[实用新型]用于板坯连铸结晶器的电磁搅拌装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种板坯连铸技术，尤其涉及一种用于板坯连铸结晶器的电磁搅拌装置。

背景技术

板坯连铸过程中，随着拉速的提高，从浸入式水口侧孔吐出的向下流股侵入液相穴深处，不利于夹杂物和气泡的上浮分离，最终导致连铸板坯的质量缺陷。采用结晶器电磁制动技术，在结晶器靠近水口出流的区域施加垂直于结晶器宽面的静磁场，从水口流出的金属液流经该区域，切割磁力线，在金属液内部感生出感应电流，该电流与当地的静磁场相互作用，产生与钢液流动方向相反的洛伦茨力，从而抑制钢水流动，降低钢液的冲击深度，促进夹杂物和气泡的上浮，达到改善连铸板坯质量的目的。

现有技术中，电磁制动器主要有区域性电磁制动器、全幅一段电磁制动器以及全幅两段电磁制动器。

1980年初，日本川崎钢铁公司与瑞典ABB公司共同开发了区域性电磁制动器。在结晶器浸入式水口出流区域，分别布置两个方向相反磁极，利用铁芯将两个磁极连接在一起，励磁线圈绕制在磁极上，在水口两侧的吐出孔附近形成了两个静磁场区域，抑制流经该区域的钢液流股。其缺点是制动区域有限，效果低。

随后在1991年，荷兰Hoogovens公司和法国的Sollac公司开发了全幅一段电磁制动器。将电磁制动的区域扩大到结晶器的整个断面，制动区域的扩大的确带来了制动效果的提升。该种形式的电磁制动器对安装位置比较敏感，当磁极位置与水口的距离以及水口出口角度不匹配时，易造成结晶器液面波动，引起卷渣。

为了解决液面波动的问题，日本川崎公司在全幅一段电磁制动器的基础上开发了全幅二段电磁制动器，即在水口下部依然采用全幅一段电磁制动器，在结晶器的弯月面处再施加一个横跨整个结晶器宽面的静磁场，以抑制液面波动。该装备体积及重量均大大增加，加剧了结晶器振动装置的负荷。

专利CN102099136B、IN988CHENP2011A、JP2011527942A、KR1020130075785A公开了一种针对板坯连铸的电磁制动装置，其磁极沿着水口吐出流股的流线进行布置，磁极本身能够绕着磁极中心旋转，以调整角度。该装置针对性强，角度可调，具有一定的适应性。但当水口的吐出角度发生变化时，水口吐出流股的起点还是在水口出口处，磁极应该绕着水口出口旋转，才能保证磁场区域与射流方向的最佳匹配。其次，电磁制动技术是一种“被动”技术，依靠钢水切割磁感线产生的电磁力来进行制动，制动力的大小在很大程度上依赖于钢水流速的大小，只有在拉速非常高、钢水流速非常高的情况下，对钢水的冲击深度能起到一定的改善作用；对于中高拉速的板坯生产工艺而言，其作用有限。当钢水流速一定时，如果要进一步提升制动的电磁力，只能依靠提高静磁场强度来解决，这对电磁制动电源、线圈的制作等大大增加了难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于板坯连铸结晶器的电磁搅拌装置，该电磁搅拌装置施加与水口出口射流方向相反的行波磁场，主动降低水口出口射流的流速，从而减小水口出口流股冲击深度，改善结晶器内非金属夹杂物和气泡的上浮条件，提高连铸坯质量。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于板坯连铸结晶器的电磁搅拌装置，包括行波磁场发生器，行波磁场发生器设置在结晶器宽面，结晶器内设置有浸入式水口，行波磁场发生器一端与水口的出口位置重合，另一端抵达结晶器的窄面，行波磁场发生器的设置角度与水口的出口角度一致，行波磁场的方向与水口的射流方向相反。

所述行波磁场发生器为四个，分别设置在结晶器的两个宽面上，每个宽面上以结晶器水口的垂直轴线为中心对称的布置两个行波磁场发生器，所述结晶器水口的垂直轴线为水口中心线，所述水口中心线与射流中心线之间的夹角为α。

所述每个宽面上的两个行波磁场发生器经旋转机构连接，旋转机构设置在结晶器水口的出口处，使两个行波磁场发生器能沿水口垂直轴线为中心对称布置。

所述每个宽面上的两个行波磁场发生器经旋转机构连接，旋转机构设置在结晶器水口的出口处，当结晶器的水口出口角度发生变化时，通过调节旋转机构改变两个行波磁场发生器的布置角度，从而使两个行波磁场发生器的中心线与水口的出口射流中心线相一致。

所述行波磁场发生器的中心线与水口中心线之间的夹角变化范围为0°～90°。