[實用新型]一種結晶器侵入式水口

有效

• 申請號: 201720171953.3
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN206643346U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 劉洪銀;楊波;孫建衛;路峰;王孝科;郝帥;袁鵬舉;亓偉偉;王奉縣
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D41/60
• 分類號: B22D41/60;B22D41/54
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司11472
• 代理人: 王宇楊,王蔚

技術領域

本實用新型屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種結晶器侵入式水口。

背景技術

鋼鐵企業進行連鑄作業時，結晶器侵入式水口會向空氣中散熱，為了保證鋼水澆注的順利進行，防止“水口凍住”現象的發生，一般都是采取高過熱度澆注的方法，中間包內鋼水溫度需要比液相線溫度高20～30℃左右，以抵消澆注過程中鋼水流經結晶器侵入式水口過程中溫度的降低，但在鋼水流經水口過程中，與水口直接接觸的鋼水有明顯的溫降，而水口中心部位的鋼水溫度變化不大，這就導致了流入結晶器的鋼水整體溫度偏高，約比液相線溫度高10℃以上。由于結晶器的鋼水溫度較高，在鋼水凝固過程中會引起偏析、疏松和柱狀晶發達等問題，對鑄坯質量帶來不利影響。

為此，科研工作者開展了廣泛的研究來降低鋼水過熱度，其中一種技術為：在鋼水精煉過程后低溫出鋼，在鋼水連鑄過程中，根據中間包鋼水溫度情況，利用電磁感應加熱或等離子加熱的方法對中間包鋼水進行補償加熱，以維持中間包鋼水溫度的穩定和低過熱度，但即使采用該技術也仍需要控制中間包鋼水有一定的過熱度，大斷面板坯鋼水的過熱度為15℃以上，小斷面矩形坯和方坯鋼水的過熱度為20℃以上，以起到抵消鋼水流經結晶器侵入式水口過程中溫度的降低，但由于水口鋼流的芯部溫度不會明顯降低，仍會造成結晶器內鋼水的整體溫度偏高。另有科研工作者開展了冷卻水口降低鋼水過熱度的工業試驗，但該技術只能應用到鋼水精煉過程后出鋼溫度過高的情況下，并且該技術也不能明顯降低水口鋼流的芯部溫度，仍會造成結晶器內鋼水的整體溫度偏高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，為了克服現有技術中采取的高過熱度澆注方法，導致結晶器內鋼水整體溫度偏高的技術問題，本實用新型提供一種可通過電磁感應進行加熱的結晶器侵入式水口,以達到降低結晶器內鋼水整體溫度的目的。

為實現上述目的，本實用新型提供的一種結晶器侵入式水口，包括：侵入式水口管體、管狀碳層和電磁感應線圈；所述的管狀碳層嵌套于侵入式水口管體的內壁與外壁之間，所述的電磁感應線圈套設于侵入式水口管體外，通過接通交變電流產生交變電磁場，使得管狀碳層在電磁感應作用下對結晶器侵入式水口進行加熱。

作為上述技術方案的進一步改進，所述的侵入式水口管體由外至內依次包括：第一鋁碳質耐火材料管層、第二鋁碳質耐火材料管層和鋯芯管層，所述的管狀碳層嵌套于第一鋁碳質耐火材料管層與第二鋁碳質耐火材料管層之間。

作為上述技術方案的進一步改進，所述的電磁感應線圈采用中頻電源通電。

作為上述技術方案的進一步改進，所述的第一鋁碳質耐火材料管層、管狀碳層、第二鋁碳質耐火材料管層的厚度均為侵入式水口管體厚度的20％～40％，鋯芯管層的厚度為侵入式水口管體厚度的5％～15％。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括激光測溫傳感器和電源控制裝置，該激光測溫傳感器與電源控制裝置的輸入端連接，通過激光探測第一鋁碳質耐火材料管層的溫度，并將溫度信號發送至電源控制裝置；所述電源控制裝置的輸出端與電磁感應線圈所接通的電源連接，通過接收的溫度信號控制電源的輸出功率。

作為上述技術方案的進一步改進，所述的電磁感應線圈為中空狀的線圈，其內腔注入冷卻水。

本實用新型的結晶器侵入式水口的中部含有一個管狀碳層，在連鑄澆注過程中，使用電磁感應加熱的方法對結晶器侵入式水口進行加熱，加熱至管狀碳層的溫度與鋼水的溫度大體相等，由于管狀碳層與鋼水的溫度相當，在擴散傳熱的作用下，管狀碳層和鋼水之間耐材的溫度也與鋼水的溫度相當，基本不會發生鋼水向耐材的傳熱作用，在鋼水流經結晶器侵入式水口過程中，鋼水的溫度不會降低，這樣中間包鋼水的溫度基本等于結晶器鋼水的溫度，而控制中間包鋼水的溫度的技術目前比較成熟，可以通過鋼水精煉后低溫出鋼和中間包鋼水補償加熱的方法，把中間包鋼水溫度控制在任何目標溫度值，溫度偏差在±5℃以內。因此，利用本實用新型提供的可通過電磁感應進行加熱的結晶器侵入式水口進行澆注，澆注過程中溫度不會降低，相應的結晶器內鋼水的過熱度也可以控制在任何目標溫度值，溫度偏差在±5℃以內。

本實用新型的一種結晶器侵入式水口優點在于：