一種浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于連鑄技術領域，具體涉及一種浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器。
【背景技術】
[0002]隨著連鑄技術的應用和發展，特別是用戶對鋼材質量的要求日益提高及國際市場的激烈競爭，連鑄坯的質量越來越受到重視，嚴格控制鋼液的潔凈度，減小鑄坯缺陷已成為連鑄生產中重要的工作。連鑄實踐表明，目前電磁攪拌技術已成為連鑄機的常規配置，也是改善連鑄坯質量、穩定連鑄操作和提高生產率的關鍵技術之一。根據電磁攪拌安裝位置的不同，目前的電磁攪拌分類大致分為:結晶器電磁攪拌、二冷區電磁攪拌、凝固末端電磁攪拌。其中結晶器電磁攪拌因等軸晶區更大、改善鑄坯的表面和皮下質量更好、坯殼生長更均勻、能有效改善鋼水芯部質量等特點而被廣泛應用。但結晶器電磁攪拌安裝在結晶器區，且由于結晶器是由通水的銅板制成，結晶器電磁攪拌的磁場受銅板的屏蔽，產生很大的衰減，嚴重影響電磁場的作用和效率。
[0003]在連鑄過程中，鋼水是通過侵入式水口注入結晶器內的。浸入式水口是連續鑄鋼設備中安裝在中間包底部并插入結晶器鋼液面以下的澆注用耐火套管。浸入式水口在保護鋼流、防止鋼水二次氧化的同時，還改變著鋼液在結晶器內的流動狀態，而連鑄結晶器內流動也對連鑄坯質量及產量有重大影響。由于鋼液在浸入式水口內的偏流造成每個吐出孔的鋼液排出量不均等，造成結晶器內液面的波動，而且液面波動的劇烈程度會隨著連鑄拉速的提尚而加劇。
[0004]基礎研究表明，將結晶器電磁攪拌安裝位置在連鑄過程中上移，S卩:將電磁攪拌器安裝在侵入式水口區域，在連鑄浸入式水口處施加一旋轉磁場，使侵入式水口內的鋼液產生旋轉流動，可以有效地提高水口出流的均勻性和穩定性，改善結晶器內流動狀態和溫度分布，降低結晶器內彎月面液面波動。但侵入式水口區域的現場工況與工藝操作對電磁攪拌裝置外形及安裝高度、和安裝方式有非常嚴格的要求。如:專利CN203956040U提到的一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置，雖解決了開澆初期和末期電磁旋流裝置的安裝與拆卸，但此裝置所占空間比較大，對結晶器內液面的人工檢查及保護渣的添加帶來了諸多不便。
[0005]基于上述原因，必須對水口電磁攪拌裝置進行重新設計，既能滿足連鑄電磁旋流的性能要求，又不對現有的連鑄工藝產生較大的影響。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所解決的技術問題是，針對現有水口用的電磁攪拌裝置在實用技術上存在的問題，提供一種浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，在不改變連鑄裝置的條件下，將電磁攪拌裝置的感應器設計成U形，可方便在線進行人工液面檢測及保護渣的添加。
[0007]為實現以上目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0008]—種浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，安裝在浸入式水口 6的外側，所述感應器采用U形結構;感應器包括無齒U形的鐵芯2和多組線圈3;所述多組線圈3分別按克萊姆繞線形式繞制于鐵芯2外；多組線圈3關于鐵芯2的中心線L對稱布置;各組線圈的匝數相同，每組線圈3上各通有一定相位、頻率和電流強度的交流電流。
[0009]本實用新型的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，冷卻可采用外冷或內冷方式；外冷結構為:所述感應器放置在大小形狀適配的U形封閉的殼體1內，殼體1為內腔空心結構，內腔內循環有冷卻水；內冷結構為:多組線圈3采用空心銅管結構，空心銅管內通水進行冷卻。同時殼體對設備起結構防護作用。
[0010]本實用新型的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，還包括C形或U形結構的具有高電導率的內磁屏蔽裝置4和外磁屏蔽裝置5，內磁屏蔽裝置4安裝在鐵芯2與線圈3之間，外磁屏蔽裝置5安裝在線圈外側；內磁屏蔽裝置4和外磁屏蔽裝置5的開口朝向鐵芯的工作面。
[0011]記線圈3的總組數為MN，M為大于等于2的正整數，N為大于等于1的正整數;所述每組線圈的交流電流相位滿足如下關系:每組相鄰線圈3分別通以不同相位的電流，且相鄰線圈之間所通電流相位差相同，N組線圈形成一個完整的相位周期，一個相位周期形成一個磁極;感應器共形成Μ個磁極;浸入式水口位置必須正對兩個磁極的分界處。
[0012]所述鐵芯2由硅鋼片疊置而成，硅鋼片之間及鐵芯外側絕緣。
[0013]所述線圈3的總組數在2?20組之間。
[0014]所述每組線圈3共有18?50匝線圈。
[0015]有益效果:
[0016]1、本實用新型的感應器設計成U形，U形感應器的開口，給現場工人進行結晶器液面檢查、挑渣以及添加保護渣等帶來了方便，對現場工藝改動極小。
[0017]2、本實用新型繞線采用克萊姆繞組形式，繞線空間所占的高度尺寸小，較帶齒的電磁攪拌裝置，在有限的空間內，產生同樣的磁場所需的安裝尺寸小，更適合于浸入式水口電磁旋流裝置的使用工況。
[0018]3、本實用新型的C形或U形磁屏蔽裝置，大大降低了感應器非工作面的漏磁以及對連鑄平臺周邊敏感的電氣元件帶來的干擾，節約了電能。
[0019]4、通過實用新型所述的磁路設計，在浸入式水口中產生的是旋轉磁場且穿透水口內的鋼水，提供的電磁力較大。
