一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置及其支撐裝置制造方法
【專利摘要】一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置及其支撐裝置，屬于連續(xù)鑄造【技術領域】。本實用新型包括電磁旋流裝置本體和開合控制機構，在本體內(nèi)設置有繞阻；本體由左半殼體和右半殼體組成，左半殼體和右半殼體為兩個對稱的半圓環(huán)形結構，在左半殼體和右半殼體上分別設置有進水口、出水口和接線柱，左半殼體和右半殼體的一端通過鉸連接相連，另一端相對的側壁上分別開有左半通槽和右半通槽；左半殼體與右半殼體閉合后，電磁旋流裝置本體呈圓環(huán)形，左半通槽和右半通槽形成一通孔，即保護渣添加口；左半殼體和右半殼體的非鉸連接處分別與開合控制機構相連接。支撐裝置由支撐桿組成，支撐桿的一端固定在鉸連接上，另一端與中間包橫梁固定連接。
【專利說明】—種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置及其支撐裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于連續(xù)鑄造【技術領域】，具體涉及一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置及其支撐裝置。

【背景技術】
[0002]隨著連鑄技術的發(fā)展，高質(zhì)量鑄坯已成為當今鋼鐵企業(yè)追求的目標。需要不斷發(fā)展能夠穩(wěn)定結晶器內(nèi)鋼液流動、提高鑄坯質(zhì)量的板坯連鑄新技術。結晶器內(nèi)鋼液的流動狀態(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，改善結晶器內(nèi)鋼液流動狀態(tài)的方式主要是結晶器電磁攪拌、電磁制動等技術，但是由于結晶器是由通水的銅板制成，磁場受到銅板的屏蔽，會產(chǎn)生很大的衰減，嚴重影響電磁場的作用和效率。并且，由于結晶器尺寸的原因，結晶器電磁設備同樣尺寸很大，造價較高。
[0003]浸入式水口內(nèi)鋼液的旋轉流動可有效地提高水口出流的均勻性和穩(wěn)定性，改善結晶器內(nèi)鋼液的流動狀態(tài)和溫度分布，降低結晶器內(nèi)彎月面液面波動。日本在浸入式水口內(nèi)安放轉子的工業(yè)試驗表明:對于圓坯，顯著提高了彎月面的鋼液溫度和鑄坯的等軸晶率；對于大板坯，有效地提高了鑄坯表面和內(nèi)部質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，大幅減少了皮下針孔、皮下夾渣及線狀缺陷等等。其獲得的冶金效果與結晶器電磁攪拌、電磁制動、電磁控流等獲得的冶金效果相當。但安裝在水口內(nèi)的轉子易損且容易造成水口堵塞，并且旋流強度也無法隨工藝調(diào)節(jié)，因此很難在中國大面積推廣。而水口內(nèi)電磁旋流技術可以起到機械旋流同樣的效果，可以避免水口堵塞，使旋流連鑄得以應用。由于水口的材質(zhì)對磁場沒有屏蔽效果，磁場利用率高；設備尺寸小，有利于控制成本；并且可以在更大范圍內(nèi)對旋流水口進行優(yōu)化設計，可以同時起到減少彎月面波動、提高鑄坯等軸晶率、減少鑄坯缺陷等作用。
[0004]目前，已有的電磁旋流水口專利是東北大學赫冀成等人于2005年申請的申請?zhí)枮?00510047290.6的中國實用新型專利“電磁旋流水口”，其中，電磁旋流裝置采用360度整體環(huán)型結構、180度半圓環(huán)型結構或360度分體環(huán)型結構。但是，如果想在浸入式水口區(qū)域采用電磁旋流技術，由于經(jīng)常有水口在線更換等工藝操作，并且有時為了應對突發(fā)事件，需要特別考慮。采用常用的360度整體環(huán)型結構的電磁旋流裝置對現(xiàn)有的連鑄工藝會造成非常大的影響；采用180度半圓環(huán)型結構的電磁旋流裝置磁場效率非常低；采用360度分體環(huán)型結構的電磁旋流裝置，需要充分考慮現(xiàn)場添加保護渣等頻繁的操作，如果總是打開添加保護渣的話，一是對設備容易造成影響；二是對旋流效果會造成中斷影響；對現(xiàn)場連鑄的操作也帶來很多不便。
