[发明专利]一种条形绕组结晶器电磁搅拌器

说明书

本发明公开了一种条形绕组结晶器电磁搅拌器，在电磁搅拌器旋转磁场的作用下，强化结晶器内钢液的流动，提高铸坯质量。其包括环形轭铁、三十六个旋转磁场铁芯和三十六个旋转磁场线圈。具体安装方式为：环形轭铁位于结晶器外部，并与结晶器有一定间隔，在环形轭铁内壁上呈圆周状安装有三十六个旋转磁场生成装置；每个旋转磁场生成装置包括一个旋转磁场铁芯和一个旋转磁场线圈，定义面向结晶器的一面为旋转磁场铁芯的前面，旋转磁场线圈的开头在旋转磁场铁芯的底部，并在线匝开头以左绕向方向缠绕在旋转磁场铁芯的顶面、底面和两个侧面。对旋转磁场生成装置通入交流电产生旋转磁场，使钢液旋转流动，加速过热耗散，促进钢液中夹杂物的上浮。

技术领域

本发明属于钢铁连铸设备技术领域，具体地涉及一种条形绕组结晶器电磁搅拌器。

背景技术

随着现代工业的高速发展，对钢材的品质要求越来越高，电磁搅拌技术被广泛的应用于连铸生产，目前电磁搅拌器已经成为高效连铸，得到高品质铸坯必不可少的环节。

电磁搅拌的实质是借助在铸坯液相穴内感生的电磁力强化液相穴内钢液的运动，由此强化钢液的对流、传热和传质过程，该过程打破了凝固前沿的树状晶枝，促进了等轴晶的形成，使钢液成分均匀，促进夹杂物的上浮，进而改善铸坯质量。

大方坯连铸生产过程中普遍采用直水口浸入式水口结构，导致钢液在结晶器内的冲击深度较大，不利于夹杂物的上浮，造成铸坯内夹杂物含量较高，温度以及成分分布不均匀，对铸坯凝固组织影响较大，易产生缩孔等缺陷。目前工业连铸生产中的结晶器电磁搅拌器多为常规电磁搅拌器，其产生的旋转磁场对钢液进行横向搅拌，使结晶器内钢液的温度分布更加均匀，增加等轴晶率，减轻偏析，但目前采用的旋转磁场对方坯角部的搅拌依然不尽如人意，需要对结晶器电磁搅拌器进行改进。

发明内容

为了解决上述现有技术中提到的不足，本发明采用条形绕组结晶器电磁搅拌器，使同等电磁参数下产生的磁场更好的穿过方坯角部，对结晶器内钢液进行搅拌，在保证铸坯偏析标准的前提下，改善铸坯中夹杂物的含量，利用更大范围的旋转磁场更好的搅拌钢液，提高钢液的洁净度。

具体地，本发明提供一种条形绕组结晶器电磁搅拌器，其包括环形轭铁以及M个旋转磁场生成装置，M＝6*N，N为正整数；

所述环形轭铁呈环状围绕于结晶器的外部，所述环形轭铁的内壁与所述结晶器的外壁之间具有间隙，在环形轭铁内壁和结晶器外壁之间安装有旋转磁场生成装置，所述M个旋转磁场生成装置沿所述结晶器的中心轴呈圆周状均匀安装在所述环形轭铁的内壁上；

所述旋转磁场生成装置包括旋转磁场铁芯和旋转磁场线圈，所述旋转磁场铁芯为正六面体结构，所述旋转磁场铁芯面向结晶器的一面为旋转磁场铁芯的前面，所述旋转磁场铁芯的前面与所述结晶器相对设置，所述旋转磁场铁芯的背面安装在所述环形轭铁的内壁；所述旋转磁场铁芯的高度与所述环形轭铁的底部齐平并且高度相等；

所述旋转磁场线圈的首端设置在旋转磁场铁芯的底部，所述旋转磁场线圈的首端以旋转磁场铁芯靠近结晶器的一端开始向内逆时针方向缠绕在旋转磁场铁芯的顶面、底面和两个侧面。

优选的，所述旋转磁场铁芯为硅钢片叠制而成。

优选的，所述M等于36，给36个旋转磁场生成装置通入交流电，各个旋转磁场生成装置中交流电相位差为10°，在结晶器区域形成由N极到S极的磁场区域。

优选的，所述旋转磁场生成装置能够根据需要通入不同强度和频率的交流电，所述交流电由旋转磁场线圈的首端或尾端通入，通入交流电后，多个旋转磁场生成装置相互作用产生旋转磁场区域。

优选的，各个所述旋转磁场生成装置的交流电的计算方法如下：

i₁＝I·n·[sin(wt)+icos(wt)]

i₂＝I·n·[sin(wt+π/18)+icos(wt+π/18)]