[0020]綜上所述，本實用新型的電磁旋流裝置的U形感應器既不影響現有的連鑄工藝，又能有效的控制水口及結晶器內鋼液流動，有效提高了鑄坯的質量。本實用新型可普遍適用于現有的方坯、圓坯及板坯連鑄機。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用新型鐵芯及繞組繞線結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型鐵芯的中心線示意圖；
[0023]圖3為本實用新型磁路磁場運動及浸入式水口鋼水運動示意圖；
[0024]圖4為本實用新型鐵芯結構不意圖；
[0025]圖5為本實用新型剖視圖；
[0026]附圖標記說明:1、殼體，2、鐵芯，3、線圈，4、內磁屏蔽裝置，5、外磁屏蔽裝置，6、浸入式水口，7、鋼水。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0028]如圖1-3所示，圖1為本實用新型鐵芯及繞組繞線結構示意圖，圖2為本實用新型鐵芯的中心線示意圖；其中鐵芯5采用無齒U形結構，線圈3采用克萊姆繞組形式，多組線圈3關于鐵芯2的中心線L對稱布置;各組線圈的匝數相同，每組線圈3上各通有一定相位、頻率和電流強度的交流電流;鐵芯5和線圈3形成的感應器放置在大小形狀適配的U形封閉的殼體1內；所述每組線圈的交流電流相位滿足如下關系:每組相鄰線圈3分別通以不同相位的電流，且相鄰線圈之間所通電流相位差相同，N組線圈形成一個完整的相位周期，一個相位周期形成一個磁極;感應器共形成Μ個磁極;浸入式水口位置正對兩個磁極的分界處。圖3為本實用新型磁路磁場運動及浸入式水口鋼水運動示意圖，其中浸入式水口安裝在U形感應器內，位置正對兩個磁極的分界處。圖4為本實用新型鐵芯結構示意圖，U形鐵芯為高磁導率材料硅鋼片、電工純鐵等疊成，硅鋼片之間及鐵芯外側絕緣。
[0029]圖5為本實用新型剖視圖，包括內磁屏蔽裝置4和外磁屏蔽裝置5。所述的內磁屏蔽裝置4安裝在鐵芯2與線圈3之間。所述的外磁屏蔽裝置5安裝在線圈3外側。內外磁屏蔽裝置都由具有高電導率的銅或鋁材料加工而成，厚度為10-30mm;呈現C字形或U字形，安裝在攪拌器的非工作面。所述的殼體1為封閉形結構，對設備起結構防護作用。且所所述的殼體1為內腔空心結構，內腔內有冷卻水循環流動冷卻。
【主權項】
1.一種浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，安裝在浸入式水口(6)的外側，其特征在于，所述感應器采用U形結構;感應器包括U形的鐵芯(2)和多組線圈(3);所述多組線圈(3)分別按克萊姆繞線形式繞制于鐵芯(2)外；多組線圈(3)關于鐵芯(2)的中心線L對稱布置；各組線圈的匝數相同，每組線圈(3)上各通有一定相位、頻率和電流強度的交流電流。2.根據權利要求1所述的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，其特征在于，所述感應器設置在大小形狀適配的U形封閉的殼體(1)內，殼體(1)為內腔空心結構，內腔內循環有冷卻水。3.根據權利要求1所述的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，其特征在于，還包括C形或U形結構的內磁屏蔽裝置(4)和外磁屏蔽裝置(5)，內磁屏蔽裝置(4)安裝在鐵芯(2)與線圈(3)之間，外磁屏蔽裝置(5)安裝在線圈外側；內磁屏蔽裝置(4)和外磁屏蔽裝置(5)的開口朝向鐵芯的工作面。4.根據權利要求1所述的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，其特征在于，記線圈(3)的總組數為MN，M為大于等于2的正整數，N為大于等于1的正整數;所述每組線圈的交流電流相位滿足如下關系:每組相鄰線圈(3)分別通以不同相位的電流，且相鄰線圈之間所通電流相位差相同，N組線圈形成一個完整的相位周期，一個相位周期形成一個磁極;感應器共形成Μ個磁極;浸入式水口位置必須正對兩個磁極的分界處。5.根據權利要求1所述的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，其特征在于，所述鐵芯(2)，由硅鋼片疊置而成，硅鋼片之間及鐵芯外側絕緣。6.根據權利要求1所述的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，其特征在于，所述線圈(3)的總組數在2?20組之間。7.根據權利要求1一6中任一項所述的浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，其特征在于，所述每組線圈(3)共有18?50匝線圈。
【專利摘要】本實用新型公開了一種浸入式水口電磁攪拌裝置的感應器，安裝在浸入式水口6的外側，其感應器采用U形結構；感應器包括無齒U形的鐵芯2和多組線圈3；所述多組線圈3分別按克萊姆繞線形式繞制于鐵芯2外；多組線圈3關于鐵芯2的中心線L對稱布置；各組線圈的匝數相同，每組線圈3上各通有一定相位、頻率和電流強度的交流電流。本實用新型的感應器設計成U形，U形感應器的開口，給現場工人進行結晶器液面檢查、挑渣以及添加保護渣等帶來了方便，對現場工藝改動極小。繞線采用克萊姆繞組形式，繞線空間所占的高度尺寸小，較帶齒的電磁攪拌裝置，在有限的空間內，產生同樣的磁場所需的安裝尺寸小，更適合于浸入式水口電磁旋流裝置的使用工況。
【IPC分類】B22D11/115
【公開號】CN205110721
【申請號】CN201520917023
【發明人】肖紅, 何浩, 李偉紅, 蔣曉奇
【申請人】湖南中科電氣股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月17日