[發明專利]一種通過加入電磁場抑制鋼包水口形成旋渦的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011172856.9
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112276025B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 岳強;余慧;胡睿;康志偉;曾岳飛;楊澤曦
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學;河北敬業高品鋼科技有限公司
• 主分類號: B22D1/00
• 分類號: B22D1/00;B22D41/50
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 平靜

本發明公開了一種通過加入電磁場抑制鋼包水口形成旋渦的裝置及方法，屬于冶金技術領域。本發明的裝置包括環繞在鋼包周向的兩組電磁線圈，及為電磁線圈供電的電源；兩組電磁線圈環繞在設置于底座上端的隔熱板上，隔熱板與底座之間通有冷卻水。底座上設置升降機構，輔助電磁線圈上下移動。本發明通過對鋼水形成旋渦的臨界高度進行計算，使電磁線圈準確位于旋渦產生的臨界高度，起到抑制旋渦的作用；同時利用電磁線圈對鋼液進行加熱，補充澆注末期鋼包內鋼液的溫降，使鋼液產生上下對流，將鋼水內部的夾雜物帶到液面上，達到去除夾雜物的作用，提高金屬液的潔凈度和提升金屬收得率，使鋼液溫度得到穩定控制，顯著提升產品性能。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，更具體地說，涉及一種通過加入電磁場抑制鋼包水口形成旋渦的裝置及方法。

背景技術

鋼包是盛儲鋼水的容器，又是精煉設備的組成部分，而鋼包澆注末期所出現的匯流旋渦，會引起一系列的負面影響，比如卷渣下渣等現象，產生的鋼流卷渣不但降低了鋼水的純凈度，同時也會對包襯和水口的使用壽命產生不利影響，嚴重影響澆注過程的順利進行。隨著煉鋼技術的不斷發展，對鋼液質量的要求也越來越高，為了獲得潔凈鋼，需要盡可能的去除鋼中的非金屬夾雜物的顆粒，并且還要避免鋼液與空氣中的氧接觸形成二次氧化。

鋼包內鋼水澆注末期，當液面下降到一定程度時，會在鋼包底部處形成匯流旋渦，匯流旋渦逐漸演變至貫通排出口。此時，不但會卷入空氣，形成二次氧化，還會把液面上的渣卷入鋼液內部，增加鋼中夾雜物的含量，惡化鋼的質量。同時，隨著鋼包里面的鋼液量降低，鋼液的熱量會出現大量的損失，鋼包包壁也會有一定的吸熱，并且中間包鋼液面的熱輻射影響等都會產生熱損失，最終導致中間包鋼水溫度顯著降低。因此，在鋼包澆注后期，需要有效地補充鋼水溫降，實現低過熱度恒溫澆注。

目前為了抑制匯流旋渦的形成，工業上用的最多的辦法是：當匯流旋渦達到貫通排出口的臨界高度時停止澆注，此方法可以避免旋渦對鋼液質量的影響，但是臨界高度以下的鋼液會被剩余，增大了鋼液的成本，造成生產成本的提高。

經檢索，中國專利申請號ZL201510590403.0，發明名稱為：一種減少中間包下渣量的方法，申請公布日為：2017年3月29日，該申請案在中間包外的浸入式水口附近施加制動磁場，制動磁場降低浸入式水口附近鋼液的旋轉速度，進而減少旋渦的深度，避免卷渣。在高溫環境中工作，電磁制動磁場發生器設置有水冷系統，保證其能正常工作。但該申請案僅簡單的在中間包下部設置磁場，減緩旋渦的形成的作用不是很強，不能有效地補充澆注末期鋼水的溫度，無法保證鋼水的清潔度與質量。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

鑒于現有的鋼包在澆注末期易出現匯流旋渦，從而卷入空氣，形成二次氧化，還會把液面上的渣卷入鋼液內部，增加鋼中夾雜物的含量，進而導致鋼坯質量惡化，以及澆注末期鋼液溫降較大的問題，本發明提供了一種通過加入電磁場抑制鋼包水口形成旋渦的裝置及方法，利用電磁場在鋼液中產生感生電流，感生電流與加入的電磁場相互作用產生洛倫茲力，驅使鋼液運動，進而使旋渦的形成減弱，并有效解決鋼水溫降，解決了旋渦帶來的一系列問題。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種通過加入電磁場抑制鋼包水口形成旋渦的裝置，包括鋼包，還包括電磁機構，所述的電磁機構包括第一電磁線圈、第一電源、第二電磁線圈和第二電源；所述的第一電磁線圈和第二電磁線圈沿鋼包周向環繞，第一電磁線圈和第二電磁線圈沿豎直方向上下分布；第一電磁線圈與第一電源連接，第二電磁線圈與第二電源連接。

更進一步地，所述的鋼包外側設置有隔熱板，該隔熱板外側包裹有保溫棉，所述的第一電磁線圈和第二電磁線圈環繞在保溫棉上。

更進一步地，還包括底座，所述的鋼包安放在底座上；所述的隔熱板設置在底座上部。