[0005]基于上述原因，要對電磁旋流裝置進行重新設計，使其既能滿足電磁旋流連鑄的要求，又能利于添加保護渣等頻繁操作，不對現(xiàn)有的連鑄工藝造成很大的影響。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型提供一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置及其支撐裝置。本實用新型能夠使浸入式水口內(nèi)鋼液產(chǎn)生較強旋轉，提高水口出流的均勻性和穩(wěn)定性，均勻結晶器內(nèi)流場、溫度場，進而提高鑄坯質(zhì)量；并且盡量不影響現(xiàn)有的連鑄工藝，利用現(xiàn)有的添加保護渣等現(xiàn)場操作。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置，包括電磁旋流裝置本體和開合控制機構，在電磁旋流裝置本體內(nèi)設置有繞阻；所述電磁旋流裝置本體由左半殼體和右半殼體組成，左半殼體和右半殼體為兩個對稱的半圓環(huán)形結構，在左半殼體上設置有左半殼體的進水口、出水口和接線柱，在右半殼體上設置有右半殼體的進水口、出水口和接線柱，左半殼體和右半殼體的一端通過鉸連接相連，另一端相對的側壁上分別開有左半通槽和右半通槽；左半殼體與右半殼體閉合后，電磁旋流裝置本體呈圓環(huán)形，左半通槽和右半通槽形成一通孔，即保護渣添加口 ；左半殼體和右半殼體的非鉸連接處分別與開合控制機構相連接。
[0008]在所述左半殼體和右半殼體上分別設置有耳板，開合控制機構通過耳板與左半殼體和右半殼體相連。
[0009]所述電磁旋流裝置本體內(nèi)的繞阻采用齒槽型集中繞阻或環(huán)形繞組。
[0010]所述開合控制機構由第一連桿、第二連桿及第三連桿組成，所述第一連桿、第二連桿和第三連桿的內(nèi)端相鉸接，第一連桿的外端與左半殼體的耳板相鉸接，第三連桿的外端與右半殼體的耳板相鉸接。
[0011]所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置的支撐裝置，由支撐桿組成，支撐桿的一端固定在鉸連接上，另一端與中間包橫梁固定連接。
[0012]所述支撐桿為可伸縮結構。
[0013]所述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)有技術相比，本實用新型的有益效果:
[0015]1、由于本實用新型采用了兩瓣式的電磁旋流裝置，就最大限度的保證了磁場回路的閉合，在浸入式水口內(nèi)可產(chǎn)生較強磁場，可以使鋼液在浸入式水口內(nèi)產(chǎn)生較強旋轉；可有效提聞水口出流的均勻性和穩(wěn)定性，進而提聞結晶器內(nèi)鋼液流動及傳熱行為，提聞連鑄還質(zhì)量;
[0016]2、本實用新型可以在不使用時收回，并在使用時移出，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行；
[0017]3、由于結晶器銅板對磁場有屏蔽作用，因此結晶器內(nèi)磁場頻率普遍較低，只有幾Hz ;而本實用新型的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置作用于水口區(qū)域，水口的材質(zhì)對磁場沒有屏蔽效果，磁場利用率高，因此水口內(nèi)磁場頻率最高能達到800Hz ；
[0018]4、高頻率可以用較小的電流就達到很強的旋流效果，因此本實用新型可以減少能源投入；
[0019]綜上所述，本實用新型的兩瓣式浸入式水口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晶器內(nèi)鋼液流動，有效提聞了鑄還的質(zhì)量；本實用新型可普遍適用于現(xiàn)有的方坯、圓坯及板坯連鑄機，可以使鋼液在浸入式水口內(nèi)產(chǎn)生順時針或逆時針的旋轉流動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的電磁旋流裝置本體和耳板連接后的結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置與支撐裝置連接后的俯視圖；
[0022]圖3是本實用新型的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置與支撐裝置連接后的側視圖；
[0023]圖4是本實用新型的左半殼體和右半殼體的結構示意圖；
