分瓣式水套电磁软接触连铸结晶器制造技术

分瓣式水套电磁软接触连铸结晶器，包括结晶器内管、上、下法兰、线圈、电磁搅拌器、冷却水套、冷却水环及连接法兰；结晶器内管为分瓣体结构；线圈设置于结晶器内管上部；电磁搅拌器设置于结晶器内管下部；冷却水套套设于结晶器内管上部，其为分瓣式结构，各分瓣体设冷却管路及出水口，分别对应结晶器内管分瓣体；冷却水环套设于结晶器内管下部；连接法兰分别连接冷却水套和冷却水环，冷却水环通过连接法兰与冷却水套相连通。本实用新型专利技术有效解决了切缝式软接触结晶器的水冷问题，避免了软接触结晶器切缝处的渗水，确保交变磁场的有效透入；水冷系统结构简单，便于更换，拆卸方便，密封效果好，可以保证切缝式结晶器冷却水的冷却效果和使用安全。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及分瓣式电磁软接触连铸结晶器，特别涉及分瓣式电磁软接触连铸结晶器的冷却结构。
技术介绍
在钢的连续铸过程中，结晶器的机械振动是保证保护渣的流入，稳定连续生产不可缺少的设备，同时它又是产生铸坯表面振痕的根本原因。近年来，在结晶器外施加交流磁场，使铸坯表面振痕减轻，质量得到明显改善的电磁软接触连铸技术已得到开发。所谓软接触是对分瓣形连铸结晶器施加交变磁场，在初始凝固区产生一个指向铸坯内部的电磁压力，此电磁压力部分抵消了钢液的静压力，使熔融金属弯月面凸起，弯月面处的熔融金属与结晶器之间呈非接触状态，保护渣流入通道变宽，保护渣均匀畅流，从而减轻了由于结晶器振动，保护渣流入、流出所造成的动压变化而引起的铸坯表面振痕。国内外冶金学者经过大量的基础理论研究和模拟实验，已经证实了在交变磁场的作用下，连铸坯表面振痕减轻，表面质量改善。然而，由于交流电源随着频率的提高，其产生的交变磁场一般是难以穿透连铸结晶器厚度的铜壁，结晶器铜壁对磁场的屏蔽，造成交变磁场不能进入结晶器内的钢水区域或透磁困难，在钢液初始凝固区不能产生足够的电磁压力，达到软接触电磁连铸的目的，所以必须对铜壁进行切缝，制成分瓣式结晶器，让交变磁场通过缝隙作用在钢液上。大量的数值模拟分析和实验研究表明，一般在结晶器壁上切0.1-5mm缝隙，即可以让交变磁场有效透到结晶器内，推开钢液与结晶器的接触，使保护渣畅流，实现软接触电磁连铸。切缝式结晶器的出现，从而解决了结晶器对磁场的屏蔽问题，但是，如何对切缝式软接触结晶器的水冷系统的设置，确保外结构与常规用结晶器相匹配和EMS电磁搅拌的位置，并保证其安全可靠是实现软接触电磁连铸工业应用的关键。考虑到这些因素，以前类似实验室用水冷软接触结晶器结构，一般都不适宜工业应用。另一方面，软接触电磁连铸是一项新技术，日本、韩国等也都处于工业试验阶段，可靠、安全工业用软接触结晶器还未见相关报道。基于这一点，专利技术了外水冷式电磁软接触连铸结晶器结构，设计了一种新型的水冷系统，其结构安全、可靠。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种分瓣式水套电磁软接触连铸结晶器，可避免连铸过程中冷却水的渗入，其结构安全可靠，它是实现软接触电磁连铸工业应用的一大关键技术。本技术的技术方案是，分瓣式水套电磁软接触连铸结晶器，包括结晶器内管、上、下法兰、线圈、电磁搅拌器、冷却水套、冷却水环及连接法兰；其中，所述的结晶器内管管体切分为分瓣体结构；上、下法兰分别连接于分瓣式结晶器内管上下两端；线圈设置于结晶器内管上部；电磁搅拌器设置于结晶器内管下部；冷却水套套设于所述的结晶器内管上部，其为分瓣式结构，各分瓣体设一冷却管路及出水口，分别对应所述的结晶器内管分瓣体；冷却水环套设于所述的结晶器内管下部；连接法兰，分别连接所述的冷却水套和冷却水环，所述的冷却水环通过连接法兰与所述的冷却水套相连通。本技术有效解决了切缝式软接触结晶器的水冷方式，避免了软接触结晶器切缝处的渗水，确保交变磁场的有效透入；该结晶器的水冷系统结构简单，便于更换，拆卸方便，密封效果好，可以保证切缝式结晶器冷却水的冷却效果和使用安全。随着软接触电磁连铸工业应用的开发成功，这种外水冷式结晶器的应用前景非常广阔。附图说明图1为本技术的结构剖视图。图2为图1的A-A结构剖视图。图3a、b为本技术的结晶器内管结构剖视图。图4a、b为本技术的上下连接法兰结构示意图。图5a～e为本技术的冷却水套结构示意图。