一側(cè)開口、磁路閉合的電磁旋流裝置及其支撐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于連續(xù)鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一側(cè)開口、磁路閉合的電磁旋流裝置及其支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼的連續(xù)鑄造是將具有一定過熱度的液態(tài)鋼液通過水冷結(jié)晶器連續(xù)冷卻成具有一定形狀的固態(tài)鑄坯的過程。隨著連鑄技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，特別是由于用戶對(duì)鋼材質(zhì)量越來越高的要求及國際市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，連鑄坯的質(zhì)量越來越受到重視，減小鑄坯缺陷，從而進(jìn)一步提高鋼材質(zhì)量已成為連鑄生產(chǎn)中重要的工作。
[0003]結(jié)晶器作為連鑄機(jī)的“心臟”，是連鑄坯大多數(shù)表面缺陷和內(nèi)部質(zhì)量問題的發(fā)源地。有統(tǒng)計(jì)表明:鑄坯近80%的表面缺陷起源于結(jié)晶器，同時(shí)它也是連鑄諸多工藝環(huán)節(jié)中控制鋼水質(zhì)量的最后一環(huán)，是決定連鑄坯的表面質(zhì)量以及非金屬夾雜物含量和分布的關(guān)鍵。而結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài)直接影響著鑄坯的質(zhì)量及非金屬夾雜物的含量和分布。目前，改善結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)狀態(tài)的方式主要是結(jié)晶器電磁攪拌、電磁制動(dòng)等技術(shù)，由于結(jié)晶器是由通水的銅板制成，磁場(chǎng)受銅板的屏蔽，會(huì)產(chǎn)生很大的衰減，嚴(yán)重影響電磁場(chǎng)的作用和效率。
[0004]而浸入式水口(submerged entry nozzle)是連續(xù)鑄鋼設(shè)備中安裝在中間包底部并插入結(jié)晶器鋼液面以下的澆注用耐火套管；在連鑄過程中，精煉后的鋼液經(jīng)過中間包處理后，通過浸入式水口被不斷地注入結(jié)晶器接受冷卻和凝固加工。浸入式水口在保護(hù)鋼流、防止鋼水二次氧化的同時(shí)，還改變著鋼液在結(jié)晶器內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，而連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài)也對(duì)連鑄坯質(zhì)量及產(chǎn)量有重大影響。基礎(chǔ)研究表明:在連鑄浸入式水口內(nèi)鋼液的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)可以有效地提高水口出流的均勻性和穩(wěn)定性，改善結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài)和溫度分布，降低結(jié)晶器內(nèi)彎月面液面波動(dòng)，可以有效提高鑄坯質(zhì)量。使用水口電磁旋流裝置，可以在浸入式水口內(nèi)產(chǎn)生鋼液旋流，防止水口堵塞，并且浸入式水口內(nèi)的鋼液旋流流動(dòng)可以帶動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)鋼液旋轉(zhuǎn)，起到結(jié)晶器電磁攪拌的作用。由于水口材質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)沒有屏蔽效果，因此電磁旋流裝置可以比結(jié)晶器電磁攪拌有更好的磁場(chǎng)利用率，而且尺寸更小，造價(jià)更低。
[0005]但是，如果想在浸入式水口區(qū)域采用電磁旋流技術(shù)，由于經(jīng)常有水口在線更換等工藝操作，并且有時(shí)為了應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，需要特別考慮。東北大學(xué)赫冀成等人于2005年申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00510047290.6的中國發(fā)明專利“電磁旋流水口”，其中，電磁旋流裝置采用360度整體環(huán)型結(jié)構(gòu)、180度半圓環(huán)型結(jié)構(gòu)或360度分體環(huán)型結(jié)構(gòu)。采用常用的360度整體環(huán)型結(jié)構(gòu)的電磁旋流裝置對(duì)現(xiàn)有的連鑄工藝會(huì)造成非常大的影響；采用180度半圓環(huán)型結(jié)構(gòu)的電磁旋流裝置磁場(chǎng)效率非常低；采用360度分體環(huán)型結(jié)構(gòu)的電磁旋流裝置水路電路系統(tǒng)龐大，不利于現(xiàn)場(chǎng)的安裝使用。
