CN105014030B - 带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，背板由不锈钢和硅钢纵向层叠而成，硅钢是由硅钢片叠加而成，在搅拌器磁轭和齿槽处分别对应硅钢层和不锈钢层。不但可以提高背板的强度以便承受更强的钢水压力和冲击力，而且在保证强度的前提下，既减小了背板对磁场的屏蔽，又达到提高磁场的有效利用率和优化组织的目的。背板采用不锈钢和硅钢是为了保证背板的强度，减小背板对磁场的屏蔽。与常规结晶器背板相比这种背板的厚度增大了，不但强度降低了结晶器裂纹和鼓肚危险发生的概率，而且在背板厚度增加的同时减小了背板对磁场的屏蔽，提高了搅拌效率，进而为改善铸坯组织提供了可能性。

Description

带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器

技术领域

本发明涉及一种连铸结晶器系统，特别是涉及一种连铸电磁搅拌器，应用于金属冶金设备技术领域。

背景技术

随着我国钢铁工业的快速发展，应用与钢铁工业的连铸机也随之发展，并为钢铁工业的顺利发展创造了十分重要的条件，而结晶器是连铸机中的重要设备，钢水就是在结晶器内冷却初步凝固成型，故被称为连铸机的“心脏”。结晶器是由导热性能优异的铜和铜合金做内衬，外面套有夹套以通水冷却。在生产过程中，结晶器要不断地经受高温、高压和强磨擦的冲击，工作环境极其恶劣，常出现铜板裂纹、铜板鼓肚、热流不均匀和铜板铸坯出口处磨损等现象。

所以为防止这些现象出现，工业生产中常常在结晶器宽面背后加上不锈钢背板来抵抗钢水对结晶器的压力和冲击，降低裂纹和鼓肚的危险。由于传统的宽厚板坯连铸背板厚度较小，当要浇注更大的宽板时，厚度较小的背板就不能抵抗住钢水的压力和冲击力，此时如果增加背板的厚度，虽然背板的强度增加了，能够承受住钢水对背板的压力和冲击力，但是背板厚度的增加会带来另一个弊病，那就是背板不锈钢对磁场的屏蔽程度增大，到达钢液的磁场就会减小，影响EMS激发磁场的有效利用率，搅拌效率低，铸坯组织不好。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，采用硅钢和不锈钢一体组合的复合背板，不但能提高背板的强度以便承受更强的钢水压力和冲击力，而且在保证强度的前提下，既减小了背板对磁场的屏蔽，又达到提高磁场的有效利用率和优化组织的目的。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，结晶器位于板坯电磁搅拌器的中间，电磁搅拌器铁芯设置在结晶器的外围，线圈缠绕在电磁搅拌器铁芯上，在电磁搅拌器铁芯外侧的磁轭处对应固定安装硅钢，同时在电磁搅拌器铁芯外侧的缠绕线圈齿槽处对应固定安装不锈钢，将在电磁搅拌器铁芯外侧的不锈钢和硅钢固定连接起来，在任意相邻的不锈钢和硅钢连接处形成固定连接结构，使位于电磁搅拌器铁芯外侧的不锈钢和硅钢采用固定连接方式进行一体组合，形成沿着结晶器外部纵向延伸叠加的复合背板，在一体背板中的朝向结晶器的不锈钢表面和硅钢表面保持平齐，使复合背板中的朝向结晶器的不锈钢共同固定支撑在结晶器的外壁上，将复合背板作为对结晶器的外壁进行辅助固定支撑的结构部件，硅钢采用一系列硅钢片叠加而成。

作为本发明优选的技术方案，复合背板通过可拆卸的紧固连接件与结晶器壁紧固连接。

作为上述技术方案中进一步优选的技术方案，使复合背板和结晶器壁之间紧固连接的紧固连接件采用螺钉或双头螺柱。

作为上述技术方案中进一步优选的技术方案，在复合背板中的各不锈钢和硅钢的连接处通过焊接进行连接固定，使在任意相邻的不锈钢和硅钢连接处的固定连接结构形成焊缝。

作为上述技术方案中进一步优选的技术方案，复合背板由厚度相同的不锈钢和硅钢组成。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1. 本发明的复合背板是由不锈钢和硅钢纵向层叠而成，在搅拌器磁轭和齿槽处分别对应硅钢层和不锈钢层，与结晶器外壁接触的不锈钢和硅钢的表面在同一平面上，依次纵向层叠排列，本发明的复合背板的厚度能比常规的背板的厚度显著更加，当浇注更宽板坯时，有足够的强度来抵挡住钢水的压力和冲击力，降低裂纹和鼓肚的危险；

2. 本发明由于在磁轭处对应于背板的硅钢层，硅钢的导磁率比不锈钢的导磁率高，从铁芯出来的磁场通过硅钢进入结晶器，减小了背板对磁场的屏蔽，提高了搅拌效率，改善了铸坯组织，硅钢层是由硅钢片叠加而成，避免了涡流的产生，防止硅钢温度过高。

附图说明

图1是本发明优选实施例带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器的结构示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：

