一种用于通过向板坯连铸机中的钢水施加至少一个磁场来控制结晶器中的钢水流动的方法。这是通过以下方式实现：当弯月面上的钢水流速高于保护渣夹带临界流速时，施加静态磁场以给来自浸没喷嘴的排出流一稳定和制动力，从而将钢水熔池液面即弯月面上的钢水流速控制在预定的钢水流速，并且当弯月面上的钢水流速低于夹杂物附着临界流速时，通过施加移动磁场以增加钢水流动，从而将钢水熔池液面上的钢水流速控制在大于等于夹杂物附着临界流速到小于等于保护渣夹带临界流速的范围内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用板坯连铸机来控制结晶器中的钢水流动的 方法和装置，以及用于利用流动控制方法和装置生产板坯的方法。
技术介绍
对于由板坯连铸机生产的铸件，所要求的 一 个质量因素是铸件 表层中夹带的夹杂物的量要少。这些夹带在铸件表层中的夹杂物例如是(1 ) 在使用铝等进行的脱氧步骤中产生并悬浮在钢水中的 脱氧产物；(2 ) 吹到中间罐内的钢水中的氩气泡或者通过浸没喷嘴吹 入的氩气泡；(3 ) 由喷洒在钢水熔池液面上的保护渣产生并进入钢水作为悬浮物质的夹杂物。 这些夹杂物的任何一种都会造成钢件的表面缺陷，因此减少任 何种类的夹杂物都非常重要。作为用于减少上述夹杂物中的例如脱 氧产物和氩气泡的方法中，存在用于防止夹带夹杂物的常用工艺， 这些工艺类型通过驱使结晶器内的钢水沿水平方向运动，由此使钢 水表面获得钢水速度以清洁凝固表面。通过施加磁场来使结晶器内 的钢水沿水平方向旋转的实际执行过程如下，驱动沿结晶器的长侧 方向水平运动的磁场，使得该磁场沿着相对的长侧表面彼此反方向 运动，以诱发沿着所述凝固表面在水平方向上旋转的钢水流。在本 文中，所述应用过程被称为不同的搅拌模式(见以下各种描述)， 例如"EMDC，， 、"EMDC-模式，，或者"EMDC-磁场应用模式"结 合"EMLA" 、 "EMLA-模式"、"EMLA-模式磁场应用"和/或"EMRS"、"EMRS-模式"或者"EMRS-模式磁场应用"。总体来说，EMDC (电磁直流)制动技术(其中搅拌器在结晶器 的下部位置)是目前为止占支配地位的技术并因此也可能将频率降 为零并调整结晶器中用于最高磁通密度的相位角。直流技术通常具 有很多优点，例如稳定性并能自动调节等，也就是说，如果一侧的 流速较高，制动力也会较高。与低频率例如1Hz或更低频率相比， 结晶器下部的直流磁场能够对结晶器中的流体流动进行更加稳定的 制动控制。当在电磁水平加速模式(EMLA)下工作，并且搅拌器位于结晶 器的下部位置时，钢向外流动的速度，即向窄边流动的速度增加从 而确保了对低速铸造也能实现双重流态。对结晶器中的流动进行优 化涉及建立稳定的二辊流态。通过对才莫式和正确的FCMEMS (流动 控制结晶器电磁搅拌)(见下面的描述)参数进行选择，可以在不 同的板坯几何参数和不同的铸造速度下实现所需的流态。这可以通 过FC MEMS使用存储有不同操作条件下的相关参数的数据库进行 控制，而不是使用分析F值来进行控制。这些参数通常由数字式三 维建模程序包，即电磁(EM)工具产生，该程序包对结晶器中的磁 场、流体流动和温度特性进行建模。当在EMLA模式下工作时，FC MEMS应当移动到其下部位置。对于低速铸造来说，FCMEMS能够 使流体朝窄面的流动加速以确保结晶器中的正常流动。F值转化成钢 水表面流速。然而，如EP-A-1486274中所述，F值和钢水流速具有 ——对应关系，从而可以通过使用F值进行控制，不需要将F值转 4匕为钢水表面流速。对于每个结晶器，板坯结晶器搅拌器式的FC MEMS包括一组搅 拌器。每组搅拌器包括四个线形部分搅拌器。结晶器每侧上的两个 部分搅拌器一起装配到外部盒体中形成搅拌器单元，并且安装到宽 侧的水套中的垫板后的现有的凹穴中。两个相对的部分搅拌器并联 并连接到一个变频器上。 一个结晶器总共需要两个变频器，并且所 述搅拌器被设计和制造成用于在结晶器中连续工作。搅拌器将来自变频器的低频电流转换成低频磁场，所述磁场穿透铜板结晶器和股(Strand)的凝固壳体并在钢水诱发电流。这些电流与运动的f兹场相 互作用在钢水中产生力和运动。所述搅拌器包括绕组和叠层铁芯。 搅拌器绕组由矩形横截面的铜管制成并通过闭环系统中循环的去离 子细水从内部直接冷却。搅拌器由保护盒包围，该保护盒的侧面由 非磁性钢板制成，正面由非导电材料制成。