连铸机及连铸坯形变用加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种连铸机及连铸坯形变用加热系统，所述系统包括第一感应加热单元、第二感应加热单元、第一电源装置以及第二电源装置；第一电源装置与第一感应加热单元连接，第二电源装置与第二感应加热单元连接；第一感应加热单元设于垂直段末端或弯曲段前端，且用于铸坯从垂直段进入弯曲段前的加热；第二感应加热单元设于圆弧段末端或矫直段前端，且用于铸坯从圆弧段进入矫直段前的加热。本实用新型专利技术解决了铸坯在变形阶段的裂纹问题。新型解决了铸坯在变形阶段的裂纹问题。新型解决了铸坯在变形阶段的裂纹问题。

【技术实现步骤摘要】
连铸机及连铸坯形变用加热系统


[0001]本技术属于连铸坯加热设备
，尤其涉及一种连铸机及连铸坯形变用加热系统。

技术介绍

[0002]钢铁生产一般有传统的模铸法、半连铸、连铸几种方式，模铸和半连铸由于生产效率远低于连铸，已有相当一部分的钢铁产品从模铸和半连铸转为连铸生产，而转为连铸生产后，弯曲和矫直过程中的裂纹成为亟待解决的一大难题。
[0003]连铸技术生产线上，钢水垂直浇注到最终水平传动的钢坯，使得连铸钢坯在这一过程中必定经过弧形段。连铸钢坯从垂直段进入弧形段以及从弧形段进入水平段时将进行两次弯曲和矫直，两次弯曲和矫直过程中就铸坯整体温度分布而言，铸坯表面温度低，芯部温度高；而两次弯曲和矫直的过程中，铸坯处于两个不同的时间阶段，因而铸坯的状态、形式均不相同——铸坯由垂直段进入弯曲段，此时铸坯的整体温度相对较高，且坯壳的厚度较薄，铸坯截面钢液的比例较大；而当铸坯由弯曲段进入水平段时，铸坯的整体温度低，且由于钢液的不断凝固，使得坯壳的厚度增加，铸坯截面钢液的比例减小。此外，铸坯生产时的拉速越慢(产能一定时，铸坯的断面规格越大，拉速越慢)，该阶段铸坯的整体温度越低、坯壳的厚度越厚。连铸阶段，铸坯由连铸线前段到末段，铸坯的温度连续降低，坯壳的厚度连续增加，直至中心钢液全部凝固形成全固态钢坯。钢坯弯曲和矫直之前，一方面要保证一定的坯壳厚度，以防止弯曲和矫直过程坯壳过薄导致的漏钢而造成重大的安全事故；另一方面，坯壳厚度过厚，坯料的温度较低，这导致弯曲和矫直所需的作用力较大，需要配备更大功率的机械设备，且坯壳厚度厚、温度越低时，在弯曲和矫直过程中极易由于钢坯塑性不够导致表面开裂等缺陷。
[0004]21世纪以来，随着国内风力发电、高铁、工程机械等行业的飞速发展，使得原材料需求向规模化、大型化、高端化提出更高要求。市场上对尺寸更大、质量更可靠、产品性能更稳定的大断面坯料需求日益增大(如风电法兰)。大断面钢坯生产时，钢坯的拉速更低，弯曲和矫直前的坯壳厚度更厚、变形量更大，更容易导致钢坯的表面开裂。
[0005]连铸技术现阶段生产铸坯过程中，控温的主要手段为全水冷却、气雾冷却或自然冷却，另外结合保温罩对铸坯进行保温，无任何补温方法和设备，且传统的补温设备在产线上几乎无法布置。这种控温手段存在以下缺陷：
[0006]一方面，虽然通过调节冷却介质的量可以保证坯壳的厚度和铸坯的温度(降低铸坯的表面温度)，但温度控制精度低；另一方面，生产不同钢种、不同断面规格以及不同生产工艺时，冷却介质的控制需不断调整，控制复杂、难度大，经常会出现由于冷却介质量的控制不准确而导致的质量缺陷(例如裂纹)，难以保证控制同一冷却介质的量来保证不同时间、不同钢种以及不同生产工艺下铸坯的生产。
[0007]电磁感应加热具备加热速度快，生产效率高；氧化损害少，钢材成材率高；控温区域准、控温精度高；利用工件自身涡流生热，无燃料，无污染；系统紧凑、占地面积小等一系
列优点。随着国家对绿色制造的倡导和实行以及“碳达峰”&“碳中和”两碳工作的全力推进，电磁感应加热技术由于本身优势的凸显以及与钢铁冶金的匹配性，使得其应用在铸坯弯曲和矫直前的加热将会成为一种趋势。目前，已有极少的国外钢铁企业在钢坯弯曲和矫直上使用感应加热技术，但这方面国内目前仍然处于空白阶段。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提供一种连铸机及连铸坯形变用加热系统，以解决连铸坯形变过程中的开裂或裂纹问题。
[0009]本技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种连铸坯形变用加热系统，应用于连铸机，所述连铸机的机型曲线依次包括垂直段、弯曲段、圆弧段以及矫直段，所述系统包括：
[0010]设于垂直段末端或弯曲段前端的第一感应加热单元，所述第一感应加热单元用于铸坯从垂直段进入弯曲段前的加热；
[0011]设于圆弧段末端或矫直段前端的第二感应加热单元，所述第二感应加热单元用于铸坯从圆弧段进入矫直段前的加热；
[0012]用于给所述第一感应加热单元供电的第一电源装置；
