中間罐電磁定點靶區加熱結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼水冶煉領域，具體的說是一種中間罐電磁定點靶區加熱結構。
【背景技術】
[0002]連鑄坯的鑄態凝固組織通常由三個區域組成，即邊部是細小等軸激冷晶區、相鄰的是柱狀晶區(垂直于鑄坯表明且向心部生長)、中心等軸晶區。一般的講，等軸晶結構致密，加工性能好，而柱狀晶由于其晶體具有明顯的方向性，加工性能差，容易導致中心偏析、中心疏松和中心裂紋等缺陷，所以，在連鑄坯凝固過程中，應盡可能抑制柱狀晶區的發展，并促使等軸晶區域擴大。連鑄中間罐鋼水溫度過高會導致鑄坯的柱狀晶過于發達，內部裂紋粗大，中心偏析，中心疏松嚴重，易造成拉漏、溢鋼等事故。溫度過低則鋼水流動性差，容易粘死水口，澆不成鑄坯而回爐。
[0003]近年來，連鑄技術發展的實踐表明，低過熱度的恒溫澆鑄對改善鑄坯質量和穩定操作起著重要的作用。實現低過熱度恒溫澆鑄不僅可以提高等軸晶率改善鑄坯質量，而且可以延長連澆時間，穩定提高拉速，利于提高連鑄收得率和生產效率。同時恒溫澆鑄也可以避免鋼水過早凝固，防止結瘤、凍結、回爐、停澆等事故，以及穩定二冷配水工藝等。而控制中間罐的鋼水溫度或過熱度是提高生產率、改進凝固組織、提高產品質量的最有效的方法之一。然而，連鑄過程中由于中間罐中鋼液面的熱輻射和包壁耐材的吸熱等熱損失會導致中間罐鋼水溫度的降低。特別是澆鑄初期、鋼包交換和澆鑄末期等不正常澆鑄期不可避免的會引起較大的溫降，因此，需求外部熱源補償中間罐鋼水的溫度、精確的控制最佳過熱度，使進入結晶器的鋼水溫度穩定，越來越引起人們的重視。
[0004]近年來已開發出多種形式的中間罐鋼水加熱技術，其中包括電弧加熱法、中間包鋼液面等離子加熱法、中間包電磁感應加熱法和中間包水口電磁加熱法等。其中電弧加熱法其電極布置復雜，且電極消耗對鋼水有增碳作用；等離子加熱法由于中間罐鋼水液面控制不穩，等離子體弧難于維持，導致熄弧并且等離子體產生的電磁輻射對弱電系統有比較大的干擾；中間包電磁感應加熱法是在大包水口下方的熔池與水口流上方的熔池間用一個橫向通道連通，在這個通道上采用電磁感應加熱方法將流經通道的金屬液加熱，該方法安裝維護不便，并且是對中間包內整體金屬液進行加熱，能耗大；中間包水口電磁加熱法是直接加熱中間包流經結晶器的水口，這樣導致進入結晶器內鋼水溫度較高，導致鑄坯柱狀晶過于發達，內部裂紋粗大，中心偏析，中心疏松嚴重，易造成拉漏、溢鋼等事故，并且持續對塞棒水口電磁輻射，造成水口壽命大大降低，增加運行成本。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構極為簡單、操控性能好、安裝維護方便、鋼水加熱均勻，有效實現低過熱度恒溫澆鑄、安全可靠性高、有效避免水口損壞的中間罐電磁定點靶區加熱結構。
[0006]技術方案包括由工作層、永久層和中間罐底板組成的中間罐底部，以及設于中間罐底部的水口，所述水口外周設有位于中間罐底板上方的環形的活動座磚，所述活動座磚下段內嵌有環形的電磁感應加熱裝置，所述電磁感應加熱裝置內環設有內屏弊環。
[0007]所述電磁感應加熱裝置的底部設有環形的下屏弊板。
[0008]所述電磁感應加熱裝置外環設有外屏弊環。
[0009]所述電磁感應加熱裝置的厚度為40mm-80mm。
[0010]所述水口經水口座磚固定在活動座磚內，，所述水口、水口座磚以及活動座磚的頂面與中間罐底部的工作層頂面齊平。
[0011]所述電磁感應加熱裝置的加熱半徑是水口半徑長度的2-3倍。
[0012]針對現有技術中中間罐電磁加熱技術存在的問題，發明人對電磁感應加熱裝置的安裝位置和安裝結構進行了改進，(I)簡化了電磁感應加熱裝置與水口的安裝結構，將電磁感應加熱裝置直接安裝在水口的外周，中間罐底板上方不另設置熔池或連接通道，大大降低了生產、安裝和維護難度。(2)克服了過去對進入水口的鋼水進行直接加熱的常規認識，在電磁感應加熱裝置內環(與水口對應處)設置內屏弊環，避免對水口內流向結晶器的鋼水直接加熱，從而有效避免結晶器內鋼水溫度過高導致鑄坯的柱狀晶過于發達，內部裂紋粗大，中心偏析，中心疏松嚴重，易造成拉漏、溢鋼等事故發生，同時內屏弊環還能避免電磁感應加熱裝置持續對水口局部的電磁輻射導致對水口使用壽命的影響；(3)將電磁感應加熱裝置內嵌于活動座磚下段，產生的電磁熱輻射穿過活動座磚直接作用于上方的鋼水，由于電磁感應加熱裝置布置在水口的周部，因此可以產生對中間罐內圍繞在水口上方周部鋼水進行加熱的效果，實現電磁定點靶區加熱的目的；(4)內、外屏弊環共同作用，使電磁感應加熱裝置的電磁力向上定向，在對鋼水進行加熱的同時，借助于電磁力高效攪拌鋼水促進夾雜物上浮，使鋼水中夾雜物減少，提高鋼水的清潔度，除雜效果遠優于對水口內鋼水加熱的技術方案。(5)在電磁感應加熱裝置底部增設環形的下屏弊板進一步避免對下方結晶器的電磁輻射，延長重要部件的使用壽命。
[0013]水口經水口座磚固定在中間罐底部，固定水口的同時也起到進一步絕緣隔熱的目的。
[0014]有益效果:
[0015]1、本發明可以補償澆鑄過程中中間罐內鋼水的熱損失，實現低過熱度的恒溫澆鑄，不僅可以提高等軸晶率改善鑄坯質量，而且可以延長連澆時間，穩定提高拉速，利于提高連鑄收得率和生產效率；
[0016]2、加熱效率高，鋼水無污染，本發明是基于電磁感應加熱原理，直接向中間罐內的鋼水加熱，其損失小。且是定點加熱，加熱最需要加熱部分的鋼水，加熱范圍小，更易控制局部溫度。
[0017]3、加熱的響應性和控制性好，因為能將電能直接轉換成熱能，輸入功率和鋼水加熱同步進行。此外，在加熱過程中，可通過檢測鋼水溫度、液面高度、拉速等參數來調節輸入功率，精確地控制靶區鋼水溫度達到目標溫度值。
[0018]4、作業環境良好，配置加熱裝置(電磁感應加熱裝置)直接安裝在水口外周活動座磚下段，不會對操作空間造成大幅度的制約，不對水口和結晶器內的鋼水直接加熱，延長了關鍵裝置的使用壽命，無論是安裝或維護都非常簡單，保證設備的長期高