CN2764528Y

CN2764528Y - 超导电磁搅拌器

Info

Publication number: CN2764528Y
Application number: CN 200420035982
Authority: CN
Inventors: 张森林; 王秋良; 陈伟庆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2014-05-20

Abstract

本实用新型公开了一种连续铸钢用超导电磁搅拌器，其特征在于：由超导强磁发生器、磁轭、磁极组成，磁轭的一头连接超导强磁发生器，另一头为磁极；所述的超导强磁发生器通过电缆和管线与控制设备相连。为了使磁极在规定的方向内运动，本实用新型设有磁极驱动装置，每个磁极由一组非磁性夹辊支撑，并由非磁性连杆将磁极与磁极驱动装置连接在一起。本实用新型将超导强磁发生器应用于电磁搅拌器，可以产生强磁场，一次激发磁场后，不再供电，而磁场可以长期保持，省去运行费用；使用寿命长，只要保持正常的运行状态，则不需维修；有专用控制器对装置进行磁场的加载和卸载，使用方便。

Description

超导电磁搅拌器

一、技术领域：

本实用新型涉及一种连续铸钢用超导电磁搅拌器。

二、背景技术：

据统计，我国2002年已有炼钢连铸机551台，1740流，大约有280流装备有电磁搅拌器，其中还包括一种特例：电磁制动器。它们的功能是：在电磁搅拌器的磁场作用下，使钢水按旋转方向或螺旋方向或直线方向运动，而制动器的作用是使注流钢水减速。钢水受控运动的好处是：1、加快传热、改善凝固；稳定液面、防止卷渣；排除夹杂、消除针孔和气泡；改善组织、减轻元素偏析、抑制裂纹；改善中心疏松和缩孔。2、放宽工艺条件，如过热度变化、拉速变化。3、扩大钢种、提高连铸作业率。

近二十年来，我国进口了大约150套电磁搅拌器，每套50-100万美元。近年国产设备可以替代进口，仍需10-15万美元，国产的约40-80万人民币/套，价格昂贵。

由于炼钢连铸机的特点如结晶器内有铜套的屏蔽，要求电磁搅拌器的电磁线载流密度大，以产生强度足够的磁场，因此，电磁线需浸水冷却，对水质要求高，有些场合需独立的供水系统，同时多数搅拌器要求电源频率是低频，以至总体价格昂贵。

电磁搅拌器的装机容量一般为200-400KVA，运行费用高；一般保质期为一年，维修和更换费用大，使得电磁搅拌技术推广困难。

三、发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种用超导强磁发生器取代电磁导线式电磁搅拌器的连续铸钢用超导电磁搅拌器。

本实用新型的技术方案是：一种连续铸钢用超导电磁搅拌器，其特征在于：由超导强磁发生器、磁轭、磁极组成、磁轭的一头连接超导强磁发生器，另一头为磁极；所述的超导强磁发生器通过电缆和管线与控制设备相连。

本实用新型的磁极对称置于两磁轭的一端，磁力线从一个磁极出发到另一个磁极形成闭合磁路。为了使磁极在规定的方向内运动，本实用新型设有磁极驱动装置，每个磁极由一组非磁性夹辊支撑，并由非磁性连杆将磁极与磁极驱动装置连接在一起。

本实用新型将超导强磁发生器应用于电磁搅拌器，具有如下优点：

1、可以产生6T(特斯拉)的强磁场，因此可以根据需要定量引入连铸坯中。

2、一次激发磁场后，不再供电，而磁场可以长期保持，省去运行费用。

3、使用寿命长，只要保持正常的运行状态，则不需维修。

4、有专用控制器对装置进行磁场的加载和卸载，使用方便。

四、附图说明：

图1为本实用新型示意图；

图2为磁极静止示意图；

图3为磁极在拉坯垂直方向往复运动示意图；

图4为磁极与拉坯平行方向运动示意图。

图中；1、超导强磁发生器；2、磁轭；3、磁极：4、驱动装置；5、超导体：6、电缆和管线；7、控制设备：8、非磁性支撑器；9、连杆；10、连铸坯。

五、具体实施方式：

如图所示，本实用新型由超导强磁发生器1、磁轭2、磁极3、驱动装置4、连杆9、非磁性支撑器8、超导体5、电缆和管线6及控制设备组成。

下面将各部件的作用作进一步的说明。

1、超导强磁发生器1是将超导体5置于真空容器内、一次性低温冷却后，将长期保持超导状态。

2、控制设备7的功能是给超导体加载(激发磁场)或卸载。

3、电缆和管线6的作用是将控制设备和超导强磁发生器连结在一起。

4、磁轭2由硅钢、纯铁或坡莫合金等高导磁率材料所做成，作用是将超导强磁发生器产生的磁力线引到铸坯10附近。

5、磁极3亦用高导磁率材料做成，安装在紧靠铸坯的对称的两侧。

6、每个磁极用一组非磁性支撑器8支撑，并可在规定的方向内运动。

7、驱动机构4的动力，通过连杆9带动磁极运动。

8、驱动机构包括动力(电动机)及减速器、支撑机构等，功能是克服磁极之间的吸引力，使磁极按规定动作。

下面进一步说明磁极运动方式及对钢水运动的影响。

1、根据连铸坯的断面及搅拌器安装位置，磁极运动方式有如下几种：

a、N-S两磁极静止(图2)；

b、在垂直于拉坯的方向上N-S两磁极相向往复运动(图3)；

c、在平行于拉坯的方向上N-S两磁极平行作上下运动(图4)；

2、磁极运动对钢水的影响

a、当驱动机构停止运动时(或无驱动机构)，N-S磁极相对钢水的运动速度为零，装置起到一台电磁制动器的作用(图2)，适用于板坯结晶器电磁制动。

b、当驱动机构拉动N-S两磁极相向往复运动时，以N极向右运动为参考，右快-停、左慢-右快-停，则钢水就会产生旋转运动(图3)，适用于结晶器搅拌、二冷区搅拌和凝固末端搅拌。

c、当驱动机构拉动N-S两磁极平行于拉坯方向作上下运动时，以N极向上为参考，上快-停-下慢-上快-停，钢水就会作向上的线性运动，适用于二冷区搅拌和凝固末端搅拌。

d、磁极运动的速度和周期，可根据铸坯的断面、按装位置及连铸工艺参数来调定。

Claims

1、一种超导电磁搅拌器，其特征在于：由超导强磁发生器、磁轭、磁极组成，磁轭的一头连接超导强磁发生器，另一头为磁极；所述的超导强磁发生器通过电缆和管线与控制设备相连。

2、根据权利要求1所述的超导电磁搅拌器，其特征在于：磁极对称置于两磁轭的一端，磁力线从一个磁极出发到另一个磁极形成闭合回路。

3、根据权利要求1所述的超导电磁搅拌器，其特征在于：设有磁极驱动装置，每个磁极由一组非磁性夹辊支撑，并由非磁性连杆将磁极与磁极驱动装置连接在一起。

4、根据权利要求1或3所述的超导电磁搅拌器，其特征在于：磁轭和磁极是用硅钢、纯铁或坡莫合金高导磁率的材料所制成。

5、根据权利要求1或3所述的超导电磁搅拌器，其特征在于：磁极支撑器和连杆是由非磁性材料制造。