CN117399582A - 用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于宽厚板的高磁场板坯电磁搅拌装置，包括电磁搅拌结构；所述电磁搅拌结构包括：铁芯(3)、线圈(4)；铁芯(3)采用硅钢片一体化冲压成型，然后一层层叠加而成；线圈(4)缠绕在铁芯(3)的槽内；在线圈(4)的每个线包之间的采用绝缘螺栓(7)对穿的方式固定铁芯(3)；铁芯(3)正对着水口(1)区域的部分采用弓形铁芯结构(5)，并在弓形铁芯结构(5)上面绕制线圈(4)，保持在整个断面上磁路连续不断层。本发明能够保持磁路在整个铸坯断面连续不断层，尤其适用于宽厚板断面2150mm‑4300mm。
Description
技术领域
本发明涉及板坯电磁搅拌领域，具体地，涉及用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，尤其是用于宽厚板的高磁场板坯电磁搅拌装置。
背景技术
对于宽厚板板坯电磁搅拌重量大的原因，其安装在结晶器夹套内，如果其断面尺寸超过2150mm，电磁搅拌的重量超出了结晶器夹套的承受能力，会造成夹套变形。
为此，专利文献CN113664170A公开了一种板坯结晶器电磁搅拌装置，包括多段线性磁场发生器，线性磁场发生器包括有铁芯，铁芯包含铁芯叠片，铁芯叠片外侧设有铁芯压板，铁芯外部绕制有多个线圈，线圈由空心铜管绕制而成，线圈非工作面外侧设有屏蔽体，多段线性磁场发生器通过壳体框架连接在一起，壳体框架穿设有电连接盒及冷却液连接管，铁芯压板穿设有冷却水路一，屏蔽体穿设有冷却水路二。即该专利文献对于宽厚板采用了分段式铁芯设计，相当于在一个断面上采用了两台电磁搅拌器。
但是，现有技术的不足之处是：磁路在中间断开，铸坯断面上磁场减少且变得极不均匀(如图2所示)；中间断开，没有搅拌，铸坯中心质量得不到改善，尤其是气泡缺陷，此处正处于水口区域，水口吹出的氩气得不到搅拌清除会被凝固坯壳捕获，形成气泡缺陷，影响铸坯质量；对于一些小断面的铸坯，尤其是1650-2150mm范围内，极数过少电磁搅拌效果大大折扣，发挥不出其效果。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置。
根据本发明提供的一种用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，包括电磁搅拌结构；
所述电磁搅拌结构包括：铁芯3、线圈4；
铁芯3采用硅钢片一体化冲压成型，然后一层层叠加而成；
线圈4缠绕在铁芯3的槽内；
在线圈4的每个线包之间的采用绝缘螺栓7对穿的方式固定铁芯3
铁芯3正对着水口1区域的部分采用弓形铁芯结构5，并在弓形铁芯结构5上面绕制线圈4，保持在整个断面上磁路连续不断层。
优选地，还包括结晶器夹套2；
电磁搅拌结构安装于结晶器夹套2。
优选地，采用方铜管水内冷形式降低线圈温度。
优选地，绝缘螺栓7外套绝缘套8。
优选地，在结晶器夹套2中间设置支撑横梁6，支撑横梁6采用碳钢材料，使电磁搅拌产生的磁场通过支撑横梁6导入到水口1区域。
优选地，在工作时，整个电磁搅拌结构是通过法兰9对接的方式安装在结晶器夹套2腔体内。
优选地，宽厚板断面超过2150mm。
优选地，宽厚板断面2150mm-4300mm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够保持磁路在整个铸坯断面连续不断层，尤其适用于宽厚板断面2150mm-4300mm。铸坯越宽，电磁搅拌设计的极数越多，磁场强度就越大越均匀，从而发挥宽厚板磁极布置多的功能，实现宽厚板电磁搅拌磁场的高强度及均匀性。
2、本发明通过采用弓形铁芯的结构，中心绕制线圈，来实现宽厚板电磁搅拌铁芯整体化设计。
3、本发明通过采用结晶器夹套2加强径板以及径板采用碳钢材料，与弓形铁芯接触，加强弓形处磁场导入结晶器内，增强水口区域的搅拌强度，提升铸坯中心质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图。
图2为分段式磁场变小且变得不均匀且中心无磁场的示意图。
图3为整体式铁芯设计磁场强度大且均匀的示意图。
图中示出：
水口1
结晶器夹套2
铁芯3
线圈4
弓形铁芯结构5
