[實用新型]一種連鑄中間包及結晶器鋼液流動控制裝置

有效

• 申請號: 201420240958.3
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN203917905U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 于湛;吳利輝;胡志勇;于小方;黨軍;單以剛;淦家余
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D41/62
• 分類號: B22D41/62;B22D11/115
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本實用新型屬于鋼鐵冶金技術領域，具體地說是一種連鑄中間包及結晶器鋼液流動控制裝置。

背景技術

連鑄操作最重要的問題之一就是結晶器內鋼液流動模式。結晶器中鋼液的流動與其在結晶器內的傳熱、凝固、夾雜物的上浮以及鑄坯的質量有著密切的關系，結晶器內鋼液流動又直接影響到溫度的分布，進而決定了鑄坯的內部質量和組織結構。大量的工業實踐研究表明：鑄坯近80%的表面缺陷起源于結晶器，與結晶器內鋼液流動密切相關。同時，結晶器內鋼液流動對初生坯殼溫度的均勻性有著重要影響，進而影響到鑄坯的表面質量。目前，連鑄結晶器鋼液流動控制技術主要有結晶器電磁制動和結晶器電磁攪拌，兩種技術雖然采用的磁場不同，但都將電磁設備安裝在結晶器外部，磁場需要穿過銅板，需要較大功率的電源控制系統才能起到效果。東北大學提出在浸入式水口外安裝電磁場，帶動浸入式水口內的鋼液產生旋轉運動，從而控制結晶器內鋼液流動，由于現場空間和現場生產操作的限制，在生產中很難應用。

在連鑄工藝中，中間包是連接鋼包和結晶器的中間環節，是由間歇操作轉向連續操作的銜接點，也是提高鋼產量和質量的重要一環。無論對于連鑄操作的順利進行，還是對于保證鋼液質量，中間包的作用都是不容忽視。在連鑄澆注過程中，控制中間包內鋼液流動，改變鋼液在中間包內運動路線，延長鋼液在中間包內的停留時間，對于促進夾雜物上浮排除，提高鋼液純凈度，減少鑄坯內部夾雜、改變夾雜物形態具有重要意義。在中間包鋼液澆注時，上水口處鋼液流出時會產生漩渦，有經驗可知，鋼液由垂直出口向下流動時，當低于某一臨界高度時，在出口上方會形成漩渦漏斗，即匯流渦流，該渦流的方向為順時針。鋼液流出過程形成的匯流漩渦能把中間包液面的覆蓋渣和鋼液中夾雜物卷入鋼液內部，甚至卷入空氣，使鋼液發生二次氧化，影響鋼液純凈度，惡化鑄坯質量。為了防止匯流漩渦對鑄坯質量的影響，澆注末期通常在中間包內留下一定高度的鋼液，當液位下降至漩渦產生的臨界高度時，立刻關閉水口，這樣雖然可以避免渦流卷渣，但會使澆注終了的中間包內殘留大量的鋼液，降低金屬收得率，增大生產成本。

發明內容

鑒于連鑄中間包和結晶器鋼液流動的重要性，本實用新型的目的是提供一種連鑄中間包及結晶器鋼液流動控制裝置。該裝置安裝在中間包上水口外側，使上水口內產生旋轉磁場，所述磁場與通過上水口鋼液相互作用產生電磁力，使通過上水口的鋼液產生旋轉運動，控制通過浸入式水口進入連鑄結晶器的鋼液流動，同時上水口內鋼液的旋轉運動可以帶動中間包內上水口附近的鋼液運動，從而起到控制中間包內鋼液運動的效果。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種連鑄中間包及結晶器鋼液流動控制裝置，其特征在于：該裝置包括電磁攪拌器、冷卻套和絕熱層，該電磁攪拌器安裝在上水口外側，且位于中間包的工作層下面的永久層內；冷卻套包覆在電磁攪拌器外側；在冷卻套外包覆有絕熱層；在冷卻套上設有用來通冷卻氣體對電磁攪拌器進行冷卻的進氣口和出氣口，電磁攪拌器安裝在中間包上水口外側，且位于的工作層下面的永久層內。

本實用新型中，冷卻套進氣口高度空間位置高于出氣口高度空間位置；冷卻套由近上水口一側的奧氏體不銹鋼和遠離上水口一側的銅焊接而成。

本實用新型中，電磁攪拌器在上水口內產生旋轉磁場，磁場與通過上水口鋼液相互作用產生電磁力，使通過上水口的鋼液產生旋轉運動，控制通過浸入式水口進入連鑄結晶器的鋼液流動，同時上水口內鋼液的旋轉運動可以帶動中間包內上水口附近的鋼液運動，從而起到控制中間包內鋼液運動的效果。冷卻套設有進氣口和出氣口，通以冷卻氣體，對電磁攪拌器進行冷卻。

在連鑄澆注初期和中期，通過調整電流方向和電流強度使電磁攪拌器產生某一強度順時針或逆時針運動磁場，使通過上水口的鋼液產生某一強度的順時針或逆時針旋轉運動，控制通過浸入式水口進入連鑄結晶器的鋼液流動，同時上水口內鋼液的旋轉運動可以帶動中間包內上水口附近的鋼液運動，從而起到控制中間包內鋼液運動的效果。

在連鑄澆注后期，改變電流方向和電流強度使電磁攪拌器產生某一強度的逆時針方向運動磁場，使通過上水口的鋼液產生某一強度的逆時針旋轉運動，帶動中間包內上水口出口附件鋼液產生逆時針運動，抵消由于中間包液位降低而產生的順時針匯流渦流，可以實現中間包低液位澆注。