CN110167694A - 用于金属制造过程的组件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于金属制造过程的组件(1)，该组件包括：中间包(3)、构造成提供来自中间包(3)的熔融金属的出料的浸入式水口(5)(SEN)和绕SEN(5)布置的电磁搅拌器(7)，电磁搅拌器(7)具有封闭且一体的SEN封围部分，封闭且一体的SEN封围部分设置有线圈以用于在SEN(5)中产生旋转电磁场，SEN封围部分设置有在圆周方向上封闭且一体的环形通路，SEN(5)延伸通过该环形通路，其中，电磁搅拌器(7)相对于中间包(3)且相对于SEN(5)固定不动地安装。

Description

用于金属制造过程的组件

技术领域

本公开总体上涉及金属制造，并且具体地涉及用于金属制造过程的组件。

背景技术

浸入式水口(SEN)用于对板坯连铸机结晶器中的流动模式进行控制，并因此对板坯和最终产品质量进行控制。为了避免因积聚在SEN内壁上的氧化物所导致的水口堵塞且为了对结晶器中的流动模式进行控制，常见的做法是将氩气吹入到SEN中。

在对产品质量的要求更高的情况下，已经确定了关于传统的SEN的若干问题，并且旋流水口已被认为是改进结晶器中的流动并因此提高产品质量的一种有效措施。

在过去的20年中一直在对流动通过中间包水口的熔融金属的电磁搅拌进行研发。绕水口布置的电磁搅拌器的原理是在水口内产生旋转磁场。因此，在流动通过水口的熔融金属中感应出了涡流。这就产生了使熔融金属在SEN中水地平旋转的电磁力。

CN 100357049C公开了一种电磁旋流水口。电磁旋流装置设置在围绕水口的移动机构上，该移动机构能够从铸造位置移动。

发明内容

由于在金属制造过程中、比如在钢制造过程中存在恶劣的环境，所以移动部分通常比固定结构有更高的失效风险。在CN 100357049C中提供的电磁旋流装置通常必须在大约每六次加热后从铸造位置移开，因为此时由于磨损而必须更换水口。这通常适用于任何金属制造过程。因此，在几次加热之后必须使可移动机构在竖向上上下移动。在可移动机构发生故障的情况下，整个铸造组件将受到修复可移动机构所需的停机时间的影响。

鉴于上述，本公开的目的是提供一种用于金属制造过程的组件，以解决或至少减轻现有技术的问题。

因此，提供了一种用于金属制造过程的组件，该组件包括：中间包、浸入式水口(SEN)和电磁搅拌器，其中，SEN构造成提供来自中间包的熔融金属的出料，电磁搅拌器构造成绕SEN布置，电磁搅拌器具有封闭且一体的SEN封围部分，SEN封围部分设置有线圈以用于在SEN中产生旋转电磁场，其中，电磁搅拌器构造成相对于中间包且相对于SEN固定地安装。

因此，封闭且一体的SEN封围部分是不能打开的。SEN封围部分设置有在圆周方向上封闭且一体的环形通路，SEN构造成延伸通过该环形通路。封闭且一体的SEN封围部分没有运动部分，这延长了电磁搅拌器的使用寿命。与开放式电磁搅拌器相比，可以获得更高的磁场强度并且减少了漏磁。

电磁搅拌器构造成相对于中间包且相对于SEN固定地或固定不动地安装或布置。电磁搅拌器构造成安装至固定结构，通常直接或间接地安装至中间包本体。

借助于固定布置的封闭式电磁搅拌器，可提供更高的组件可靠性。

根据一个实施方式，SEN封围部分具有贯通开口，该贯通开口形成了构造成对SEN进行接纳的通道，其中，该通道具有沿着通道的内圆周的无缝内壁。

一个实施方式包括SEN切断装置，该SEN切断装置构造成被安装至中间包并且布置在中间包的下方。

根据一个实施方式，电磁搅拌器构造成被安装至SEN切断装置。

根据一个实施方式，电磁搅拌器构造成被安装至SEN切断装置的下侧。

一个实施方式包括锁定装置，其中，SEN具有第一水口部分和第二水口部分，其中，第一水口部分构造成从中间包延伸，第二水口部分构造成借助于锁定装置以可拆卸的方式附接至第一水口部分。

根据一个实施方式，电磁搅拌器构造成被安装至锁定装置上。

根据一个实施方式，电磁搅拌器构造成被安装至中间包的底部。

根据一个实施方式，电磁搅拌器与锁定装置成一体。

根据一个实施方式，金属制造过程是钢制造过程。

总体上，除非本文中另有明确定义，否则权利要求中所使用的所有术语都应根据其在技术领域中的通常含义来解释。除非另有明确规定，否则对“一/一种/该元件、设备、部件、装置等”的所有参引都应当被开放性地解释为指代“元件、设备、部件、装置等”中的至少一个示例。

