电磁搅拌水冷模及浇注钢锭的方法技术

本发明专利技术的电磁搅拌水冷模及浇注钢锭的方法属于钢铁冶炼领域，是由底盘、附盘、模体和保温帽构成，模体的上口内嵌插接保温帽，保温帽的上口环隙中充填有填料砂，保温帽绝热板设有加固孔。所述模体的环周设有冷却水夹套，该夹套的腔体的间隙由下至上渐大；在模体的环周设有电磁搅拌器。其浇注钢锭的方法是：模底放入保护渣，开启冷却水系统，锭身钢液浇注速度控制在（10-50）cm/分钟；当液面上升至2/3以上的高度时，开启电磁搅拌器；当液面上升至加固孔上方和挂件结构下方时停止浇注。使用本装置，在钢液的浇注和结晶过程中，启动电磁搅拌器，钢液“动态”结晶成固体。与原技术比钢锭等轴晶率进一步提高，根据不同的钢种适当设定搅拌强度和微调搅拌方法，可达到理想的等轴晶率；其成品成份均匀，晶粒细化、从而大幅改善钢锭质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶炼领域，特别涉及一种。
技术介绍
申请号为201210180527. 8的新型钢锭水冷浇注模及方法中，钢液在模体中“静态”结晶成固体(在模体中冷却10-15分钟移入缓冷罩中冷却)，钢锭这种结晶方法使钢锭的等轴晶率较低，中心疏松和偏折在所难免，这种钢锭质量无法与电渣重熔钢锭相比。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种，让钢锭在“运动”的状态下结晶，合理的设定搅拌工艺使中心偏折和疏松得以避免，获得理想的等轴 晶率。本专利技术的电磁搅拌水冷模，由底盘、附盘、模体和保温帽构成，附盘安装在底盘上，模体座于附盘上，模体的上口内嵌插接保温帽，保温帽的上口环隙中充填有填料砂，保温帽绝热板设有加固孔。所述模体的内壁是顶部直径略小于下部直径的圆筒状结构，其环周设有冷却水夹套，该夹套的腔体的间隙由下至上渐大，且冷却水夹套的两端设有冷却水的出入口 a、b ;在模体的环周设有电磁搅拌器。作为本专利技术的进一步改进，模体内壁是同一材质制成，且模体与钢液接触的内壁的厚度是下薄上厚且逐渐增加。作为本专利技术的进一步改进，模体内壁是由几种热导率不同的材质焊接而成，且模体内部与钢液接触的内壁的金属材质热导率由下至上变小、壁厚是下薄上厚且逐渐增加。作为本专利技术的进一步改进，模体外周至少设置一台电磁搅拌器。作为本专利技术的进一步改进，电磁搅拌器由电磁感应器、水冷系统和变频电源构成。作为本专利技术的进一步改进，电磁搅拌器至少有一只电磁感应器。作为本专利技术的进一步改进，在模体上固定有托板，在托板上设有电磁感应器，各电磁感应器间由固定板固定。作为本专利技术的进一步改进，模体由卡板固定在附盘上。作为本专利技术的进一步改进，冷却水夹套中的冷却水为高位水，夹套出口水压力大于O. 05MPa，水质为软水。利用上述装置实施的电磁搅拌水冷模浇注钢锭的方法包括如下步骤 (1)模底放入保护渣(O.5-1.5) kg/T ； (2)开启冷却水系统，检查确认模体夹套出口水压大于O.05MPa ； (3)浇注时钢液过热度控制在(50-80)0C，锭身钢液浇注速度控制在(10-50)cm/分钟，帽口速度小于锭身； (4)当液面上升至2/3以上的高度时，开启电磁搅拌器(9)； (5)当液面上升至加固孔上方和挂件结构下方时停止浇注，随即在液面上放入保温剂和发热剂继续电磁搅拌； (6)判断固溶搅拌开启时间，钢液全部凝固后移去退火； (7)脱模后电磁搅拌器(9)和冷却水系统关闭。