[0006]基于上述原因，必須要對(duì)電磁旋流裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使其既能滿足電磁旋流連鑄的要求，又不對(duì)現(xiàn)有的連鑄工藝造成很大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種一側(cè)開口、磁路閉合的電磁旋流裝置及其支撐裝置。本發(fā)明能夠使浸入式水口內(nèi)鋼液產(chǎn)生較強(qiáng)旋轉(zhuǎn)，提高水口出流的均勻性和穩(wěn)定性，改善結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)，進(jìn)而提高鑄坯質(zhì)量，并且盡量不影響現(xiàn)有的連鑄工藝。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種一側(cè)開口、磁路閉合的電磁旋流裝置，包括一側(cè)具有開口的電磁旋流裝置本體和磁路補(bǔ)償裝置，在電磁旋流裝置本體內(nèi)設(shè)置有繞阻；所述磁路補(bǔ)償裝置由耐火材料包裹的鐵芯制成，其設(shè)置在電磁旋流裝置本體的開口處，與電磁旋流裝置本體一起形成閉合磁路結(jié)構(gòu)。
[0009]所述電磁旋流裝置本體與磁路補(bǔ)償裝置通過鉸連接連接在一起。
[0010]所述磁路補(bǔ)償裝置與電磁旋流裝置本體一起形成的閉合磁路結(jié)構(gòu)的形狀為圓形或馬蹄形。
[0011]所述磁路補(bǔ)償裝置的外側(cè)采用風(fēng)冷、水冷或油冷。
[0012]所述的一側(cè)開口、磁路閉合的電磁旋流裝置的支撐裝置，由支撐桿組成，支撐桿的一端與電磁旋流裝置本體固定連接，另一端與中間包橫梁固定連接，所述的支撐桿為可伸縮結(jié)構(gòu)。
[0013]所述的支撐桿與中間包橫梁之間通過中間包橫梁的固定鋼板固定連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0015]1、由于本發(fā)明采用了磁路補(bǔ)償裝置，保證了磁場(chǎng)回路的閉合，在浸入式水口內(nèi)可產(chǎn)生較強(qiáng)磁場(chǎng)，可以使鋼液在浸入式水口內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)旋轉(zhuǎn)；可有效提高水口出流的均勻性和穩(wěn)定性，進(jìn)而提聞結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)及傳熱彳丁為，提聞連鑄還質(zhì)量；
[0016]2、本發(fā)明可以在不使用時(shí)收回，并在使用時(shí)移出，不影響水口的在線更換等操作，可以最大限度的保證電磁旋流連鑄的順暢運(yùn)行；
[0017]綜上所述，本發(fā)明的一側(cè)開口、磁路閉合的電磁旋流裝置及其支撐裝置既不影響現(xiàn)有的連鑄工藝，又能有效的控制水口及結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)，有效提聞了鑄還的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的磁路補(bǔ)償裝置與電磁旋流裝置本體一起形成的閉合磁路結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的電磁旋流裝置與支撐裝置連接后的俯視圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的電磁旋流裝置與支撐裝置連接后的側(cè)視圖；
[0021]圖中:1.電磁旋流裝置本體；2.磁路補(bǔ)償裝置；3.浸入式水口 ；4.鉸連接；5.支撐裝置；6.中間包橫梁的固定鋼板；7.中間包橫梁；8.開口 ；9.支撐桿。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023]如圖1、圖2和圖3所不,一種一側(cè)開口、磁路閉合的電磁旋流裝置,包括一側(cè)具有開口 8的電磁旋流裝置本體1和磁路補(bǔ)償裝置2，在電磁旋流裝置本體1內(nèi)設(shè)置有繞阻，繞阻采用齒槽型繞組；所述磁路補(bǔ)償裝置2由耐火材料包裹的鐵芯制成，其設(shè)置在