附图说明

现在将参照附图以示例的方式对本发明构思的具体实施方式进行描述，在附图中：

图1示意性地示出了用于金属制造过程的组件的示例的纵向截面；以及

图2示意性地示出了用于金属制造过程的组件的另一示例的纵向截面。

具体实施方式

下面将参照附图更全面地描述本发明构思，在附图中示出了示例性实施方式。然而，可以用许多不同的形式来实现本发明构思，并且本发明构思不应被解释为仅限于本文中所公开的实施方式；相反，这些实施方式是通过示例的方式提供的，使得本公开将是彻底和完整的并且将会将本发明构思的范围充分地传达给本领域的技术人员。贯穿整个描述，相似的附图标记指的是相似的元件。

本公开涉及一种用于金属制造过程的组件，该金属制造过程通常为连铸过程，例如钢制造过程、铝制造过程或金属合金制造过程。

该组件包括中间包、SEN和电磁搅拌器，其中，SEN构造成提供来自中间包的熔融金属的出料，电磁搅拌器构造成绕SEN安装。电磁搅拌器构造成相对于中间包且相对于SEN固定地安装。因此，电磁搅拌器构造成相对于中间包和SEN固定不动地安装。特别地，电磁搅拌器构造成被安装至相对于中间包且相对于SEN固定的固定结构。例如，这种固定结构可以是中间包本身、安装至中间包的SEN切断装置、或者锁定装置，该锁定装置通常安装至中间包且构造成将SEN的两个纵向延伸的水口部分附接和锁定在一起，下文将对其进行详细描述。

在使用该组件时，熔融金属从熔融金属罐中出料到中间包。从中间包排出的熔融金属的流动可以通常借助于塞杆而通过SEN被控制。在SEN的下面是结晶器，熔融金属排出到该结晶器中并且熔融金属在该结晶器中部分地固化。然后，部分地固化的金属因重力而从结晶器中移动，通常通过辊子装置来成型和冷却。以这种方式，可以获得方坯、钢坯或板坯。

图1示出了用于金属制造过程的组件的第一示例。组件1包括中间包3和SEN 5，其中，中间包3是设置有底部出料孔3a的冶金炉。SEN 5构造成布置在中间包3的底部出料孔3a中，从而允许熔融金属从中间包3出料。

示例性的SEN 5是整体式SEN且构造成延伸到布置在中间包3和SEN 5下面的结晶器11内，使得流动通过SEN 5的熔融金属能够借助于重力而流动到结晶器11中。组件1可以根据一个示例包括设置有氩气入口的塞杆6，以允许氩气流入到塞杆6中。塞杆6具有氩气能够流动通过的轴向通道和连接至氩气入口的氩气出口，以允许氩气流动通过塞杆6而进入SEN 5中。因此，可以在SEN 5中控制熔融金属的流动，以避免水口堵塞。此外，塞杆6构造成在竖向上上下移动以调节从中间包3通过SEN 5流动至结晶器11的熔融金属的流量。

此外，示例性的组件1包括电磁搅拌器7和SEN切断装置9。电磁搅拌器7是封闭式电磁搅拌器7，在这种情况下，电磁搅拌器7在围绕SEN 5的部分中不具有移动部分。因此，电磁搅拌器7的构造成围绕SEN 5的封闭且一体的SEN封围部分或环形端部部分是不能打开的。因此，环形端部部分是一体的，然而应当理解的是，环形端部部分可以包括许多不同的部件，比如磁芯和绕芯卷绕的线圈。环形端部部分形成了构造成对SEN 5进行接纳的通道。可以说这个通道沿着通道的内圆周在圆周方向上是无缝的。由于电磁搅拌器7是封闭式的，因此在封闭之前电磁搅拌器7在安装期间不能被打开并从SEN 5的两侧绕SEN 5安置。替代地，在安装期间中，电磁搅拌器7在SEN 5的轴向方向上被旋拧到SEN 5上。

SEN切断装置9构造成切断SEN 5。SEN切断装置9特别构造成进行SEN 5的横截面切断。SEN切断装置9通常只在紧急情况下使用，在塞杆6无法操作或被破坏时使用。SEN切断装置9根据本示例固定安装至中间包3的下侧。电磁搅拌器7固定安装至SEN切断装置9。因此，电磁搅拌器7间接地安装至中间包3。根据本示例，电磁搅拌器7安装至SEN切断装置9的下侧。电磁搅拌器7借助于紧固件附接至SEN切断装置9。合适的紧固件的示例是螺钉和/或螺栓。

