CN204672917U - 一种多模式板坯连铸电磁控流装置及电磁搅拌器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多模式板坯连铸电磁控流装置及电磁搅拌器，电磁控流装置包括铁芯；所述铁芯的非工作面设置在U型板内；至少两组能产生相对或相向运动的磁路的线圈缠绕在所述铁芯的工作面和所述U型板上；所述线圈外设有壳套；所述铁芯与能带动所述铁芯在所述壳套内沿与所述铁芯的工作面平行的方向移动的调节装置连接。本实用新型采用的U型板结构，与已有进口的板坯电磁搅拌相比，大大提高了作用区域的磁力线密集程度以及散热性能；降低了板坯电磁搅拌在结晶器区域的安装困难，很好的解决了装置安装对连铸线改造的高成本问题。

Description

一种多模式板坯连铸电磁控流装置及电磁搅拌器

技术领域

本实用新型涉及一种多模式板坯连铸电磁控流装置及电磁搅拌器。

背景技术

所谓多模式电磁控流技术（即MM-EMS），是在同一连铸机上，将电磁控流的三种功能（即减速、加速、旋转）结合起来的电磁搅拌技术。电磁减速模式可以减少因钢液流速过快而造成保护渣的卷入；加速模式可以提高弯液面钢液流速和温度；而旋转搅拌模式又可降低板坯宽面、窄面皮下气孔的形成。连铸实践表明：采用多模式电磁搅拌控流技术，能有效使铸坯表面和皮下夹杂物含量大大减少。

目前，运用在国内的多模式电磁搅拌器主要采用进口的以日本NKK和法国Rotelec为代表的MM-EMS，虽然它对改善铸坯表面和内部质量存在着一定的优越性，但不足之处在于：1、该多模式电磁搅拌装置在非工作面无任何磁屏蔽装置，产生的磁场向四周发散，作用于铸坯内部的磁场强度相对较小，不利于高速拉坯工况下对钢液的搅拌效果。2、该多模式电磁搅拌装置的旋转搅拌模式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有限。另外，发明专利（申请号：200910302486.3）提出的一种多模式板坯连铸结晶器电磁搅拌和控流器技术，该技术只是对多模式中各种磁场运动模式做一个初步的阐述，并未涉及多模式电磁搅拌工业化生产的具体设计，仅仅局限于概念上的设计。同时，在国内，运用于工业实际生产中的具有自主研制的国产化多模式电磁搅拌装置尚未见报道，所以研制一种具有自主产权的国产化MM-EMS更具有必要性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种多模式板坯连铸电磁控流装置及电磁搅拌器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种多模式板坯连铸电磁控流装置，包括铁芯；所述铁芯的非工作面设置在U型板内；至少两组能产生相对或相向运动的磁路的线圈缠绕在所述铁芯的工作面和所述U型板上；所述线圈外设有壳套；所述铁芯与能带动所述铁芯在所述壳套内沿与所述铁芯的工作面平行的方向（即拉坯方向）移动的调节装置连接。

所述调节装置包括丝杆；所述丝杆一端与所述壳套一侧的内表面接触；所述丝杆另一端与所述壳套外侧的调整轮连接；能在所述丝杆上移动的滑块安装在所述丝杆中部；所述滑块设在所述U型板内，且所述滑块与所述铁芯固定连接。

所述壳套上固定有至少两组接线柱。

所述线圈外表面与所述壳套对应侧边的内表面相距50mm-150mm。

所述壳套上固定有与所述壳套内部连通的进水管。

本实用新型还提供了一种电磁搅拌器，包括结晶器铜板，所述结晶器铜板两侧分别安装有至少一个上述多模式板坯连铸电磁控流装置；每个所述多模式板坯连铸电磁控流装置与一个电控***电连接。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型采用的U型板结构，与已有进口的板坯电磁搅拌相比，大大提高了作用区域的磁力线密集程度以及散热性能；降低了板坯电磁搅拌在结晶器区域的安装困难，很好的解决了装置安装对连铸线改造的高成本问题。另外，本实用新型的电磁搅拌器采用的独立电控***很好的扩宽了进口多模式板坯电磁搅拌的应用范围及运行模式类型，即在减速、加速、单旋转模式的基础上，可以增加更为重要的多分区旋转搅拌乃至蠕动式搅拌模式，增强了板坯电磁搅拌夹杂物和气泡聚集并上浮以及抑制柱状晶生成的功能。

附图说明

图1为多模式板坯连铸电磁控流装置结构图；

图2为多模式板坯连铸电磁控流装置剖视图；

图3为多模式板坯连铸电磁控流装置右剖视图；

图4为多模式板坯连铸电磁控流装置安装示意图；

图5为加速模式线圈组接线图；

图6为加速模式磁场运动示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型一实施例包括铁芯8；所述铁芯8的非工作面设置在U型板10内；至少两组能产生相对或相向运动的磁路的线圈7缠绕在所述铁芯8的工作面和所述U型板10上；所述线圈7外设有壳套3；所述铁芯8与能带动所述铁芯8在所述壳套3内沿与所述铁芯8的工作面平行的方向移动的调节装置连接。

所述调节装置包括丝杆9；所述丝杆9一端与所述壳套3一侧的内表面接触；所述丝杆9另一端与所述壳套3外侧的调整轮6连接；能在所述丝杆9上移动的滑块13安装在所述丝杆9中部；所述滑块13设在所述U型板10内，且所述滑块13与所述铁芯8固定连接。

