电磁搅拌装置及连续铸造方法制造方法及图纸

技术编号:10624220 阅读:78 留言:0更新日期:2014-11-06 17:36
本发明专利技术的主要目的是提供一种能够均匀地向各铸型赋予电磁力的电磁搅拌装置。本发明专利技术在设置于将铸型(4)包夹的一对电磁线圈(C1、C2)的芯部(11)处的2个齿部(12)的外侧缠绕内侧绕线(13),在缠绕有内侧绕线(13)的外侧缠绕有外侧绕线(14),利用3相交流电源,使相位差相差120度的电流A、B、C在这些绕线中流动,在线圈(C1、C2)之间的距离L为500mm以上的情况下,电流的方向按照从铸造方向的一端侧向另一端侧流动的顺序,在线圈(C1)中是-B、+C、-C、+A、-A、+B,在线圈(C2)中是-B、+A、-A、+C、-C、+B,在距离L不足500mm的情况下,在线圈(C1)中是-B、+C、-C、+A、-A、+B,在线圈(C2)中是+B、-A、+A、-C、+C、-B,将满足铸型数量n、各铸型的外形尺寸φ以及电磁线圈宽度W为n×φ<W的数量的铸型配置在线圈(C1、C2)之间而形成电磁搅拌装置(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的主要目的是提供一种能够均匀地向各铸型赋予电磁力的电磁搅拌装置。本专利技术在设置于将铸型(4)包夹的一对电磁线圈(C1、C2)的芯部(11)处的2个齿部(12)的外侧缠绕内侧绕线(13),在缠绕有内侧绕线(13)的外侧缠绕有外侧绕线(14),利用3相交流电源,使相位差相差120度的电流A、B、C在这些绕线中流动,在线圈(C1、C2)之间的距离L为500mm以上的情况下,电流的方向按照从铸造方向的一端侧向另一端侧流动的顺序,在线圈(C1)中是-B、+C、-C、+A、-A、+B,在线圈(C2)中是-B、+A、-A、+C、-C、+B,在距离L不足500mm的情况下,在线圈(C1)中是-B、+C、-C、+A、-A、+B,在线圈(C2)中是+B、-A、+A、-C、+C、-B,将满足铸型数量n、各铸型的外形尺寸φ以及电磁线圈宽度W为n×φ<W的数量的铸型配置在线圈(C1、C2)之间而形成电磁搅拌装置(5)。【专利说明】
本专利技术涉及一种在具有圆形截面或者矩形截面的小钢坯用连续铸造装置中,能够针对单个或者多个铸型,控制铸型内钢液的均匀流动的电磁搅拌装置以及使用该电磁搅拌装置的连续铸造方法。
技术介绍
具有圆形截面或者矩形截面的小钢坯铸片经过制管、轧制工序而成为各种截面尺寸的无缝钢管、型钢的原材料。无缝钢管、型钢由于产品尺寸多种多样,且轧制工序也不同,因此作为母材的小钢坯铸片的截面尺寸也同样多样化。因此,利用与生产能力相应的铸型数量进行浇注。 在这里,在被连续铸造过的铸片、或者铸锭后的轧制钢锭中,将横截面为正方形或者圆形的铸片定义为小钢坯铸片。同样在上述的铸片或者钢锭中,将横截面为长方形的铸片定义为大钢坯铸片。此外,在上述小钢坯铸片中,将横截面为正方形的铸片定义为矩形钢坯,将横截面为圆形的铸片定义为圆形钢坯。 一边参照作为纵剖视图的图1,一边对连续铸造进行说明,该纵剖视图是从侧面方向观察能够适用于本专利技术的小钢坯铸片的连续铸造设备100的结构例而得到的。图1中的附图标记I表示中间包、附图标记2表示钢液、附图标记3表示浸溃管嘴、附图标记4表示铸型、附图标记5表示电磁搅拌装置、附图标记6表示铸型正下方的铸造用辊、附图标记7表示包含相同的二次冷却喷淋带的轧辊挡板带、附图标记8表示凝壳、附图标记9表示间距辊、附图标记10表示铸片。 