[0024]其中:1.電磁旋流裝置本體；2.開合控制機構；3.支撐裝置；4.中間包橫梁的固定鋼板；5.中間包橫梁；6.鉸連接；7.左半殼體；8.右半殼體；9.右半通槽；10.左半通槽；
11.第一連桿；12.第二連桿；13.第三連桿；14.耳板；15.支撐桿。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0026]如圖1?圖4所示，一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置，包括電磁旋流裝置本體I和開合控制機構2，在電磁旋流裝置本體I內(nèi)設置有繞阻，所述繞阻采用齒槽型集中繞阻或環(huán)形(克萊姆)繞組；所述電磁旋流裝置本體I由左半殼體7和右半殼體8組成，左半殼體7和右半殼體8為兩個對稱的半圓環(huán)形結構，在左半殼體7上設置有左半殼體7的進水口、出水口和接線柱，在右半殼體8上設置有右半殼體8的進水口、出水口和接線柱，左半殼體7和右半殼體8的一端通過鉸連接6相連，另一端相對的側壁上分別開有左半通槽10和右半通槽9 ;左半殼體7與右半殼體8閉合后，電磁旋流裝置本體I呈圓環(huán)形，左半通槽10和右半通槽9形成一通孔，即保護渣添加口，方便在此添加保護渣；左半殼體7和右半殼體8的非鉸連接處分別與開合控制機構2相連接。
[0027]在所述左半殼體7和右半殼體8上分別設置有耳板14，開合控制機構2通過耳板14與左半殼體7和右半殼體8相連。
[0028]所述開合控制機構2由第一連桿11、第二連桿12及第三連桿13組成，所述第一連桿11、第二連桿12和第三連桿13的內(nèi)端相鉸接，第一連桿11的外端與左半殼體7的耳板相鉸接，第三連桿13的外端與右半殼體8的耳板相鉸接。電磁旋流裝置本體I的開合由開合控制機構2來控制，開合控制機構2可以采用氣動方式，也可以采用機械或齒輪的方式，開合控制機構2的控制端的長度x3為200?500mm。
[0029]所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置的支撐裝置，由支撐桿15組成，支撐桿15的一端固定在鉸連接6上，另一端與中間包橫梁5固定連接。所述支撐桿15可以是固定長度的，也可以是可伸縮結構的，若為可伸縮結構，則采用氣動或機械等方式傳動均可，其長度x2由中間包橫梁5與浸入式水口之間的距離確定,為600?2000mm。支撐桿15與中間包橫梁5之間通過中間包橫梁的固定鋼板4固定連接，即:支撐桿15通過固定在中間包橫梁5上的中間包橫梁的固定鋼板4懸掛在中間包橫梁5上；中間包橫梁的固定鋼板4的尺寸由中間包橫梁5的尺寸決定，中間包橫梁的固定鋼板4可以采用焊接或者螺栓連接的方式固定在中間包橫梁5上。支撐桿15與中間包橫梁的固定鋼板4之間采用螺栓連接的方式固定連接。
[0030]本實用新型的電磁旋流裝置由電源柜供電，所述的電源柜可以提供O?800Hz，O?1000A的電流，可使磁場產(chǎn)生順時針或逆時針旋轉。所述電磁旋流裝置本體I的高度h為80?500_ ;內(nèi)徑r為25?150_ ;外徑R為80?500_ ;其開合角度ct為10。?180° ,由電磁旋流裝置本體I中心處到耳板14最下端的距離xl為100?1000mm。
[0031]實施例一
[0032]本實施例中，電源柜可提供8Hz，1000A的電流，可使磁場產(chǎn)生順時針旋轉。電磁旋流裝置本體I內(nèi)的繞阻采用齒槽型集中繞阻，電磁旋流裝置本體I的高度h為80_，內(nèi)徑r為25mm,外徑R為80mm,開合角度α為10°。由電磁旋流裝置本體I中心處到耳板14最下端的距離xl為100mm。開合控制機構2采用氣動方式,開合控制機構2的控制端的長度x3為200mm。支撐桿15為可伸縮結構,采用氣動方式傳動,其定位后的長度x2為600mm。中間包橫梁的固定鋼板4采用焊接的方式固定在中間包橫梁5上。支撐桿15與中間包橫梁的固定鋼板4之間采用螺栓連接的方式固定連接。
[0033]實施例二
[0034]本實施例中，電源柜可提供100Hz，500A的電流，可使磁場產(chǎn)生逆時針旋轉。電磁旋流裝置本體I內(nèi)的繞阻采用環(huán)形(克萊姆)繞組，電磁旋流裝置本體I的高度h為300_，內(nèi)徑r為100mm，外徑R為300mm，開合角度α為90°。由電磁旋流裝置本體I中心處到耳板14最下端的距離xl為600mm。開合控制機構2采用機械方式,開合控制機構2的控制端的長度x3為300_。支撐桿15為可伸縮結構,采用機械方式傳動,其定位后的長度x2為1200_。中間包橫梁的固定鋼板4采用螺栓連接的方式固定在中間包橫梁5上。支撐桿15與中間包橫梁的固定鋼板4之間采用螺栓連接的方式固定連接。
