一种低温连铸的自动补热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低温连铸的自动补热装置，它包括补热器（３）和智能温控系统，补热器（３）位于连铸装置的中间包（２）和结晶器（４）之间，智能温控系统包括智能温控仪（３４）、非接触式温度传感器（３３）和中频电源（３５）。本实用新型专利技术不但可以降低补热前钢水的过热度，而且能够保证补热后的钢水温度恒定在设定值，同时还能减少中间包钢水的温降。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低温连铸的自动补热装置，它适用于方坯、板坯低温 连铸钢水的补充供热。技术背景在传统的连铸工艺中， 一般都没有钢水补热装置，由于连铸机中间包水口 直径小、浇注的时间长、中间包热损大，为了有利于钢水中杂质的上浮，避免 在浇注后期中间包水口冻结，使连铸生产中断，通常方法是提高熔炼钢水的过热度。但由此带来以下负面影响(l)增大了能耗，提高了生产成本；(2)加 快了金属的氧化速度，增大了金属的损耗量；(3)加快了钢水对耐火材料的浸 蚀速度，缩短了熔炼设备、钢水包和中间包的使用寿命；(4)钢水中金属和非 金属氧化物增多，造成连铸坯中的夹杂物和缩孔增多，温度高还会引起连铸坯 产生裂紋、中心偏析，甚至还会使结晶器中液心钢坯的坯壳厚薄不一，这都会 影响连铸坯质量，尤其是在浇注后期，钢水温度偏低，杂质和气泡不能充分上 浮，连铸坯质量更差；(5)由于散热，钢水包和中间包中的钢水温度是一个不 断下降的变化量，这给连铸操作，尤其是拉坯速度、结晶器和二冷区冷却水的 流量调节带来了难度，稍有疏忽，就会产生拉漏事故；6、在浇注后期，由于钢 水散失热量较多，其温度偏低，容易产生"注余"，降低钢水的收得率。80年代初，国内外出现了对中间包钢水进行补热的沟型工频感应加热和对 钢包或中间包钢水进行补热的等离子加热，这两种方法都是对包内钢水进行整体补热，补热功率大。如日本千秋厂在弧形连铸机7吨中间包采用工频1070KW 沟型电磁感应加热器。意大利特尼工厂三流小方坯连铸中间包安装等离子加热 器，最大输出功率120-130KW，最大电流为500A,等离子弧长100-350mm，氩气 流量9-20m7h，冷却水30 m7h;日本神户加古川钢厂的230 x ( 650-1800 ) mm 板坯连铸机80吨中间包安装了 2. 4MW单相交流等离子加热系统，最大电弧电流 7. 5KA,最大电弧电压350KV氩期流量9-20mVh,冷却水30m7h。这两种加热 方法在浇注后期起到一定补热作用，但补热综合成本高，补热后产品质量改善不明显，等离子加热系统工作时，噪音特别大，氩气消耗量大。因此目前这两种补热方法很难扩广应用。
技术实现思路
本技术提供了 一种低温连铸的自动补热装置，它不但可以降低补热前 钢水的过热度，而且能够保证补热后的钢水温度恒定在设定值，同时还能减少 中间包钢水的温降。本技术釆用了以下技术方案 一种低温连铸的自动补热装置，它包括 补热器和智能温控系统，补热器位于连铸装置的中间包和结晶器之间，补热器 包括筒状外壳，在外壳的上、下两端设有法兰盘，上法兰盘与中间包底部相连 接，下法兰盘与惰性气体保护罩的滑套相连接，在外壳的两侧设有引线孔，外 壳的内侧设有螺旋形感应线圈，在螺旋形感应线圈与外壳内壁之间以及感应线 圏的匝间设有绝缘支架，在感应线圈的内表面设有绝缘套，绝缘套的内侧设有 隔热套，隔热套的内侧设有坩埚，坩埚的底部为水口砖，水口砖的中心设有水 口，感应线圈的两端分别由外壳两侧的引线孔中引出，连铸装置的低位冷却水 进水管和高位冷却水出水管与感应线圈的两端之间分别套接有柔性绝缘管，在 由外壳引线孔引出的感应线圏两端分别焊接有铜制接线端子，所述的智能温控 系统包括智能温控仪、非接触式温度传感器和中频电源，非接触式温度传感器 在惰性气体保护罩外侧，非接触式温度传感器与智能温控仪的信号输入端相连 接，智能温控仪的报警信号输出端与电喇叭相连接，智能温控仪的控制信号输 出端与中频电源变频线路的控制信号输入端相连接，中频电源的中频电压输出 端与感应线圏的两接线端子相连接。所述的筒状外壳为非铁磁铝合金材料，它由两半圆简组成，所述的两引线 孔分别设置在一半圆简的下侧和另一半圆简的上侧。所述的螺旋形感应线圈由 空心铜管绕制而成。所述的中间包底部设有水口，中间包水口为热能传递通道，其直径与坩埚 内腔直径相等，中间包水口、坩埚、水口、惰性气体保护罩和结晶器在同一轴 线上。所述的非接触式温度传感器处于惰性气体保护罩检测孔外侧的水平径向 位置，非接触式温度传感器设置为红外测温探头或辐射感温器。所述的坩埚底部的水口可设置定径水口或长水口 ，在定径水口或长水口处设有塞棒，塞棒上部设置为若干节袖砖，下部设置为塞头，塞头与水口相配合。 所述的坩埚底部的水口也可设置为带上、下滑板的滑动水口。