一種多模式板坯連鑄電磁控流裝置及電磁攪拌器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多模式板坯連鑄電磁控流裝置及電磁攪拌器。
【背景技術】
[0002]所謂多模式電磁控流技術(即MM-EMS)，是在同一連鑄機上，將電磁控流的三種功能(即減速、加速、旋轉)結合起來的電磁攪拌技術。電磁減速模式可以減少因鋼液流速過快而造成保護渣的卷入；加速模式可以提高彎液面鋼液流速和溫度；而旋轉攪拌模式又可降低板坯寬面、窄面皮下氣孔的形成。連鑄實踐表明:采用多模式電磁攪拌控流技術，能有效使鑄坯表面和皮下夾雜物含量大大減少。
[0003]目前，運用在國內的多模式電磁攪拌器主要采用進口的以日本NKK和法國Rotelec為代表的MM-EMS，雖然它對改善鑄坯表面和內部質量存在著一定的優越性，但不足之處在于:1、該多模式電磁攪拌裝置在非工作面無任何磁屏蔽裝置，產生的磁場向四周發散，作用于鑄坯內部的磁場強度相對較小，不利于高速拉坯工況下對鋼液的攪拌效果。2、該多模式電磁攪拌裝置的旋轉攪拌模式引起的鋼液流動不能深入到鑄坯中心，不能像方圓坯結晶器電磁攪拌那樣產生深入鋼液中心的旋轉運動，因而不能主動使已經進入鋼液內部的夾雜物和氣泡聚集并上浮，同時也沒有消除鋼液過熱度的功能，對鑄坯內部質量改善有限。另外，發明專利(申請號:200910302486.3)提出的一種多模式板坯連鑄結晶器電磁攪拌和控流器技術，該技術只是對多模式中各種磁場運動模式做一個初步的闡述，并未涉及多模式電磁攪拌工業化生產的具體設計，僅僅局限于概念上的設計。同時，在國內，運用于工業實際生產中的具有自主研制的國產化多模式電磁攪拌裝置尚未見報道，所以研制一種具有自主產權的國產化MM-EMS更具有必要性。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種多模式板坯連鑄電磁控流裝置及電磁攪拌器。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種多模式板坯連鑄電磁控流裝置，包括鐵芯；所述鐵芯的非工作面設置在U型板內；至少兩組能產生相對或相向運動的磁路的線圈纏繞在所述鐵芯的工作面和所述U型板上；所述線圈外設有殼套；所述鐵芯與能帶動所述鐵芯在所述殼套內沿與所述鐵芯的工作面平行的方向(即拉坯方向)移動的調節裝置連接。
[0006]所述調節裝置包括絲桿；所述絲桿一端與所述殼套一側的內表面接觸；所述絲桿另一端與所述殼套外側的調整輪連接；能在所述絲桿上移動的滑塊安裝在所述絲桿中部；所述滑塊設在所述U型板內，且所述滑塊與所述鐵芯固定連接。
[0007]所述殼套上固定有至少兩組接線柱。
[0008]所述線圈外表面與所述殼套對應側邊的內表面相距50mm-150mm。
[0009]所述殼套上固定有與所述殼套內部連通的進水管。
[0010]本實用新型還提供了一種電磁攪拌器，包括結晶器銅板，所述結晶器銅板兩側分別安裝有至少一個上述多模式板坯連鑄電磁控流裝置；每個所述多模式板坯連鑄電磁控流裝置與一個電控系統電連接。
[0011]與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型采用的U型板結構，與已有進口的板坯電磁攪拌相比，大大提高了作用區域的磁力線密集程度以及散熱性能；降低了板坯電磁攪拌在結晶器區域的安裝困難，很好的解決了裝置安裝對連鑄線改造的高成本問題。另外，本實用新型的電磁攪拌器采用的獨立電控系統很好的擴寬了進口多模式板坯電磁攪拌的應用范圍及運行模式類型，即在減速、加速、單旋轉模式的基礎上，可以增加更為重要的多分區旋轉攪拌乃至蠕動式攪拌模式，增強了板坯電磁攪拌夾雜物和氣泡聚集并上浮以及抑制柱狀晶生成的功能。