所述壳套3上固定有至少两组接线柱2。

所述线圈7外表面与所述壳套3对应侧边的内表面相距50mm-150mm。

所述壳套3上固定有与所述壳套3内部连通的进水管1。

如图4所示，本实用新型的电磁搅拌器包括结晶器铜板4；所述结晶器铜板4两侧分别安装有至少一个上述多模式板坯连铸电磁控流装置；每个所述多模式板坯连铸电磁控流装置与一个电控***电连接。

铁芯8尺寸为：

长度满足：750mm<L<2500mm

宽度满足：100mm<K<450mm

高度满足：60mm<G<210mm。

铁芯采用无齿槽结构，其中线圈绕至于U型板上，同时U型板上开有凹槽以布置冷却铜管；另外，搅拌器壳套和铁芯连接部分一端采用丝杆螺母调整结构，另一端采用贯穿于壳套的光杆与安装在铁芯的滑块进行定位安装。

每个感应器激励电流根据实际使用情况可按两相或三相供电，若两相供电，线圈组为4-20组，每组匝数为60-150匝，三相供电，线圈组为6-36组，每组匝数为60-240匝；一台感应器中，至少包含两部分线圈组，这两部分线圈组可产生相对或相向运动的行波；图5以加速模式为例给出了该模式下线圈绕组的接线方式满足以下关系：

线圈组可以一个或相邻多个为一组，以三相激励为例，一台中至少有6组线圈、12个接线柱2以接三相交流电的a、b、c三相；在图5例中，两相对相同位置的搅拌器接线方式相同，相邻一侧a、b、c接为-c、-b、-a，产生的行波磁场运动方向如图6所示；其他模式的实现可通过改变电磁搅拌装置中相邻相位顺序以及正、反接线方式组合成加速、减速、旋转、多分区旋转等多种运行模式。

高电导率U型板10：由具有高电导率的铜或铝材料加工而成，同时为简化冷却***对装置空间的占有率，采用在U型板上开设冷却管槽，一方面，改善了整个装置的冷却效果，此外，也优化了整个多模式电磁搅拌装置各零件的布局结构。

    调节装置：主要由调整轮6、丝杆9、带螺纹的滑块13、导向杆11和导向滑块12组成；其中，壳套3内表面与线圈组7外表面两边相距50mm-150mm，这样在使用中可以通过调整轮6来调节铁芯在拉坯方向的移动，多台之间的移动则可以形成具有一定螺旋角度的蠕动式磁场，反映到钢水上即为蠕式搅拌。

本发明中采用无齿槽铁芯结构，同时表面安装有高电导率U型板，有效的集中了工作区域的磁力线分布，加大有效电磁搅拌范围；另外，布置有冷却管的U型板直接与铁芯和线圈绕组接触，大大的提高了整个装置的散热效果；此外，在板坯内外弧侧分别安置有一个或一个以上MM-EMS，并且每个MM-EMS采用独立的电控***控制，因此，除了国外MM-EMS的加速、减速、单旋转模式外，更重要是还形成了双分区或更多分区的旋转模式，这样很大程度改善了板坯、板卷的质量；此外，最重要的一点就是每个MM-EMS设置有铁芯位置调整结构，这样在拉坯方向通过调整一合适位置组合，那么就可以形成蠕型搅拌或其他形式的搅拌，更有利于夹杂物和气泡聚集并上浮及抑制柱状晶生长的功能。

本实用新型多模式电磁搅拌装置不仅适用于中低拉速（拉速小于2.0m/s）连铸时的生产，并且采用的高电导率U型板对工作面的磁力线有聚集的作用大大的提高了同等条件下电磁力的值，改善了其对高速（拉速大于2m/s）连铸时的使用效果。在使用过程中将搅拌器安装于结晶器弯月面及水口出口之间位置，另外，每台搅拌装置都是由独立的电控***进行控制，这样在生产过程中可以根据工艺要求选择搅拌力的大小和搅拌模式。

Claims (6)

1.一种多模式板坯连铸电磁控流装置，其特征在于，包括铁芯（8）；所述铁芯（8）的非工作面设置在U型板（10）内；至少两组能产生相对或相向运动的磁路的线圈（7）缠绕在所述铁芯（8）的工作面和所述U型板（10）上；所述线圈（7）外设有壳套（3）；所述铁芯（8）与能带动所述铁芯（8）在所述壳套（3）内沿拉坯方向移动的调节装置连接。

2.根据权利要求1所述的多模式板坯连铸电磁控流装置，其特征在于，所述调节装置包括丝杆（9）；所述丝杆（9）一端与所述壳套（3）一侧的内表面接触；所述丝杆（9）另一端与所述壳套（3）外侧的调整轮（6）连接；能在所述丝杆（9）上移动的滑块（13）安装在所述丝杆（9）中部；所述滑块（13）设在所述U型板（10）内，且所述滑块（13）与所述铁芯（8）固定连接。

3.根据权利要求2所述的多模式板坯连铸电磁控流装置，其特征在于，所述壳套（3）上固定有至少两组接线柱（2）。

4.根据权利要求3所述的多模式板坯连铸电磁控流装置，其特征在于，所述线圈（7）外表面与所述壳套（3）对应侧边的内表面相距50mm-150mm。

5.根据权利要求4所述的多模式板坯连铸电磁控流装置，其特征在于，所述壳套（3）上固定有与所述壳套（3）内部连通的进水管（1）。

6.一种电磁搅拌器，包括结晶器铜板（4）；其特征在于，所述结晶器铜板（4）两侧分别安装有至少一个上述权利要求1～5之一所述的多模式板坯连铸电磁控流装置；每个所述多模式板坯连铸电磁控流装置与一个电控***电连接。