[發明專利]一種多流弧形通道感應加熱中間包及加熱方法

在審

• 申請號: 201611190638.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106735157A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 朱苗勇;邢飛;鄭淑國
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D41/60
• 分類號: B22D41/60
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 李運萍

技術領域

本發明涉及連鑄中間包感應加熱技術領域，特別涉及一種多流弧形通道感應加熱中間包及加熱方法。

背景技術

在連鑄發展的初期，中間包只是起到過渡鋼水的作用。隨著人們對高品質鋼種需求的不斷提高，鋼水質量對連鑄工藝具有越來越重要的意義。為了保證連鑄工藝的順利進行，必須保證鋼水具有足夠的純凈度以及穩定的溫度。中間包作為由間歇操作轉向連續操作的轉折點，具有很重要的作用，除了傳統的穩定鋼水的作用外，它還應該具有控制鋼水潔凈度以及溫度的作用。

低過熱度恒溫穩態澆鑄一直是連鑄工藝所追求的。但是由于換包和壁面散熱等原因，在澆鑄后期以及過渡階段鋼水的溫度變化比較大。如果鋼水的過熱度太高，鑄坯內就會出現非等軸晶，從而產生偏析。反之如果鋼水的過熱度太低，鋼水黏性升高，就會使鑄坯內夾雜物增加。因此，為了減少鑄坯內偏析以及夾雜物等缺陷，必須將中間包內的鋼水的溫度控制在很窄的范圍內，即低過熱度穩態澆鑄。

在連鑄過程中，使用外部手段加熱中間包內的鋼水，可以補償鋼包澆鑄過程中的熱損失，使鋼水溫度穩定可控，從而改善鑄坯質量。目前應用比較廣泛的主要有等離子加熱技術和感應加熱技術，等離子加熱技術由于加熱效率低和現場噪聲太大等原因，企業已經很少使用。而通道式感應加熱技術則具有加熱效率高和無污染的優勢，同時還具有去除夾雜物的功能。

T型的中間包包括注流區和澆鑄區，注流區和澆鑄區之間由耐火材料墻隔開，耐火材料墻內設有兩條直線型通道，兩條直線型通道將注流區和澆鑄區連通，電磁感應加熱裝置包括鐵芯、線圈和電源，鐵芯環繞一條直線型通道，在位于兩條直線型通道之間的鐵芯上纏繞有線圈，線圈和電源連接，電磁感應加熱裝置還與控制系統的計算機連接，控制系統的連續測溫裝置設置在澆鑄區內，連續測溫裝置能夠測量澆鑄區內的鋼水的溫度數據并發送給計算機，工作人員可以根據計算機顯示的溫度數據對電磁感應加熱裝置的加熱功率進行調節。

電磁感應加熱裝置主要對位于直線型通道內的鋼水進行加熱，防止T型中間包內的鋼水溫差較大，但由于T型中間包的內部空間有限，因此連通注流區和澆鑄區的直線型通道長度會比較短，鋼水很快就會從注流區流入澆鑄區，加熱效果不理想，加熱效率較低。

發明內容

為了解決現有技術存在的T型中間包的內部空間有限，連通注流區和澆鑄區的直線型通道長度會比較短，加熱效率較低的問題，一方面，本發明提供了一種多流弧形通道感應加熱中間包，所述多流弧形通道感應加熱中間包包括注流區和澆鑄區，注流區設有鋼包長水口，澆鑄區設有澆鑄水口，注流區和澆鑄區之間設有耐火材料墻，注流區和澆鑄區之間的耐火材料墻內設有兩條弧形通道，每條弧形通道均連通注流區和澆鑄區，兩條弧形通道中的每條弧形通道的圓心在該弧形通道朝向另一弧形通道的一側，電磁感應加熱裝置的鐵芯環繞一條弧形通道，鐵芯上的線圈位于兩條弧形通道之間，電磁感應加熱裝置與控制系統連接，控制系統的連續測溫裝置布置在澆鑄區內。

在兩條所述弧形通道之間的耐火材料墻內設有冷卻通道，所述鐵芯穿過所述冷卻通道。

所述冷卻通道為非磁性不銹鋼保護套。

所述弧形通道的半徑為r，3m≤r≤6m。

另一方面，本發明提供了一種使用所述多流弧形通道感應加熱中間包加熱鋼水的方法，所述方法包括：

步驟1、精煉后的鋼水由鋼包通過所述鋼包長水口進入所述注流區；

步驟2、注流區的鋼水流入兩條弧形通道，所述電磁感應加熱裝置對兩條弧形通道內的鋼水進行加熱，并使鋼水在磁場的作用下產生箍縮效應，使鋼水中的部分夾雜物吸附在兩條弧形通道的內壁；

步驟3、加熱后的鋼水從兩條弧形通道內流出并交匯在一起，鋼水中的剩余夾雜物互相碰撞聚合長大并被頂渣吸附去除。