具体实施方式如图1、2所示，本技术的分瓣式水套电磁软接触连铸结晶器，包括结晶器内管5、上法兰13、下法兰1、线圈16、EMS电磁搅拌器4、冷却水套10、冷却水环18及上、下连接法兰6、8；其中，所述的结晶器内管5管体切分为分瓣体结构51、52；上、下法兰13、1分别连接于分瓣式结晶器内管5上下两端；线圈16设置于结晶器内管5上部；电磁搅拌器4设置于结晶器内管5下部；冷却水套10套设于所述的结晶器内管5上部，其为分瓣体结构101，各分瓣体101设一冷却管路1011及出水口1012，分别对应所述的结晶器内管5分瓣体51、52；冷却水环18套设于所述的结晶器内管5下部，连接进水管2、冷却水箱3；上、下连接法兰6、8分别连接所述的冷却水套10和冷却水环18，上连接法兰6连接分瓣式冷却水套10，下连接法兰8连接分瓣式冷却水环18；上、下连接法兰6、8相连接，冷却水环18通过上、下连接法兰6、8与冷却水套10相连通。结晶器内管5下部为整体形水冷系统，上部通过中间连接法兰形成各分瓣体单一水冷结构，且单一出水口，这样可以有效控制出水流量。整体结构简单，拆装方便。如图3a、3b所示，其所示为结晶器内管5结构，其切分为分瓣体结构51、52，竖水密封槽55、分体切缝54和水密封环形槽53。分体切缝54内用耐热不导电、具有一定韧性和硬度，并且热胀系数与结晶器铜材接近的密封材质来冲填，水密封槽内用于放置竖密封条9和O形密封圈12。参见图4a、4b，其所示为上下连接法兰6和8结构，包括由分瓣式水套下连接法兰6、配对法兰密封圈7、分瓣式水套上连接法兰8和法兰垫19组成，其中上连接法兰8开有放置异形密封圈17的凹槽81和放置O形密封圈12的环形槽82。该结构将下部整体形水冷系统，即冷却水环18与上部每一个分瓣式水套10紧密连接。上下连接法兰6和8通过螺栓联接，中间设有配对法兰O形密封圈7。上下连接法兰6和8由半法兰通过螺栓连接而成，半法兰连接处有弹性法兰垫19。参见图5a～e，其所示为冷却水套10结构分瓣体结构101，开有与出水管14连接的冷却管路1011及出水口1012。分瓣式冷却水套10下端嵌套在上连接法兰8内侧，连接处开有放置异形密封圈17的凹槽1013；分瓣式水套10紧贴结晶器内管5侧开有放置竖密封条9的凹槽1014和O形密封圈12的环形槽1015。分瓣式冷却水套10与结晶器内管5之间用竖水密封条9和水密封O形密封圈12进行密封；上连接法兰8与结晶器内管5连接处放置分瓣式水套O形密封圈12；出水管14通过出水口连接法兰11和密封圈15与分瓣式水套10连接。软接触电磁连铸结晶器的冷却水是从底部进水管进入水箱，经结晶器下半部冷却水环系统，通过上下连接法兰6、8分流进入各分瓣式冷却水套10，冷却上部分结晶器，然后从结晶器顶部的出水管14分别流出。本技术通过法兰O形密封圈7、异形密封圈17、竖密封条9、O形密封圈12、及密封圈15将冷却水限制在从进水管2、经冷却水箱3、冷却水环18、上下连接法兰6、8、分瓣式冷却水套10及出水管14的通道内。在冷却水不与缝隙接触下，同样起到冷却结晶器内管5的效果，保证切缝式结晶器的安全使用和拔热的作用。权利要求1.分瓣式水套电磁软接触连铸结晶器，包括，结晶器内管，管体切分为分瓣体结构；上、下法兰，分别连接于分瓣式结晶器内管上下两端；线圈，设置于结晶器内管上部；电磁搅拌器，设置于结晶器内管下部；其特征是，还包括，冷却水套，套设于所述的结晶器内管上部，其为分瓣式结构，各分瓣体设一冷却管路及出水口，分别对应所述的结晶器内管分瓣体；冷却水环，套设于所述的结晶器内管下部；上、下连接法兰，分别连接所述的冷却水套和冷却水环，所述的冷却水环通过该连接法兰与所述的冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
分瓣式水套电磁软接触连铸结晶器，包括，　　　　结晶器内管，管体切分为分瓣体结构；　　　　上、下法兰，分别连接于分瓣式结晶器内管上下两端；　　　　线圈，设置于结晶器内管上部；　　　　电磁搅拌器，设置于结晶器内管下部；其特征是，还包括，　　　　冷却水套，套设于所述的结晶器内管上部，其为分瓣式结构，各分瓣体设一冷却管路及出水口，分别对应所述的结晶器内管分瓣体；　　　　冷却水环，套设于所述的结晶器内管下部；　　　　上、下连接法兰，分别连接所述的冷却水套和冷却水环，所述的冷却水环通过该连接法兰与所述的冷却水套相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周月明，马新建，张永杰，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]