支撑横梁6
绝缘螺栓7
绝缘套8
法兰9
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
板坯电磁搅拌器的实质是借通过电磁力来控制连铸过程中钢水的流动、传热甚至凝固，从而使连铸坯的表面质量及皮下质量等到明显的改善，提高钢的清洁度，扩大铸坯的等轴晶区，降低成分偏析，减轻或消除中心疏松和中心缩孔，实现生产优质、高等级钢材的目的。
传统断面2150mm以下的板坯电磁搅拌器的设计都是铁芯整体式设计，铁芯整体式设计磁路不断层，且随着断面的增加磁极变多，磁极越多磁场越大越均匀，产生的搅拌效果就越好。
但是对于断面超过2150mm时的情况，由于结晶器夹套承受不住电磁搅拌的重量，传统的板坯搅拌装置的结构难以在宽厚板上得到运用。
根据本发明提供的一种用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，铁芯3是由硅钢片一体化冲压成弓形，然后一层层叠加而成，这样能增加铁芯强度减少硅钢片中的涡流，减少铁芯3发热。线圈4缠绕在铁芯3的槽内，采用方铜管水内冷形式，降低线圈温度，延长线圈使用寿命。在线圈4每个线包之间的采用绝缘螺栓7对穿的方式固定铁芯3，增加铁芯3的抗变形能力。为了减少绝缘螺栓7的发热，在其外套绝缘套8。
正对着水口1区域的铁芯采用弓形铁芯结构5的设计，并在上面绕制线圈4，保持在整个断面上磁路连续不断层，提高磁场在铸坯断面上的均匀性以及强度。
结晶器夹套2是连铸机安装电磁搅拌的位置，其受力有一定的局限性，当电磁搅拌断面超过2150mm时，电磁搅拌器的重量超出其承受范围，会使其变形。在夹套中间设计支撑横梁6，提高夹套的承重能力，为了提高水口1区域的搅拌强度，支撑横梁6采用碳钢材料，使电磁搅拌产生的磁场通过支撑横梁6导入到水口1区域，增加水口1区域的搅拌，提升产品质量。在工作时，整个电磁搅拌器是通过法兰9对接的方式安装在结晶器夹套2腔体内。
本发明采用整体式铁芯设计(如图3所示)由于其磁极多，磁场强度大，并且其断面上磁场强度均匀分布，得到的冶金效果也最佳。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，包括电磁搅拌结构；
所述电磁搅拌结构包括：铁芯(3)、线圈(4)；
铁芯(3)采用硅钢片一体化冲压成型，然后一层层叠加而成；
线圈(4)缠绕在铁芯(3)的槽内；
在线圈(4)的每个线包之间的采用绝缘螺栓(7)对穿的方式固定铁芯(3)
铁芯(3)正对着水口(1)区域的部分采用弓形铁芯结构(5)，并在弓形铁芯结构(5)上面绕制线圈(4)，保持在整个断面上磁路连续不断层。
2.根据权利要求1所述的用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，还包括结晶器夹套(2)；
电磁搅拌结构安装于结晶器夹套(2)。
3.根据权利要求1所述的用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，采用方铜管水内冷形式降低线圈温度。
4.根据权利要求1所述的用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，绝缘螺栓(7)外套绝缘套(8)。
5.根据权利要求2所述的用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，在结晶器夹套(2)中间设置支撑横梁(6)，支撑横梁(6)采用碳钢材料，使电磁搅拌产生的磁场通过支撑横梁(6)导入到水口(1)区域。
6.根据权利要求2所述的用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，在工作时，整个电磁搅拌结构是通过法兰(9)对接的方式安装在结晶器夹套(2)腔体内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，宽厚板断面超过2150mm。
8.根据权利要求7所述的用于宽厚板的板坯电磁搅拌装置，其特征在于，宽厚板断面2150mm-4300mm。
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