[發(fā)明專利]電磁攪拌裝置及連續(xù)鑄造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380010806.2
• 申請(qǐng)日: 2013-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN104136145A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 池田達(dá)彥;岡田信宏;林浩史;山崎正弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B22D11/115
• 分類號(hào): B22D11/115;B22D11/04
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在具有圓形截面或者矩形截面的小鋼坯用連續(xù)鑄造裝置中，能夠針對(duì)單個(gè)或者多個(gè)鑄型，控制鑄型內(nèi)鋼液的均勻流動(dòng)的電磁攪拌裝置以及使用該電磁攪拌裝置的連續(xù)鑄造方法。

背景技術(shù)

具有圓形截面或者矩形截面的小鋼坯鑄片經(jīng)過(guò)制管、軋制工序而成為各種截面尺寸的無(wú)縫鋼管、型鋼的原材料。無(wú)縫鋼管、型鋼由于產(chǎn)品尺寸多種多樣，且軋制工序也不同，因此作為母材的小鋼坯鑄片的截面尺寸也同樣多樣化。因此，利用與生產(chǎn)能力相應(yīng)的鑄型數(shù)量進(jìn)行澆注。

在這里，在被連續(xù)鑄造過(guò)的鑄片、或者鑄錠后的軋制鋼錠中，將橫截面為正方形或者圓形的鑄片定義為小鋼坯鑄片。同樣在上述的鑄片或者鋼錠中，將橫截面為長(zhǎng)方形的鑄片定義為大鋼坯鑄片。此外，在上述小鋼坯鑄片中，將橫截面為正方形的鑄片定義為矩形鋼坯，將橫截面為圓形的鑄片定義為圓形鋼坯。

一邊參照作為縱剖視圖的圖1，一邊對(duì)連續(xù)鑄造進(jìn)行說(shuō)明，該縱剖視圖是從側(cè)面方向觀察能夠適用于本發(fā)明的小鋼坯鑄片的連續(xù)鑄造設(shè)備100的結(jié)構(gòu)例而得到的。圖1中的附圖標(biāo)記1表示中間包、附圖標(biāo)記2表示鋼液、附圖標(biāo)記3表示浸漬管嘴、附圖標(biāo)記4表示鑄型、附圖標(biāo)記5表示電磁攪拌裝置、附圖標(biāo)記6表示鑄型正下方的鑄造用輥、附圖標(biāo)記7表示包含相同的二次冷卻噴淋帶的軋輥擋板帶、附圖標(biāo)記8表示凝殼、附圖標(biāo)記9表示間距輥、附圖標(biāo)記10表示鑄片。

在連續(xù)鑄造中，通過(guò)澆包注入到中間包1的鋼液2借助浸漬管嘴3澆注到鑄型4中。被澆注至鑄型4的鋼液2一邊被間距輥9的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)沿著鑄造用輥6的導(dǎo)輥組拉拔，一邊利用二次冷卻噴淋帶將凝殼8的表面冷卻，隨著逐漸凝固而形成鑄片10。

在連續(xù)鑄造時(shí)，控制鑄型內(nèi)鋼液的流動(dòng)，對(duì)于通過(guò)向彎液面(メニスカス)的供熱而實(shí)現(xiàn)保護(hù)渣的熔融穩(wěn)定化、去除鑄片表面的夾雜物等，以及在作業(yè)上、鑄片品質(zhì)上都極其重要。作為控制鑄型內(nèi)鋼液的流動(dòng)的方法，廣泛公知有向鑄型內(nèi)的鋼液賦予電磁力并來(lái)攪拌鋼液的電磁攪拌，此時(shí)，在利用多個(gè)鑄型進(jìn)行作業(yè)的情況下，有必要對(duì)各個(gè)鑄型賦予能使鋼液均勻流動(dòng)的電磁力。

作為賦予用于電磁攪拌的電磁力的方法，列舉有旋轉(zhuǎn)移動(dòng)磁場(chǎng)式和直線移動(dòng)磁場(chǎng)式這兩種方法。

其中，旋轉(zhuǎn)移動(dòng)磁場(chǎng)式的方法，是用于小鋼坯鑄片、大鋼坯鑄片等的連續(xù)鑄造中的方法，是利用沿鑄型的整周配置的多個(gè)磁極在鑄型內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而獲得均勻流動(dòng)的方法(例如，專利文獻(xiàn)1)。

但是，在旋轉(zhuǎn)移動(dòng)磁場(chǎng)式應(yīng)用于多個(gè)鑄型時(shí)，由于各個(gè)鑄型都需要電磁攪拌裝置，因此無(wú)論是電磁攪拌裝置的設(shè)置數(shù)量的增加、還是由于鑄型的大型化而無(wú)法將多個(gè)鑄型中的鑄流(strand)通用化等，都將導(dǎo)致設(shè)備費(fèi)用的增加。

另一方面，作為直線移動(dòng)磁場(chǎng)式，申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)2中提出有如下電磁線圈：從線圈鐵芯的芯部11向鑄型4側(cè)突出狀地設(shè)置2個(gè)齒12，向這些齒12分別纏繞內(nèi)側(cè)繞線，并進(jìn)一步在2個(gè)齒12部的外側(cè)纏繞外側(cè)繞線，進(jìn)而將兩個(gè)繞線合成為一個(gè)電磁線圈。參照?qǐng)D2A說(shuō)明在專利文獻(xiàn)2中提出的電磁線圈。該電磁線圈是通過(guò)使相位差相差120度的三相交流電流A、B、C如圖2A所示在內(nèi)側(cè)繞線13、外側(cè)繞線14中流動(dòng)，而使磁場(chǎng)呈直線狀移動(dòng)。以下，將該電磁線圈稱為圓盤(π)型電磁線圈。

在具有該圓盤型電磁線圈的電磁攪拌裝置中，由于纏繞有外側(cè)繞線的相位的磁場(chǎng)是相同方向，所以磁通量變大，在向大截面的鑄型施加電磁力的情況下，能夠沿著鑄型的整周獲得良好的電磁力(參照?qǐng)D6A)。

但是，在圓盤型電磁線圈之間設(shè)置了多個(gè)小截面的鑄型的情況下，由于圓盤型電磁線圈之間的間隔L變窄，因此導(dǎo)致貫穿鑄型4的磁通量成分變得過(guò)強(qiáng)，從而難以形成移動(dòng)磁場(chǎng)，并且產(chǎn)生電磁力不連續(xù)的貫穿區(qū)域(參照?qǐng)D6B的不均勻流動(dòng)部處的電磁力的變形)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平10－230349號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開昭60－44157號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題

本發(fā)明要解決的課題是：在將旋轉(zhuǎn)移動(dòng)磁場(chǎng)式的電磁攪拌裝置應(yīng)用于多個(gè)鑄型的情況下，由于各個(gè)鑄型都需要電磁攪拌裝置，因而，會(huì)使電磁攪拌裝置的設(shè)置數(shù)量的增加、因鑄型的大型化而使多個(gè)鑄型中的鑄流(strand)無(wú)法通用化。此外，本發(fā)明要解決的另一課題是能在具有圓盤型電磁線圈的電磁攪拌裝置中產(chǎn)生的下述情況：在設(shè)置了多個(gè)小截面的鑄型的情況下，線圈之間的間隔變窄，導(dǎo)致貫穿鑄型的磁通量成分變得過(guò)強(qiáng)，難以形成移動(dòng)磁場(chǎng)，產(chǎn)生電磁力不連續(xù)的區(qū)域。

用于解決問(wèn)題的方案