在连续铸造中,通过浇包注入到中间包I的钢液2借助浸溃管嘴3浇注到铸型4中。被浇注至铸型4的钢液2 —边被间距辊9的旋转驱动沿着铸造用辊6的导辊组拉拔,一边利用二次冷却喷淋带将凝壳8的表面冷却,随着逐渐凝固而形成铸片10。 在连续铸造时,控制铸型内钢液的流动,对于通过向弯液面(J 二 7力7 )的供热而实现保护渣的熔融稳定化、去除铸片表面的夹杂物等,以及在作业上、铸片品质上都极其重要。作为控制铸型内钢液的流动的方法,广泛公知有向铸型内的钢液赋予电磁力并来搅拌钢液的电磁搅拌,此时,在利用多个铸型进行作业的情况下,有必要对各个铸型赋予能使钢液均匀流动的电磁力。 作为赋予用于电磁搅拌的电磁力的方法,列举有旋转移动磁场式和直线移动磁场式这两种方法。 其中,旋转移动磁场式的方法,是用于小钢坯铸片、大钢坯铸片等的连续铸造中的方法,是利用沿铸型的整周配置的多个磁极在铸型内形成旋转磁场而获得均匀流动的方法(例如,专利文献I)。 但是,在旋转移动磁场式应用于多个铸型时,由于各个铸型都需要电磁搅拌装置,因此无论是电磁搅拌装置的设置数量的增加、还是由于铸型的大型化而无法将多个铸型中的铸流(strand)通用化等,都将导致设备费用的增加。 另一方面,作为直线移动磁场式, 申请人:在专利文献2中提出有如下电磁线圈:从线圈铁芯的芯部11向铸型4侧突出状地设置2个齿12,向这些齿12分别缠绕内侧绕线,并进一步在2个齿12部的外侧缠绕外侧绕线,进而将两个绕线合成为一个电磁线圈。参照图2A说明在专利文献2中提出的电磁线圈。该电磁线圈是通过使相位差相差120度的三相交流电流A、B、C如图2A所示在内侧绕线13、外侧绕线14中流动,而使磁场呈直线状移动。以下,将该电磁线圈称为圆盘U )型电磁线圈。 在具有该圆盘型电磁线圈的电磁搅拌装置中,由于缠绕有外侧绕线的相位的磁场是相同方向,所以磁通量变大,在向大截面的铸型施加电磁力的情况下,能够沿着铸型的整周获得良好的电磁力(参照图6A)。 但是,在圆盘型电磁线圈之间设置了多个小截面的铸型的情况下,由于圆盘型电磁线圈之间的间隔L变窄,因此导致贯穿铸型4的磁通量成分变得过强,从而难以形成移动磁场,并且产生电磁力不连续的贯穿区域(参照图6B的不均匀流动部处的电磁力的变形)。 专利文献1:日本特开平10 - 230349号公报 专利文献2:日本特开昭60 - 44157号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术要解决的课题是:在将旋转移动磁场式的电磁搅拌装置应用于多个铸型的情况下,由于各个铸型都需要电磁搅拌装置,因而,会使电磁搅拌装置的设置数量的增加、因铸型的大型化而使多个铸型中的铸流(strand)无法通用化。此外,本专利技术要解决的另一课题是能在具有圆盘型电磁线圈的电磁搅拌装置中产生的下述情况:在设置了多个小截面的铸型的情况下,线圈之间的间隔变窄,导致贯穿铸型的磁通量成分变得过强,难以形成移动磁场,产生电磁力不连续的区域。 用于解决问题的方案 本专利技术中,为了通过使用具有一对圆盘型电磁线圈的电磁搅拌装置,向单个或者多个铸型这两种情况分别赋予均匀的电磁力,使铸型内的钢液流动适宜化,进而使铸片的品质稳定化,采用的是如下技术方案。 即,本专利技术的第一技术方案是一种电磁搅拌装置5,其利用电磁线圈Cl、C2以规定的间隔包夹由多个铸流构成的铸型4,并分别通入相位差相差120度的三相交流电流。 