[发明专利]提高通道式感应加热速度与夹杂物去除率的装置及方法

说明书

本发明的提高通道式感应加热速度与夹杂物去除率的装置及方法，装置包括注入室、分配室和感应加热装置，注入室和分配室通过倾斜双通道连通，倾斜双通道为由注入室向分配室斜向上倾斜，感应加热装置包括导磁体和通电线圈，导磁体套设于倾斜双通道中的任意通道外周，通电线圈缠绕于导磁体外周内侧，内侧为靠近倾斜双通道中心一侧，注入室包括壳体，壳体由内向外依次包括工作层、永久层和钢板层，注入室底部工作层内埋设透气砖。进行金属液夹杂物去除时，采用该装置，并控制过程中的气体吹入，实现快速升温，并在金属液流动过程中，通过引入外来气泡，增大导电流体电阻，实现气泡和夹杂物以不同的速度向通道壁面运动完成夹杂物高效去除。

技术领域：

本发明属于通道式感应加热技术领域，具体涉及一种提高通道式感应加热速度与夹杂物去除率的装置及方法。

背景技术：

随着社会对钢产品质量要求的日益提高，炼钢厂对铸坯的洁净度和成分偏析提出了更高的要求。这样，利用中间包提高钢液的纯净度并减小连铸过程中钢包温降带来的结晶器钢液温度波动成为了现实需求。

通道式感应加热中间包已经应用于钢的连铸。此技术通常应用于钢包浇注钢液后期，具有加热响应迅速、可以去除钢液中夹杂物的特点，但是通道式感应加热无法满足钢液升温迅速、设备体积小这两个矛盾的要求，且单纯依靠电磁力在通道中去除夹杂物的效率不能满足钢厂的实际需要。

气幕挡墙是20世纪末发展的一项在中间包去除钢液中夹杂物的技术。其机理是利用弥散分布的小气泡粘附夹杂物上浮。此工艺采用与钢液主要流动方向垂直的条型透气砖向钢液中吹入氩气，形成一道微气泡气幕屏障。此气幕挡墙可以改变中间包钢液流场，延长中间包内钢液停留时间，均匀中间包内钢液温度，促进夹杂物上浮，从而实现净化钢液的目的。但是此技术会造成钢液明显的温降。

在目前的连铸中间包内，通道式感应加热技术和气幕挡墙技术均为单独使用。但是，这两个技术联合使用后，加热机理和夹杂物去除机理会发生改变，不但可以弥补各自的缺点，而且会提高钢液的加热速度、电热转换效率和夹杂物去除率。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种提高通道式感应加热速度与夹杂物去除率的装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

提高通道式感应加热速度与夹杂物去除率的装置，包括注入室、分配室和感应加热装置，所述的注入室和分配室通过倾斜双通道连通，所述的倾斜双通道为由注入室向分配室斜向上倾斜，所述的感应加热装置包括导磁体和通电线圈，所述的导磁体套设于倾斜双通道中的任意通道外周，所述的通电线圈缠绕于导磁体外周内侧，所述的内侧为靠近倾斜双通道中心一侧，所述的注入室底部工作层内埋设透气砖，所述的透气砖通入气体后，形成气幕挡墙。

所述的注入室包括壳体，所述的壳体由内向外依次包括工作层、永久层和钢板层。

所述的注入室设有钢包长水口和气泡吹入口。

所述的注入室底部工作层内的透气砖具体设置于钢包长水口与靠近倾斜双通道一侧的注入室侧壁之间，最大程度地发挥作用，所述的注入室底部工作层内埋设透气砖距离靠近倾斜双通道一侧注入室侧壁水平距离小于0.3m。所述的透气砖是“上部为透气带，下部为致密带”结构，所述的透气砖连接有供气系统。

所述的注入室内注入金属液，所述的金属液中含有夹杂物。

所述的感应加热装置连接电源，用于向注入室、倾斜双通道和分配室的金属液提供焦耳热和电磁力。

所述的倾斜双通道为由注入室向分配室方向斜向上倾斜并排设置的双通道。

所述的倾斜双通道低点位于注入室侧，其高度≤注入室高度的1/3处。

所述的倾斜双通道由耐火材料制成。

所述的导磁体轴线与倾斜双通道轴线保持平行设置。