电磁旋转搅拌模式(EMRS)是用于在结晶器中进行搅拌的占统 治地位的技术，它发生在结晶器上部紧邻弯月面处，搅拌器的位置 对于流体流动的受控搅拌至关重要。为了实现受控和最佳的搅拌必 须使搅拌发生在结晶器中的较高位置处，因此FC MEMS必须向上移 动。在较低位置处进行搅拌会与喷嘴中的流动发生沖突并造成结晶 器中不确定的扰流。因此建议在EMLA-ZEMDC-模式变为搅拌模式时 使搅拌器向上移动。FCMEMS在结晶器中的钢上产生转动力。变频 器装置允许在两个线圏上施加较低的电流，其中流动被引向窄侧并 因此有可能使搅拌参数最优化。然而，需要使两个变频器的频率同 步以使可能产生的扰动最小化。(JFE工程公司的)欧洲专利申请1486274描述了一种与上述的 过程类似的一个例子，在该例子中，电磁液面稳定器(EMLS)与 EMLA和/或EMRS结合使用。
技术实现思路
本专利技术提供 一 种对用于使用板坯连铸机将结晶器中的钢水熔池 液面(弯月面)上的钢水流速控制在预定的钢水流速的方法和装置 的改进，以及 一 种用于使用所述的流动控制方法和装置生产板坯的方法。这通过以下方式实现，当弯月面上的钢水流速高于保护渣夹带 临界流速时，通过施加静态磁场给来自浸没喷嘴的排出流 一 稳定和 制动力，并且当弯月面上的钢水流速低于夹杂物附着临界流速时， 通过施加移动》兹场以增加钢水流动，乂人而将钢水熔池液面上的钢水流速控制在大于等于夹杂物附着临界流速到小于等于保护渣夹带临 界流速的范围内。当弯月面上的钢水流速高于0.32m/s的保护渣夹带临界流速时， 通过施加静态磁场以给来自浸没喷嘴的排出流一稳定和制动力，从 而将钢水流速控制在预定的钢水流速。当所述钢水流速^f氐于0.20m/s 的夹杂物附着流速并大于等于0.10m/s的熔池液面结皮临界流速时， 通过施加移动磁场来沿水平方向转动;模内钢水，从而将钢水流速控 制在0.20-0.32m/s的范围内。当钢水流速低于所述夹杂物附着临界流 速时，通过施加移动磁场以对来自浸没喷嘴的排出流施加加速力， 从而将钢水流速控制在0.21-0.32m/s的范围内。所述FC MEMS可以在不同的模式下工作，例如在EMLA 、 EMRS 和EMDC下，并且FC MEMS的设计在几个方面不同于其他的搅拌 设备搅4半器^皮i殳计用于三相电流，与两相电流相比，该三相电流每 相去掉了一根电缆。在使用三相标准转换器的情况下，也可以使线 圈的最大相电流最小化。两相系统在共同的回线中需要2倍大的相 电流。用于搅拌器设备的标准转换器已经经过了修改并且也包括在 不同相电流上对称的特征。相电流中实现的对称性越高，通过搅拌 器实现的性能就越好。常规的变频器在共同相电压下工作，并且因 为不同的绕组之间的互感不同，这会导致不同的相电流；FC MEMS设计包含能够产生用于EMDC的静态磁场和用于 EMLA和EMRS的移动》兹场的线圈。用于EMLA和EMRS的移动f兹 场通过使用供应给线圈的多相交流电产生。相应的静态磁场则通过 在不同相提供直流电和通过在不同相提供不同的电流强度产生。作 用在结晶器上磁场的分布也不同，由此导致结晶器不同部分的制动 冲击也不同。制动效果随时间改变可能是有好处的，因此也希望随 时间改变所述相位中的直流电之间的关系。由于用于产生 一 个特定 流态所需的时间至少为10秒，因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于通过向板坯连铸机中的钢水施加至少一个磁场来控制结晶器中的钢水流动的方法，其特征在于，包括： 当弯月面上的钢水流速高于保护渣夹带临界流速时，通过施加静态磁场以给来自浸没喷嘴的排出流一稳定和制动力，从而将钢水熔池液面即弯月面上的钢 水流速控制在预定的钢水流速；和 当弯月面上的钢水流速低于夹带物附着临界流速时，通过施加移动磁场以增加钢水流动，从而将弯月面上的钢水流速控制在大于等于夹带物附着临界流速到小于等于保护渣夹带临界流速的范围内。
【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：A莱曼，H哈克尔，JE埃里克森，O斯约登，
申请(专利权)人：ABB公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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