使用本装置，在钢液的浇注和 结晶过程中，启动电磁搅拌器，钢液“动态”结晶成固体。与原技术比钢锭等轴晶率进一步提高，根据不同的钢种适当设定搅拌强度和微调搅拌方法，可达到理想的等轴晶率；其成品成份均匀，晶粒细化、从而大幅改善钢锭质量，用此设备浇注经VD处理的钢锭可与电渣重熔钢锭媲美。附图说明图I、图2、图3是本专利技术的电磁搅拌水冷模不同实施例的结构示意图。具体实施例方式实施例I 本专利技术的电磁搅拌水冷模，由附盘I、模体2和保温帽3构成，模体2由卡板7固定在附盘I上，附盘I安装在底盘8上。在附盘上只设有一级模体,模体2的上口内嵌插接保温帽3，所述模体2的内壁是顶部直径略小于下部直径的圆筒状结构，其环周设有冷却水夹套4，该夹套墙体的间隙为5-30mm且腔体的间隙由下至上渐大，冷却水夹套中的冷却水为高位水，夹套出口水压力大于O. 05MPa，水质为软水。且冷却水夹套4的两端设有冷却水的出入口 a、b。在模体2的环周紧贴有电磁搅拌器9，电磁搅拌器9可以根据需要，在模体2外设一个以上。所述的电磁搅拌器9由电磁感应器10、水冷系统和变频电源构成。电磁搅拌器9至少有一只电磁感应器10。如果电磁搅拌器是有一个以上的电磁感应器10,则在模体2上固定有托板11,在托板11上设有电磁感应器10,各电磁感应器10间由固定板12固定。模体2的柱体的上口间隙配合插入保温帽3，保温帽3的上口环隙5中充填有填料砂，保温帽3绝热板设有加固孔6。本装置的水冷模上端安装保温帽3，其为内衬结构，绝热板与模体筒状内壁配合，其被固定环与填料砂与模体上端固定，挡砂板是焊在模体上端面的。本新型水冷模设有保温帽，保温帽中的钢液温降最慢，实现了最后的“补缩”。模体2内壁是同一材质制成，如纯铜或工业纯铁或低碳钢等制成，且模体2与钢液接触的内壁的厚度是下薄上厚且逐渐增加。模体2内壁是由几种热导率不同的材质焊接而成，如纯铜、工业纯铁和低碳钢，且模体2内部与钢液接触的内壁的金属材质热导率由下至上变小(即从下至上依次由纯铜、工业纯铁、低碳钢)。电磁搅拌器9可以根据需要，在模体2外设一个以上。所述的电磁搅拌器9由电磁感应器10、水冷系统和变频电源构成。变频电源的频率设定范围取决于水冷套的内外壁材质，若外壁是纯铜和不锈钢则为(3-16) Hz，若为工业纯铁则为(30-60) Hz，电磁搅拌器9至少有一只电磁感应器10。图I中的电磁搅拌水冷模安装了两台电磁搅拌器，其中上面为旋转磁场为主搅拌器，下面为行波磁场为辅助搅拌器(只在均匀成分时使用)，每台电磁搅拌器都由两台感应器构成，由托板及卡板固定。搅拌线速度控制在(O. 05-0. 6) m/s。浇注时钢水经底盘8，附盘I流入水冷模，冷却水由进出口进出，冷却水在腔体中流速控制在(5-10) m/s，当钢液上升到锭身2/3以上高度则开启电磁搅拌器9，直到钢液全部凝成固体。利用上述装置实施的电磁搅拌水冷模浇注钢锭的方法是通过如下步骤实现 (1)在模底放入保护渣(O.5-1. 