[發明專利]一種時空函數控制的多節聯動式連鑄磁攪拌系統及其方法

有效

• 申請號: 201911025847.4
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110605366B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 蘭鵬;王小松;張家泉
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22D11/115
• 分類號: B22D11/115;B22D11/16
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明提供了一種時空函數控制的多節聯動式連鑄磁攪拌系統及其方法，涉及鋼鐵冶金技術領域，根據連鑄鋼種和斷面尺寸等參數進行長區間、多模式、高精度的動態攪拌調控，能夠提高連鑄磁攪拌的冶金功能和效果，擴大連鑄工藝參數的調控窗口；該系統在連鑄機的不同位置設置若干攪拌器單元組，每組所述攪拌器單元組包括若干獨立控制的攪拌器單元；同一攪拌器單元組內不同攪拌器單元的攪拌模式相同或不同，攪拌模式是時間和空間的函數；攪拌單元組之間可進行聯動控制；攪拌模式包括時空函數下的旋轉攪拌、線性攪拌、連續攪拌和交替攪拌以及順時針、逆時針的任意組合。本發明提供的技術方案適用于鋼鐵冶金的連鑄過程中。

【技術領域】

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及一種時空函數控制的多節聯動式連鑄磁攪拌系統及其方法。

【背景技術】

連鑄是鋼鐵生產中的關鍵流程。連鑄坯中常出現中心偏析、疏松、縮孔等質量缺陷，嚴重影響產品性能。當前，磁攪拌技術已成為鑄坯凝固質量調控的重要手段，在方坯(矩形坯)、板坯、圓坯和異形坯連鑄中等均有應用。磁攪拌可加強鑄坯內部鋼水的強制流動，既可以減少凝固前沿對氣泡和夾雜物的捕捉，又能均勻化溫度和成分，抑制凝固末端枝晶搭橋。

傳統連鑄磁攪拌器的長度一般為0.6～1.0m，且拉坯方向上磁場作用范圍固定。由于同一連鑄機生產的鋼種和斷面較多，加之冶煉節奏不穩定引起的工況波動，現場拉速往往在很大范圍內變化。

拉速變動導致鑄坯在傳統攪拌器內歷經的時間不同，坯殼厚度和熱狀態也不一致，常出現攪拌作用過強或過弱的情況，冶金效果極不穩定，不同鋼種和斷面下鑄坯質量高低難以調和。即使某些攪拌器可移動，但范圍多小于2m，其適應性非常有限。

同時，傳統磁攪拌器的工作模式僅為時間的函數，因易形成白亮帶(負偏析)限制了其對均質性和致密度缺陷的改善效果，工藝調控窗口極窄、效用極為有限。

因此，有必要研究一種時空函數控制的多節聯動式連鑄磁攪拌系統及其方法來應對現有技術的不足，以解決或減輕上述一個或多個問題。

【發明內容】

有鑒于此，本發明提供了一種時空函數控制的多節聯動式連鑄磁攪拌系統及其方法，根據連鑄鋼種和斷面尺寸等參數進行長區間、多模式、高精度的動態攪拌調控，能夠提高連鑄磁攪拌的冶金功能和效果，擴大連鑄工藝參數的調控窗口。

一方面，本發明提供一種時空函數控制的多節聯動式連鑄磁攪拌系統，其特征在于，在連鑄機的不同位置設置若干攪拌器單元組，每組所述攪拌器單元組包括若干獨立控制的攪拌器單元；同一攪拌器單元組內不同攪拌器單元的攪拌模式相同或不同，攪拌模式是時間和空間的函數；攪拌單元組之間能夠進行聯動控制。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述攪拌器單元組包括2個及以上攪拌器單元。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，同一攪拌器單元組內不同攪拌器單元的攪拌模式相同或不同的具體方式為：相鄰的兩個攪拌器單元在同一時刻的攪拌模式不同。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述攪拌器單元的攪拌模式包括順時針或逆時針的旋轉攪拌模式、順時針或逆時針的線性攪拌模式、順時針或逆時針的連續攪拌模式和/或順時針或逆時針的交替攪拌模式，攪拌模式為時間的函數，P＝f(t)，P為攪拌模式參數，如電流、頻率、方向等，t為時間。