【附圖說明】
[0012]圖1為多模式板坯連鑄電磁控流裝置結構圖；
[0013]圖2為多模式板坯連鑄電磁控流裝置剖視圖；
[0014]圖3為多模式板坯連鑄電磁控流裝置右剖視圖；
[0015]圖4為多模式板坯連鑄電磁控流裝置安裝示意圖；
[0016]圖5為加速模式線圈組接線圖；
[0017]圖6為加速模式磁場運動示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1-圖3所示，本實用新型一實施例包括鐵芯8 ;所述鐵芯8的非工作面設置在U型板10內；至少兩組能產生相對或相向運動的磁路的線圈7纏繞在所述鐵芯8的工作面和所述U型板10上；所述線圈7外設有殼套3 ;所述鐵芯8與能帶動所述鐵芯8在所述殼套3內沿與所述鐵芯8的工作面平行的方向移動的調節裝置連接。
[0019]所述調節裝置包括絲桿9 ;所述絲桿9 一端與所述殼套3 —側的內表面接觸；所述絲桿9另一端與所述殼套3外側的調整輪6連接；能在所述絲桿9上移動的滑塊13安裝在所述絲桿9中部；所述滑塊13設在所述U型板10內，且所述滑塊13與所述鐵芯8固定連接。
[0020]所述殼套3上固定有至少兩組接線柱2。
[0021]所述線圈7外表面與所述殼套3對應側邊的內表面相距50mm-150mm。
[0022]所述殼套3上固定有與所述殼套3內部連通的進水管I。
[0023]如圖4所示，本實用新型的電磁攪拌器包括結晶器銅板4 ;所述結晶器銅板4兩側分別安裝有至少一個上述多模式板坯連鑄電磁控流裝置；每個所述多模式板坯連鑄電磁控流裝置與一個電控系統電連接。
[0024]鐵芯8尺寸為:
[0025]長度滿足:750mm〈L〈2500mm
[0026]寬度滿足:100mm〈K〈450mm
[0027]高度滿足:60mm〈G〈210mmo
[0028]鐵芯采用無齒槽結構，其中線圈繞至于U型板上，同時U型板上開有凹槽以布置冷卻銅管；另外，攪拌器殼套和鐵芯連接部分一端采用絲桿螺母調整結構，另一端采用貫穿于殼套的光桿與安裝在鐵芯的滑塊進行定位安裝。
[0029]每個感應器激勵電流根據實際使用情況可按兩相或三相供電，若兩相供電，線圈組為4-20組，每組匝數為60-150匝，三相供電，線圈組為6-36組，每組匝數為60-240匝；一臺感應器中，至少包含兩部分線圈組，這兩部分線圈組可產生相對或相向運動的行波；圖5以加速模式為例給出了該模式下線圈繞組的接線方式滿足以下關系:
[0030]線圈組可以一個或相鄰多個為一組，以三相激勵為例，一臺中至少有6組線圈、12個接線柱2以接三相交流電的a、b、c三相；在圖5例中，兩相對相同位置的攪拌器接線方式相同，相鄰一側a、b、c接為-c、-b、_a，產生的行波磁場運動方向如圖6所示；其他模式的實現可通過改變電磁攪拌裝置中相鄰相位順序以及正、反接線方式組合成加速、減速、旋轉、多分區旋轉等多種運行模式。
[0031]高電導率U型板10:由具有高電導率的銅或鋁材料加工而成，同時為簡化冷卻系統對裝置空間的占有率，采用在U型板上開設冷卻管槽，一方面，改善了整個裝置的冷卻效果，此外，也優化了整個多模式電磁攪拌裝置各零件的布局結構。
[0032]調節裝置:主要由調整輪6、絲桿9、帶螺紋的滑塊13、導向桿11和導向滑塊12組成；其中，殼套3內表面與線圈組7外表面兩邊相距50mm-150mm，這樣在使用中可以通過調整輪6來調節鐵芯在拉坯方向的移動，多臺之間的移動則可以形成具有一定螺旋角度的蠕動式磁場，反映到鋼水上即為蠕式攪拌。
