[發(fā)明專利]一種改善連鑄大口徑空心金屬管坯質(zhì)量的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110140473.8
• 申請(qǐng)日: 2011-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN102211161A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琦;褚忠;王進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D11/18
• 分類號(hào): B22D11/18;B22D11/115
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

1.一種改善連鑄大口徑空心金屬管坯質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，在空心金屬管坯連鑄設(shè)備的外結(jié)晶器的外側(cè)，向澆注入由內(nèi)、外結(jié)晶器形成的澆注腔中的金屬熔體施加中、高頻磁場；中頻磁場的頻率為1000Hz～9000Hz、高頻磁場的頻率為10000Hz～50000Hz；

步驟2，在空心金屬管坯連鑄設(shè)備的內(nèi)結(jié)晶器的內(nèi)側(cè)，向澆注入由內(nèi)、外結(jié)晶器形成的澆注腔中的金屬熔體施加低、工頻螺旋式攪拌磁場；該螺旋式攪拌磁場的頻率為3Hz～50Hz；

在連鑄過程中，金屬熔體不斷地澆注入澆注腔中，同時(shí)施行步驟1與步驟2，并以一定的速度拉動(dòng)澆注腔的底模，獲得連鑄空心管坯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善連鑄大口徑空心金屬管坯質(zhì)量的方法，其特征在于：所述金屬管坯為鋼管坯，所述金屬熔體為鋼液。

3.一種改善連鑄大口徑空心金屬管坯質(zhì)量的裝置，其特征在于包括設(shè)置在空心金屬管坯連鑄設(shè)備的外結(jié)晶器外側(cè)的中、高頻電磁線圈，與設(shè)置在空心金屬管坯連鑄設(shè)備的內(nèi)結(jié)晶器內(nèi)部的低、工頻螺旋式攪拌磁場發(fā)生器；上述中、高頻電磁線圈通入交變電流，電流的頻率為1000Hz～50000Hz；所述低、工頻螺旋式攪拌磁場發(fā)生器是由產(chǎn)生螺旋式攪拌磁場的電磁感應(yīng)器、保護(hù)電磁感應(yīng)器的圓柱形殼體、以及冷卻電磁感應(yīng)器的冷卻水路組成，電磁感應(yīng)器是在鐵芯上繞制電磁線圈制成的，電磁線圈按照克蘭姆繞組法排列，通入三相交變電流，每相電流間的相位差為120°，交變電流的頻率為3?Hz～50Hz，上述鐵芯的芯軸與磁軛之間的夾角為30°～60°，在三相交變電磁線圈磁場的作用下使?jié)沧⑷霛沧⑶粌?nèi)的金屬熔體內(nèi)部所產(chǎn)生的電磁力的方向與磁力線方向垂直，在金屬熔體內(nèi)部形成螺旋式攪拌旋流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改善連鑄大口徑空心金屬管坯質(zhì)量的裝置，其特征在于：所述冷卻水路包括在電磁感應(yīng)器與圓柱形殼體的內(nèi)壁之間形成的冷卻腔，以及設(shè)置在圓柱形殼體上冷卻水進(jìn)入口、冷卻腔內(nèi)的水體回流口；采用外水直冷式冷卻結(jié)構(gòu)對(duì)電磁感應(yīng)器進(jìn)行冷卻。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改善連鑄大口徑空心金屬管坯質(zhì)量的裝置，其特征在于：所述鐵芯包括豎直芯軸，電磁線圈選用銅管線圈，銅管線圈按照克蘭姆繞組法套置在豎直芯軸上，在豎直芯軸上還設(shè)置有若干個(gè)、從上到下依次排布的磁軛，各磁軛近似圓臺(tái)狀，磁軛的側(cè)壁與豎直芯軸的軸心線夾角為30°～60°。