[0035]實施例三
[0036]本實施例中，電源柜可提供800Hz，200A的電流，可使磁場產(chǎn)生順時針旋轉。電磁旋流裝置本體I內(nèi)的繞阻采用齒槽型集中繞阻。電磁旋流裝置本體I的高度h為500_，內(nèi)徑r為150mm，外徑R為500mm，開合角度α為180°。由電磁旋流裝置本體I中心處到耳板14最下端的距離xl為1000mm。開合控制機構2采用氣動方式,開合控制機構2的控制端的長度x3為500mm。支撐桿15為固定長度的,其長度x2為2000mm。中間包橫梁的固定鋼板4采用焊接的方式固定在中間包橫梁5上。支撐桿15與中間包橫梁的固定鋼板4之間采用螺栓連接的方式固定連接。
[0037]以上所述，僅為本實用新型的較佳可行實施例而已，并非用以限定本實用新型的保護范圍。
[0038]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的一次使用過程:
[0039]如圖1?圖4所示，本實用新型在使用時，首先通過拉動開合控制機構2的第二連桿12使左半殼體7和右半殼體8打開；然后，調(diào)節(jié)支撐桿15的長度，將本實用新型的電磁旋流裝置本體I設置在浸入式水口中部區(qū)域的外側；最后，通過推動開合控制機構2的第二連桿12使左半殼體7和右半殼體8閉合,形成閉合的磁場回路。
[0040]本實用新型可以在不使用時收回到中間包橫梁5附近，不影響水口的在線更換等操作。兩瓣式的電磁旋流裝置最大限度的保證了磁場回路的閉合，可以在浸入式水口內(nèi)使鋼液產(chǎn)生較強旋轉，可有效提高連鑄坯質(zhì)量，并最大限度的保證電磁旋流連鑄的順暢運行。
【權利要求】
1.一種兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置，其特征在于包括電磁旋流裝置本體和開合控制機構，在電磁旋流裝置本體內(nèi)設置有繞阻；所述電磁旋流裝置本體由左半殼體和右半殼體組成，左半殼體和右半殼體為兩個對稱的半圓環(huán)形結構，在左半殼體上設置有左半殼體的進水口、出水口和接線柱，在右半殼體上設置有右半殼體的進水口、出水口和接線柱，左半殼體和右半殼體的一端通過鉸連接相連，另一端相對的側壁上分別開有左半通槽和右半通槽；左半殼體與右半殼體閉合后，電磁旋流裝置本體呈圓環(huán)形，左半通槽和右半通槽形成一通孔，即保護渣添加口 ；左半殼體和右半殼體的非鉸連接處分別與開合控制機構相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置，其特征在于在所述左半殼體和右半殼體上分別設置有耳板，開合控制機構通過耳板與左半殼體和右半殼體相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置，其特征在于所述電磁旋流裝置本體內(nèi)的繞阻采用齒槽型集中繞阻或環(huán)形繞阻。
4.根據(jù)權利要求2所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置，其特征在于所述開合控制機構由第一連桿、第二連桿及第三連桿組成，所述第一連桿、第二連桿和第三連桿的內(nèi)端相鉸接，第一連桿的外端與左半殼體的耳板相鉸接，第三連桿的外端與右半殼體的耳板相鉸接。
5.權利要求1所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置的支撐裝置，其特征在于由支撐桿組成，支撐桿的一端固定在鉸連接上，另一端與中間包橫梁固定連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置的支撐裝置，其特征在于所述支撐桿為可伸縮結構。
7.根據(jù)權利要求5所述的兩瓣式浸入式水口電磁旋流裝置的支撐裝置，其特征在于所述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。
【文檔編號】B22D11/115GK203956040SQ201420306598
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】王強, 赫冀成, 李德偉, 蘇志堅, 丸川雄凈 申請人:東北大學, 沈陽東大新冶金技術有限公司