[0033]本發明中采用無齒槽鐵芯結構，同時表面安裝有高電導率U型板，有效的集中了工作區域的磁力線分布，加大有效電磁攪拌范圍；另外，布置有冷卻管的U型板直接與鐵芯和線圈繞組接觸，大大的提高了整個裝置的散熱效果；此外，在板坯內外弧側分別安置有一個或一個以上MM-EMS，并且每個MM-EMS采用獨立的電控系統控制，因此，除了國外MM-EMS的加速、減速、單旋轉模式外，更重要是還形成了雙分區或更多分區的旋轉模式，這樣很大程度改善了板坯、板卷的質量；此外，最重要的一點就是每個MM-EMS設置有鐵芯位置調整結構，這樣在拉坯方向通過調整一合適位置組合，那么就可以形成蠕型攪拌或其他形式的攪拌，更有利于夾雜物和氣泡聚集并上浮及抑制柱狀晶生長的功能。
[0034]本實用新型多模式電磁攪拌裝置不僅適用于中低拉速(拉速小于2.0m/s)連鑄時的生產，并且采用的高電導率U型板對工作面的磁力線有聚集的作用大大的提高了同等條件下電磁力的值，改善了其對高速(拉速大于2m/s)連鑄時的使用效果。在使用過程中將攪拌器安裝于結晶器彎月面及水口出口之間位置，另外，每臺攪拌裝置都是由獨立的電控系統進行控制，這樣在生產過程中可以根據工藝要求選擇攪拌力的大小和攪拌模式。
【主權項】
1.一種多模式板坯連鑄電磁控流裝置，其特征在于，包括鐵芯(8);所述鐵芯(8)的非工作面設置在U型板(10)內；至少兩組能產生相對或相向運動的磁路的線圈(7)纏繞在所述鐵芯(8)的工作面和所述U型板(10)上；所述線圈(7)外設有殼套(3);所述鐵芯(8)與能帶動所述鐵芯(8)在所述殼套(3)內沿拉坯方向移動的調節裝置連接。2.根據權利要求1所述的多模式板坯連鑄電磁控流裝置，其特征在于，所述調節裝置包括絲桿(9);所述絲桿(9) 一端與所述殼套(3) —側的內表面接觸；所述絲桿(9)另一端與所述殼套(3)外側的調整輪(6)連接；能在所述絲桿(9)上移動的滑塊(13)安裝在所述絲桿(9 )中部；所述滑塊(13 )設在所述U型板(10 )內，且所述滑塊(13 )與所述鐵芯(8 )固定連接。3.根據權利要求2所述的多模式板坯連鑄電磁控流裝置，其特征在于，所述殼套(3)上固定有至少兩組接線柱(2)。4.根據權利要求3所述的多模式板坯連鑄電磁控流裝置，其特征在于，所述線圈(7)夕卜表面與所述殼套(3)對應側邊的內表面相距50mm-150mm。5.根據權利要求4所述的多模式板坯連鑄電磁控流裝置，其特征在于，所述殼套(3)上固定有與所述殼套(3)內部連通的進水管(I)。6.一種電磁攪拌器，包括結晶器銅板(4);其特征在于，所述結晶器銅板(4)兩側分別安裝有至少一個上述權利要求1?5之一所述的多模式板坯連鑄電磁控流裝置；每個所述多模式板坯連鑄電磁控流裝置與一個電控系統電連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種多模式板坯連鑄電磁控流裝置及電磁攪拌器，電磁控流裝置包括鐵芯；所述鐵芯的非工作面設置在U型板內；至少兩組能產生相對或相向運動的磁路的線圈纏繞在所述鐵芯的工作面和所述U型板上；所述線圈外設有殼套；所述鐵芯與能帶動所述鐵芯在所述殼套內沿與所述鐵芯的工作面平行的方向移動的調節裝置連接。本實用新型采用的U型板結構，與已有進口的板坯電磁攪拌相比，大大提高了作用區域的磁力線密集程度以及散熱性能；降低了板坯電磁攪拌在結晶器區域的安裝困難，很好的解決了裝置安裝對連鑄線改造的高成本問題。
【IPC分類】B22D11/115
【公開號】CN204672917
【申請號】CN201520380264
【發明人】何浩, 肖紅, 劉毅, 蔣曉奇, 王強, 劉星
【申請人】湖南中科電氣股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月5日