[0013]用于给所述第二感应加热单元供电的第二电源装置。
[0014]在本技术中，当铸坯为裂纹敏感性钢种或铸坯温度较低达不到形变不开裂所需温度时，人工或采用控制装置控制第一电源装置和/或第二电源装置开启，进而控制第一感应加热单元对从垂直段进入弯曲段的铸坯进行加热，和/或控制第二感应加热单元对从圆弧段进入矫直段的铸坯进行加热，保证了铸坯在两个形变阶段不开裂所需温度，减少或避免了铸坯形变过程中的裂纹问题。
[0015]进一步地，所述第一感应加热单元包括1个感应加热器，所述第二感应加热单元包括N个感应加热器；所述第一电源装置包括1个电源模块，所述第二电源装置包括N个电源模块；
[0016]每个电源模块与感应加热器一一对应，实现每个感应加热器的独立供电。
[0017]进一步地，所述第二感应加热单元中的N个感应加热器的宽度依次从小到大，其中第1个感应加热器靠近圆弧段且其宽度最小，第N个感应加热器靠近矫直段且其宽度最大。
[0018]进一步地，所述第一感应加热单元中的感应加热器的宽度小于第二感应加热单元中的第1个感应加热器的宽度。
[0019]进一步地，所述第一感应加热单元和第二感应加热单元中的每个感应加热器均包括环形外壳、设于所述环形外壳内的感应线圈、与所述感应线圈两端连接且将感应线圈两端引出的第一通电铜排和第二通电铜排、设于第一通电铜排与第二通电铜排之间的绝缘板。
[0020]进一步地，所述感应线圈采用螺旋结构。
[0021]进一步地，在所述环形外壳上还设有进水盒和出水盒，在所述环形外壳内铺设有分别与所述进水盒和出水盒连通的冷却水管；所述进水盒和出水盒还分别与冷却装置中的冷却单元连通，通过冷却单元实现感应加热器的散热冷却。
[0022]进一步地，在所述感应线圈与所述环形外壳之间填充有浇注料。
[0023]进一步地，所述系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器以及控制装置；
[0024]所述第一温度传感器用于检测铸坯进入弯曲段前的温度；所述第二温度传感器用于检测铸坯进入矫直段前的温度；所述控制装置用于根据第一温度传感器检测的温度和第一目标温度控制第一感应加热单元的运行功率或加热功率，根据第二温度传感器检测的温度和第二目标温度控制第二感应加热单元的运行功率或加热功率。
[0025]基于同一专利技术构思，本技术还提供一种连铸机，所述连铸机包括如上所述的连铸坯形变用加热系统。
[0026]有益效果
[0027]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0028]本技术所提供的一种连铸机及连铸坯形变用加热系统，当铸坯为裂纹敏感性钢种或铸坯温度较低达不到形变不开裂所需温度时，人工或采用控制装置控制第一电源装置和/或第二电源装置开启，进而控制第一感应加热单元对从垂直段进入弯曲段的铸坯进行加热，和/或控制第二感应加热单元对从圆弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连铸坯形变用加热系统，应用于连铸机，所述连铸机的机型曲线依次包括垂直段、弯曲段、圆弧段以及矫直段，其特征在于，所述系统包括：设于垂直段末端或弯曲段前端的第一感应加热单元，所述第一感应加热单元用于铸坯从垂直段进入弯曲段前的加热；设于圆弧段末端或矫直段前端的第二感应加热单元，所述第二感应加热单元用于铸坯从圆弧段进入矫直段前的加热；用于给所述第一感应加热单元供电的第一电源装置；用于给所述第二感应加热单元供电的第二电源装置。2.根据权利要求1所述的连铸坯形变用加热系统，其特征在于：所述第一感应加热单元包括1个感应加热器，所述第二感应加热单元包括N个感应加热器；所述第一电源装置包括1个电源模块，所述第二电源装置包括N个电源模块；每个电源模块与感应加热器一一对应，实现每个感应加热器的独立供电。3.根据权利要求1所述的连铸坯形变用加热系统，其特征在于：所述第二感应加热单元中的N个感应加热器的宽度依次从小到大，其中第1个感应加热器靠近圆弧段且其宽度最小，第N个感应加热器靠近矫直段且其宽度最大。4.根据权利要求3所述的连铸坯形变用加热系统，其特征在于：所述第一感应加热单元中的感应加热器的宽度小于第二感应加热单元中的第1个感应加热器的宽度。5.根据权利要求1所述的连铸坯形变用加热系统，其特征在于：所述第一感应加热单...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘顺，姜滔，肖红，易兵，马志民，金武涛，徐睿，雷斯妍，李怀远，朱春苗，陈浪，周立立，张理，
申请(专利权)人：湖南中科电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：