图2示出了用于金属制造过程的组件1’的另一示例。组件1’与上面参照图1所描述的组件1相似。因此，组件1’包括中间包3、塞杆6、电磁搅拌器7、SEN 5’和锁定装置13，该锁定装置13是水口更换装置。

然而，SEN 5’不像SEN 5那样是整体的SEN。SEN 5’包括第一水口部分5a和第二水口部分5b。第一水口部分5a和第二水口部分5b构造成借助于锁定装置13连接在一起。第一水口部分5a构造成连接至中间包3或与中间包3成一体。第二水口部分5b构造成延伸到结晶器11中。

例如，第一水口部分5a和第二水口部分5b可以具有构造成面向彼此的相应的端部凸缘，从而在两个水口部分5a和5b之间形成接口。锁定装置13可以构造成将两个端部凸缘彼此锁定。借助于锁定装置13，第二水口部分5b可以以简单的方式与第一水口部分5a连接，并且可以以简单的方式从第一水口部分5a断开连接，以在必要时替换第二水口部分5b。因此，第一水口部分5a构造成借助于锁定装置13以可拆卸的方式附接至第二水口部分5b。

电磁搅拌器7可以安装至锁定装置。锁定装置13可以例如具有水平顶表面，并且电磁搅拌器7可以构造成固定地附接至水平顶表面。锁定装置13固定地附接至SEN 5’，SEN 5’又固定地附接至中间包3，并且电磁搅拌器7固定地附接至锁定装置13。所以，电磁搅拌器7间接地附接或连接至中间包3。

作为电磁搅拌器固定地附接至锁定装置的替代方案，电磁搅拌器可以以直接的方式固定地附接至中间包。在这种情况下，电磁搅拌器通常固定地附接至中间包的下侧或底部。作为另一替代方案，电磁搅拌器可以与锁定装置成一体。

本发明构思主要是参照以上几个示例来描述的。然而，正如本领域的技术人员很容易理解的那样，上述所公开的实施方式以外的其他实施方式在由所附权利要求所限定的本发明构思的范围内同样是可能的。

Claims (10)

1.一种用于金属制造过程的组件(1；1’)，所述组件(1；1’)包括：

中间包(3)，

浸入式水口(5；5’)，所述浸入式水口(5；5’)构造成提供来自所述中间包(3)的熔融金属的出料，以及

电磁搅拌器(7)，所述电磁搅拌器(7)绕所述浸入式水口(5；5’)布置，所述电磁搅拌器(7)具有封闭且一体的浸入式水口封围部分，所述浸入式水口封围部分设置有线圈以用于在所述浸入式水口(5；5’)中产生旋转电磁场，所述浸入式水口封围部分设置有在圆周方向上封闭且一体的环形通路，所述浸入式水口(5)延伸通过所述环形通路，

其中，所述电磁搅拌器(7)相对于所述中间包(3)且相对于所述浸入式水口(5；5’)固定不动地安装。

2.根据权利要求1所述的组件(1；1’)，其中，所述浸入式水口封围部分具有贯通开口，所述贯通开口形成了构造成对所述浸入式水口(5；5’)进行接纳的通道，其中，所述通道具有沿着所述通道的内圆周的无缝内壁。

3.根据权利要求1或2所述的组件(1)，包括浸入式水口切断装置(9)，所述浸入式水口切断装置(9)构造成被安装至所述中间包(3)且布置在所述中间包(3)的下方。

4.根据权利要求3所述的组件(1)，其中，所述电磁搅拌器(7)构造成被安装至所述浸入式水口切断装置(9)。

5.根据权利要求4所述的组件(1)，其中，所述电磁搅拌器(7)构造成被安装至所述浸入式水口切断装置(9)的下侧。

6.根据权利要求1或2所述的组件(1’)，包括锁定装置(13)，其中，所述浸入式水口(5’)具有第一水口部分(5a)和第二水口部分(5b)，其中，所述第一水口部分(5a)构造成从所述中间包(3)延伸，所述第二水口部分(5b)构造成借助于所述锁定装置(13)以可拆卸的方式附接至所述第一水口部分(5a)。

7.根据权利要求6所述的组件(1’)，其中，所述电磁搅拌器(7)构造成被安装至所述锁定装置(13)上。

8.根据权利要求6所述的组件，其中，所述电磁搅拌器(7)构造成被安装至所述中间包(3)的底部。

9.根据权利要求6所述的组件(1’)，其中，所述电磁搅拌器(7)与所述锁定装置(13)成一体。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的组件(1；1’)，其中，所述金属制造过程是钢制造过程。