所述的智能温控 仪包括温度设定电路、输入信号线性化电路、模-数变换电路、温度报警电路、 钢水温度控制电路、数-模变换电路、中频电源变频线路和数显电路，非接触式 温度传感器依次与输入信号线性化电路和模-数变换电路连接，模-数变换电路 变换后线性化数字信号分为三路， 一路与温度报警电路连接，温度报警电路与 电喇叭连接，第二路与数显电路连接，第三路依次与钢水温度控制电路、数_ 模变换电路、中频电源变频线路和感应线圈连接，中频电流通过感应线圈后产 生磁场，该磁场在补热器钢水内产生涡流，使钢水得到补热，非接触式温度传 感器从惰性气体保护罩检测孔中测得的钢水温度，传感器产生的光电模拟信号 送入智能温控仪，从而形成一个闭合系统，钢水温度控制电路与温度设定电路 连接。本技术具有以下有益效果1、能耗下降本技术在中间包与结晶 器之间设有补热区，补热区内设有自动补热装置，自动补热装置设有智能温控 系统，它可以以较小功率对少量钢水进行动态连续补热，钢水的补热温度稳定、 可控，在始终保持钢水良好流动性的前提下，不但可降低钢水的过热度，实现低温连铸(出钢钢水温度比模铸高5-IO'C即可)，而且可以保持进入结晶器的钢水补热至设定温度，同时通过对流和传导的方式使中间包内的钢水热能散失 得到补充，并且随着中间包中钢水的减少，其补热效果越来越明显，可降低综合能耗；2、金属损耗降低钢水过热度降低后，金属材料(包括昂贵金属材料) 的氧化速度减缓，金属材料的损耗降低；3、设备的使用寿命延长，钢水过热度 降低后，钢水对炼钢设备、钢水包和中间包的耐火材料的浸蚀速度减缓，耐火 材料的使用寿命延长；4、连铸坯的质量提高钢水过热度降低且钢水具有良好 的流动性，这样不但可以使钢水中金属氧化物和非金属氧化物减少，而且钢水 中的杂质能够得到充分上浮，连铸坯中的夹杂物和缩孔明显减少，可提高连铸 坯的质量；5、金属收得率提高在补热器壳体内设有坩埚，坩埚的底部的水口 可设置为带塞棒的定径水口或长水口，也可所设置为带上、下滑板的滑动水口， 这样可以控制钢水的开启、关闭和流量，将中间包的小水口改为大水口后，有 助于补热区补热后钢水中的部分热能向中间包钢水的传递，即中间包钢水得到补热，而且越接近浇注后期，中间包中钢水越少时，补热效果越明显，从而解决了 "注余"难题；6、工艺操作简化自动补热装置上设有智能温控系统，这 样可以将流入结晶器内的钢水温度控制在设定的恒定值，从而简化了操作工艺， 不需要不停地改变结晶器和二冷区冷却水的流量和拉坯机的拉速，不但可以稳 定连铸坯的质量，而且可以杜绝拉漏事故的发生。附图说明图l为本技术结构示意图图2为低温连铸装置的结构示意图图3为本技术补热器的结构示意图具体实施方式根据图l、图2和图3，本技术为一种低温连铸的自动补热装置，连铸 装置由上至下依次设有钢包1、中间包2、惰性气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温连铸的自动补热装置，其特征是它包括补热器（３）和智能温控系统，补热器（３）位于连铸装置的中间包（２）和结晶器（４）之间，补热器（３）包括筒状外壳（１８），在外壳（１８）的上、下两端设有法兰盘，上法兰盘与中间包（２）底部相连接，下法兰盘与惰性气体保护罩（１７）的滑套相连接，在外壳（１８）的两侧设有引线孔，外壳（１８）的内侧设有螺旋形感应线圈（２０），在螺旋形感应线圈（２０）与外壳（１８）内壁之间以及感应线圈（２０）的匝间设有绝缘支架（１９），在感应线圈（２０）的内表面设有绝缘套（２１），绝缘套（２１）的内侧设有隔热套（２２），隔热套（２２）的内侧设有坩埚（２３），坩埚（２３）的底部为水口砖（２４），水口砖（２４）的中心设有水口（２８），感应线圈（２０）的两端分别由外壳（１８）两侧的引线孔中引出，连铸装置的低位冷却水进水管（３１）和高位冷却水出水管（２５）与感应线圈（２０）的两端之间分别套接有柔性绝缘管（３０，２６），在由外壳（１８）引线孔引出的感应线圈（２０）两端分别焊接有铜制接线端子（２７，２９），所述的智能温控系统包括智能温控仪（３４）、非接触式温度传感器（３３）和中频电源（３５），非接触式温度传感器（３３）在惰性气体保护罩（１７）外侧，非接触式温度传感器（３３）与智能温控仪（３４）的信号输入端相连接，智能温控仪（３４）的报警信号输出端与电喇叭相连接，智能温控仪（３４）的控制信号输出端与中频电源变频线路的控制信号输入端相连接，中频电源（３５）的中频电压输出端与感应线圈（２０）的两接线端子（２７，２９）相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：包存林，刘广兴，包月梅，包月琴，
申请(专利权)人：江苏兴利来特钢有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]