5) kg/T ； (2)开启冷却水系统，检查确认出口水压是否大于O.05MPa ； (3)浇注时钢液过热度控制在(50-80)V，锭身浇注速度控制在(10-50) cm/min,帽口速度小于锭身速度，当液面上升至2/3以上的高度时，开启电磁搅拌器(9)，若一台模体设有多台搅拌器则可交替进行搅拌，避免感应器由于运转时间过长而过热； (4)当液面上升至加固孔上方和挂件结构下方则停止浇注； (5)考虑到旋转磁场是促成钢液绕模体轴心的旋转运动，本专利技术选择旋转磁场作为主要搅拌磁场，行波磁场是使钢液上下运动的磁场，本专利技术将其作为辅助搅拌磁场；只有在搅拌合金钢液(特别是高合金钢液)并且是在搅拌初期为均匀搅拌钢液成分才用到行波磁场搅拌钢液(两种磁场同时开启控制好时间)； (6)钢液浇完后电磁搅拌器继续进行，直到钢液全部凝固后从上部提起模体，将钢锭移去退火。本专利技术中电磁搅拌器中的变频电源与连铸机中MEMS有所不同，变频电源的频率变动范围(工作频率变化范围设定)应考虑冷却水套内壁(水冷模与钢液接触的内壁)的材质，如紫铜3-15Hz，工业纯铁或低碳钢30-50HZ。实施例2 本专利技术的电磁搅拌水冷模浇注钢锭的方法，利用水冷浇注模进行如下步骤 (1)在模底放入保护渣； (2)开启冷却水系统，检查确认出口水压是否大于O.05MPa ； (3)浇注时钢液过热度控制在(50-80)V，锭身浇注速度控制在(10-50) cm/min,帽口速度小于锭身，当液面上升至加固孔上方和挂件结构下方则停止浇注，随即在液面上放入保温剂和发热剂； (4)当液面上升至2/3以上的高度时，开启电磁搅拌器(9)。以图I为例，先开启下部电磁搅拌器9 (2)，该电磁搅拌器9 本文档来自技高网...

【技术保护点】
电磁搅拌水冷模，是由底盘（8）、附盘（1）、模体（2）和保温帽（3）构成，附盘（1）安装在底盘（8）上，模体（2）座于附盘（1）上，模体（2）的上口内嵌插接保温帽（3），保温帽（3）的上口环隙（5）中充填有填料砂，保温帽（3）绝热板设有加固孔（6），其特征在于所述模体（2）的内壁是顶部直径略小于下部直径的圆筒状结构，其环周设有冷却水夹套（4），该夹套的腔体的间隙由下至上渐大，且冷却水夹套（4）的两端设有冷却水的出入口a、b；在模体（2）的环周设有电磁搅拌器（9）。

【技术特征摘要】
2012.08.04 CN 201220384468.11.电磁搅拌水冷模，是由底盘(8)、附盘(I)、模体(2)和保温帽(3)构成，附盘(I)安装在底盘(8)上，模体(2)座于附盘(I)上，模体(2)的上口内嵌插接保温帽(3)，保温帽(3)的上ロ环隙(5)中充填有填料砂，保温帽(3)绝热板设有加固孔(6)，其特征在于所述模体(2)的内壁是顶部直径略小于下部直径的圆筒状结构，其环周设有冷却水夹套(4)，该夹套的腔体的间隙由下至上渐大，且冷却水夹套(4)的两端设有冷却水的出入口 a、b ;在模体(2)的环周设有电磁搅拌器(9)。2.如权利要求I所述的电磁搅拌水冷模，其特征在于模体(2)内壁是同一材质制成，且模体(2)与钢液接触的内壁的厚度是下薄上厚且逐渐増加。3.如权利要求I所述的电磁搅拌水冷模，其特征在于模体(2)内壁是由几种热导率不同的材质焊接而成，且模体(2)内部与钢液接触的内壁的金属材质热导率由下至上变小、壁厚是下薄上厚且逐渐増加。4.如权利要求I或2或3所述的电磁搅拌水冷模，其特征在于模体(2)外周至少设置一台电磁搅拌器(9)，且其中至少一台满足钢液在固溶状态下旋转运动。5.如权利要求4所述的电磁搅拌水冷模，其特征在于电磁搅拌器(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙柏良，
申请(专利权)人：孙柏良，
类型：发明
国别省市：