在本实施例中，参见图1，一种带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，结晶器4位于板坯电磁搅拌器的中间，电磁搅拌器铁芯设置在结晶器4的外围，线圈5缠绕在电磁搅拌器铁芯上，在电磁搅拌器铁芯外侧的磁轭1处对应固定安装硅钢3，同时在电磁搅拌器铁芯外侧的缠绕线圈5齿槽处对应固定安装不锈钢2，将在电磁搅拌器铁芯外侧的由厚度相同的不锈钢2和硅钢3固定连接起来，在任意相邻的不锈钢2和硅钢3连接处形成固定连接结构6，使位于电磁搅拌器铁芯外侧的不锈钢2和硅钢3采用固定连接方式进行一体组合，形成沿着结晶器4外部纵向延伸叠加的复合背板，在一体背板中的朝向结晶器4的不锈钢2表面和硅钢3表面保持平齐，使复合背板中的朝向结晶器4的不锈钢2共同固定支撑在结晶器4的外壁上，将复合背板作为对结晶器4的外壁进行辅助固定支撑的结构部件，复合背板通过双头螺柱与结晶器4壁紧固连接，硅钢3采用一系列硅钢片叠加而成。

在本实施例中，参见图1，在复合背板中的各不锈钢2和硅钢3的连接处通过焊接进行连接固定，使在任意相邻的不锈钢2和硅钢3连接处的固定连接结构6形成焊缝。

在本实施例中，参见图1，硅钢3是由硅钢片叠加而成，复合背板是由不锈钢2和硅钢3纵向叠加通过激光焊接而成，不锈钢2和硅钢3厚度相同且两者在同一平面上进行组合，组成的复合背板厚度大于传统的不锈钢背板的厚度，作为冶金连铸设备结晶器4上的关键辅助支撑部件，这样能保证不锈钢2和硅钢3承受来自结晶器4壁的同一平面的力，方便本实施例的复合背板和结晶器4的连接，而且复合背板厚度的增加提高了复合背板对结晶器4中钢水的压力的冲击了，降低裂纹和鼓肚的危险。不锈钢2和硅钢3分别对应于齿槽和线圈，其对应宽度也分别一样，依次成纵向层叠排列，在铁芯处磁场通过硅钢3进入结晶器4，减小了复合背板对磁场的屏蔽，这样既保证了复合背板的强度也能保证搅拌效率。硅钢层的硅钢3是通过硅钢片叠加而成，这样可以防止产生涡流，避免温度过高。本实施例带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器不但可以提高复合背板的强度以便承受更强的钢水压力和冲击力，而且在保证强度的前提下，既减小了背板对磁场的屏蔽，又达到提高磁场的有效利用率和优化组织的目的。复合背板采用不锈钢2和硅钢3是保证了符合背板的强度，减小复合背板对磁场的屏蔽，与常规结晶器背板相比这种背板的厚度增大了，不但强度降低了结晶器裂纹和鼓肚危险发生的概率，而且在复合背板厚度增加的同时减小了背板对磁场的屏蔽，提高了搅拌效率，进而为改善铸坯组织提供了可能性。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，结晶器(4)位于板坯电磁搅拌器的中间，电磁搅拌器铁芯设置在所述结晶器(4)的外围，线圈(5)缠绕在电磁搅拌器铁芯上，其特征在于：在所述电磁搅拌器铁芯外侧的磁轭(1)处对应固定安装硅钢(3)，同时在所述电磁搅拌器铁芯外侧的缠绕所述线圈(5)齿槽处对应固定安装不锈钢(2)，将在所述电磁搅拌器铁芯外侧的不锈钢(2)和硅钢(3)固定连接起来，在任意相邻的所述不锈钢(2)和所述硅钢(3)连接处形成固定连接结构(6)，使位于所述电磁搅拌器铁芯外侧的不锈钢(2)和硅钢(3)采用固定连接方式进行一体组合，形成沿着所述结晶器(4)外部纵向延伸叠加的复合背板，在一体背板中的朝向结晶器(4)的不锈钢(2)表面和硅钢(3)表面保持平齐，使所述复合背板中的朝向结晶器(4)的不锈钢(2)共同固定支撑在所述结晶器(4)的外壁上，将所述复合背板作为对所述结晶器(4)的外壁进行辅助固定支撑的结构部件，所述硅钢(3)采用一系列硅钢片叠加而成。

2.根据权利要求1所述带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，其特征在于：所述复合背板通过可拆卸的紧固连接件与所述结晶器(4)壁紧固连接。

3.根据权利要求2所述带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，其特征在于：使所述复合背板和所述结晶器(4)壁之间紧固连接的紧固连接件采用螺钉或双头螺柱。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，其特征在于：在所述复合背板中的各所述不锈钢(2)和所述硅钢(3)的连接处通过焊接进行连接固定，使在任意相邻的所述不锈钢(2)和所述硅钢(3)连接处的固定连接结构(6)形成焊缝。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述带复合背板的连铸电磁搅拌结晶器，其特征在于：所述复合背板由厚度相同的所述不锈钢(2)和所述硅钢(3)组成。