CN2764527Y

CN2764527Y - 不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器

Info

Publication number: CN2764527Y
Application number: CN 200420110507
Authority: CN
Inventors: 张永杰; 侯晓光
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2014-11-30

Abstract

本实用新型涉及分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器。一种不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，其特征是分瓣式铜管为不等厚铜管，铜管分为上、下二段，上段铜管厚度比下段铜管厚，上段铜管开有切缝，切缝沿圆周均布，在相邻两个切缝间开有内水缝，内水缝的长度小于或等于上段铜管长度，内水缝与开有出水口的上水箱相通，下段铜管外侧装有外水套，外水套上端与上段铜管底部经螺栓相连接，外水套上端顶部开有凹槽内置密封件，外水套下端接进水管，在下段铜管与外水套间形成外水套水缝，外水套水缝与上段铜管内水缝相连通。本实用新型解决了结晶器密封不可靠问题，结构简单，设计制造容易，安全可靠，并且水路系统大大简化。

Description

不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器

(一)技术领域

本实用新型涉及分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器。

(二)背景技术

软接触电磁连铸技术是在传统连铸结晶器铜管上均匀或不均匀的切割出若干缝隙，并在缝隙外施加高频电磁场，电磁场透过缝隙与钢液中感应出的表面电流相互作用产生指向铸坯内部的电磁压力。该电磁压力部分抵消了钢水静压力，使熔融钢液在弯月面处凸起，与结晶器内壁呈非接触或接触摩擦力很小的状态(又称软接触，一般非接触气隙＜1mm)，因此，保护渣的流入通道变宽，能够均匀流入，从而减轻了由于结晶器振动造成的动压变化而引起的表面振痕。同时，由于润滑和传热条件的改善，裂纹等质量缺陷明显降低。

结晶器是软接触电磁连铸技术的核心，归结起来主要有三种类型：一是切缝分瓣外水冷型。该类结晶器与传统结晶器非常类似。为了让电磁场透过结晶器作用于金属熔体，结晶器壁(又称铜管)上按一定方式切割出若干缝隙，缝隙之间利用特殊方法和材料密封，以防止不锈钢外水套内的水渗入到钢液中。该类结晶器设计和制造比较简单，电磁透磁能力大，对现有的连铸机的改造较少，适合于软接触电磁连铸；但它对密封材料和密封方法要求特别高，在连铸生产中存在安全和事故隐患。二是切缝分瓣内水冷型。该类结晶器与悬浮熔炼的水冷铜坩埚类似，一般没有类似于传统结晶器的不锈钢外水套，其冷却完全依靠空心的分瓣体内部通水冷却。在同样冷却条件下，该类结晶器尺寸较大，电磁场的透磁压力小，结晶器分瓣体的设计和制造困难，冷却水路复杂，分瓣体强度和尺寸精度较差。但相对于第一类结晶器，它不存在高压冷却水的泄漏问题，比较安全可靠，透磁压力小的问题也可以通过提高电源的功率得到改善。软接触电磁连铸第三类结晶器是不切缝结晶器，其基本要求是采用特殊高电阻率材料制造类似于传统结晶器的铜管，比如专利1415443A就是这类结晶器，但对材料要求特别高，现还没有找到合适的特种材料。对于前二种结晶器来说，切缝可以是通体或不通体，均匀或不均匀分瓣，直切缝或斜切缝等。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，它采用了分段不等厚铜管，在铜管相邻缝之间均匀的加工出一定量的内水缝，结构简单，设计制造容易，安全可靠，对现有连铸机的改造少，并且水路系统也大大简化。

本实用新型是这样实现的：一种不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，包括分瓣式铜管、电磁线圈、进水管、出水管、上、下水箱隔板、结晶器外壳，其特征是分瓣式铜管为不等厚铜管，铜管分为上、下二段，上段铜管厚度比下段铜管厚，上段铜管开有切缝，切缝沿圆周均布，在相邻两个切缝间开有内水缝，内水缝的长度小于或等于上段铜管长度，内水缝与上水箱相通，上水箱沿壳体上开有出水口，下段铜管外侧装有外水套，外水套上端与上段铜管底部经螺栓相连接，外水套上端顶部开有凹槽内置密封件，外水套下端接进水管，在下段铜管与外水套间形成外水套水缝，外水套水缝与上段铜管内水缝相连通。

上述的不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，所述内水缝的长度等于上段铜管长度，在上段铜管上部沿径向开有出水分口，出水分口与上水箱相通；所述内水缝的长度小于上段铜管长度，内水缝顶部为出水分口，出水分口与上水箱相通。

上述的不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，所述不等厚铜管的横截面为圆形或方形。

本实用新型采用非通体切缝，即结晶器只在电磁场作用范围内进行切缝处理；结晶器为分段不等厚铜管，上段厚铜管长度只占结晶器总长度的一小部分，因此可很容易的在铜管外壁内加工出内水缝，并且加工精度很高，解决了其它分瓣内水冷结晶器不能解决的问题。铜管内水缝在各个分瓣体内部，互不连通，并且整个结晶器铜管上没有任何焊接处理，保证了结晶器高温浇铸强度，消除了水泄漏的隐患。另外，由于分段不等厚铜管为整体结构，因而直接在上面加工内水缝不受切缝分瓣数量的限制，可以大幅度增加切缝数量提高电磁场的透磁能力，解决目前内水冷电磁软接触结晶器普遍透磁压力小的缺点。与现有的其它软接触电磁连铸结晶器相比较，本实用新型采用不等厚铜管解决了外水冷结晶器的密封不可靠问题，实现了单独切缝分瓣体的独立内水冷系统，消除了水泄漏隐患；同时，本实用新型加工简单易行，并可以实现强透磁多分瓣结构。另外，本实用新型在结晶器未切缝段保留了不锈钢外水套和窄水缝结构，窄水缝与不等厚铜管在不等径段连接方便，改变了目前许多内水冷结晶器的冷却不均的问题。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器示意图；

