁场区的磁场大小和磁场方向均可独立调节，且通过改变磁场设置可以组合出：单一旋转搅拌模式、电磁减速模式、电磁加速模式、二区旋转搅拌模式和四区旋转搅拌模式。

本发明所述的单一旋转搅拌模式为，将内弧感应器1和外弧感应器2分别设置，大小相同方向相反的磁场作用于结晶器内熔融的钢液。

本发明所述的电磁减速模式为，将内弧感应器1和外弧感应器2中多个磁场区分别设置成磁场方向对应指向中心，控制结晶器内钢液减速流动。

本发明所述的电磁加速模式为，将内弧感应器1和外弧感应器2中多个磁场区分别设置成磁场方向背离中心，控制结晶器内钢液加速流动。