此时,电磁线圈C1、C2采用的是如下构成的圆盘型电磁线圈C1、C2:针对各个芯部11分别设有2个呈向铸型4侧突出状的齿部12 (在各个芯部11分别设有2个向铸型4侧突出的凸部12),在这些各齿部12上,外侧分别缠绕内侧绕线13,并向缠绕有这些内侧绕线13的2个齿部12的更外侧缠绕有外侧绕线14,进而将这两个绕线汇总成一个电磁线圈。 而且,向上述结构的圆盘型电磁线圈Cl、C2中,例如图2A和图2B所示,通入相位差相差120度的三相交流电流A、B、C。图2A和图2B的纸面左右方向是铸造方向。图2A所示的方式是以如下方式通入电流A、B、C(在以下内容中,该形式称为“贯穿式接线方式”):为了在外侧绕线14中流动相同方向的电流而使外侧绕线的磁通量朝向相同方向,向一对电磁线圈中的一个电磁线圈Cl (纸面下侧)中以从铸造方向的一端侧向另一端侧依次为一B、+C、一 C、+A、一 A、+B的顺序通入电流A、B、C,并向另一个电磁线圈C2(纸面上侧)中以从铸造方向的一端侧向另一端侧依次为一 B、+A、一 A、+C、一 C、+B的顺序通入电流A、B、C。此外,如图2B所示的方式是以如下方式通入电流A、B、C(在以下内容中,该形式称为“对称式接线方式”):为了以铸型4的横截面中心作为中心而形成点对称,向一个电磁线圈Cl (纸面下侧)中以从铸造方向的一端侧向另本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电磁搅拌装置,其具有一对电磁线圈,该电磁线圈用于控制小钢坯用连续铸造装置的铸型内的钢液流动,并以隔开规定间隔的方式相面对地包夹单个或者多个铸型,在该一对电磁线圈的各个铁芯的芯部分别以向上述铸型侧突出的方式设置有2个齿部,在这些齿部中各个齿部的外侧分别缠绕内侧绕线,并向这些缠绕有内侧绕线的2个齿部12的上述内侧绕线的更外侧缠绕外侧绕线而由这两种绕线汇总为一个电磁线圈,利用3相交流电源,使相位差相差120度的电流A、B、C在这些内侧绕线和外侧绕线中流动,其特征在于,在包夹上述铸型且相面对配置的一对上述电磁线圈间的距离L为500mm以上的情况下,在所述外侧绕线和内侧绕线流动的电流的方向为,按照从铸造方向的一端侧向另一端侧的顺序,在一对所述电磁线圈的一个电磁线圈中是-B、+C、-C、+A、-A、+B,并且在一对所述电磁线圈的另一个电磁线圈中是-B、+A、-A、+C、-C、+B;在上述距离L不足500mm的情况下,在所述外侧绕线和内侧绕线中流动的电流的方向为,按照从铸造方向的一端侧向另一端侧的顺序,在一对上述电磁线圈的一个电磁线圈中是-B、+C、-C、+A、-A、+B,在一对上述电磁线圈的另一个电磁线圈中是+B、-A、+A、-C、+C、-B,在由所述一对电磁线圈的铸造方向一端侧的端面和另一端侧的端面包夹的区域中配置的铸型的数量为n(个)、各铸型的外形尺寸为电磁线圈宽度为W(mm)时,将数量小于等于满足下记公式的数量的铸型配置在所述上述电磁线圈之间,...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:池田达彦冈田信宏林浩史山崎正弘
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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