图2为内水缝长度小于上段铜管长度的结晶器结构示意图；

图3为图1中A-A剖面为圆坯结晶器的剖视图；

图4为图1中A-A剖面为方坯结晶器的剖视图；

图5为内水缝长度与上段铜管相等的铜管示意图；

图6为图5中B-B剖视图；

图7为内水缝长度小于上段铜管长度的铜管示意图；

图8为图7中C-C剖视图。

图中：1不等厚铜管，2切缝，3铜管切缝段内水缝，4外水套窄水缝，5铜管未切缝段外水套，6电磁线圈，7电磁线圈固定套，8进水管，9出水分管(出水分口)，10出水管(出水口)，11上压板，12下压板，13上水箱隔板(上水箱)，14外壳，15密封件，16EMS电磁搅拌器，17下水箱隔板(下水箱)。

(五)具体实施方式

参见图1、图2，一种不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，包括分瓣式铜管1、电磁线圈6、进水管8、出水管10、上、下水箱隔板13、17、结晶器外壳14、EMS电磁搅拌器16。分瓣式铜管1为不等厚铜管，铜管1分为上、下二段。上段铜管1厚度比下段铜管厚，上段铜管开有切缝2，切缝2沿圆周均布，在相邻两个切缝2间开有内水缝3，内水缝3的长度小于或等于上段铜管1长度，内水缝3与上水箱13相通，上水箱13沿壳体14上开有出水口10。下段铜管外侧装有外水套5，外水套5上端与上段铜管1底部经螺栓相连接，外水套5上端顶部开有凹槽内置密封件15，外水套5下端接进水管7，在下段铜管1与外水套5间形成外水套水缝4，外水套水缝4与上段铜管1内水缝3相连通。冷却水从进水管8进入结晶器，经过下段铜管外的外水套5包围的窄水缝4后，分成若干独立的水路分别进入上段铜管内水缝3。

上段铜管1的壁厚等于下段铜管1壁厚加内水缝3径向尺寸加上段铜管1内水缝3外壁厚。结晶器只在上段铜管1作切缝处理，切缝长度根据电磁线圈6的磁场作用长度确定。由于结晶器的上段铜管1长度只占结晶器总长度的一小部分，可以很容易的在上段铜管1外壁内加工出内水缝3，并且加工精度可达到很高。由于铜管内水缝3是在各个分瓣体内部，互不连通，并且整个结晶器铜管1上没有任何焊接处理，可以保证结晶器高温浇铸强度，消除了水泄漏的隐患。另外，由于本实用新型采用分段不等厚铜管为整体结构，因而直接在上面加工内水缝3不受切缝2分瓣数量的限制，可以大幅度增加切缝2数量提高电磁场的透磁能力。

参见图5、图6，不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器的上段铜管1内水缝3的长度等于上段铜管1长度，在上段铜管1上部沿径向开有出水分口9，出水分口9与上水箱13相通。

参见图7、图8，不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器的上段铜管1内水缝3的长度小于上段铜管1长度，内水缝3顶部为出水分口9，出水分口9与上水箱13相通。

参见图3、图4，不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器的不等厚铜管1的横截面可为圆形或方形。

同其它软接触电磁连铸结晶器比较，本实用新型采用不等厚铜管解决了外水冷结晶器的密封不可靠问题，实现了单独切缝分瓣体的独立内水冷系统，消除了水泄漏隐患；同时，本实用新型加工简单易行，并可以实现强透磁多分瓣结构。另外，本实用新型在结晶器未切缝段保留了不锈钢外水套和窄水缝结构，窄水缝与不等厚铜管在不等径段连接方便，解决了现有的内水冷结晶器的冷却不均的问题。

Claims

1.一种不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，包括分瓣式铜管、电磁线圈、进水管、出水管、上、下水箱隔板、结晶器外壳，其特征是分瓣式铜管为不等厚铜管，铜管分为上、下二段，上段铜管厚度比下段铜管厚，上段铜管开有切缝，切缝沿圆周均布，在相邻两个切缝间开有内水缝，内水缝的长度小于或等于上段铜管长度，内水缝与上水箱相通，上水箱沿壳体上开有出水口，下段铜管外侧装有外水套，外水套上端与上段铜管底部经螺栓相连接，外水套上端顶部开有凹槽内置密封件，外水套下端接进水管，在下段铜管与外水套间形成外水套水缝，外水套水缝与上段铜管内水缝相连通。

2.根据权利要求1所述的不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，其特征是内水缝的长度等于上段铜管长度，在上段铜管上部沿径向开有出水分口，出水分口与上水箱相通。

3.根据权利要求1所述的不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，其特征是内水缝的长度小于上段铜管长度，内水缝顶部为出水分口，出水分口与上水箱相通。

4.根据权利要求1所述的不等厚铜管分瓣式内水冷电磁软接触连铸结晶器，其特征是不等厚铜管的横截面为圆形或方形。