一種電磁螺線管結晶器的製作方法
2023-06-01 16:55:31 3
專利名稱：一種電磁螺線管結晶器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於金屬連續鑄造領域，涉及連鑄結晶器。
在一般連鑄結晶器中，金屬凝殼在彎月面處形成，並被持續拉出。結晶器振動的採用是此工藝得以工業化的基礎之一，振動使鑄坯表面產生振痕。實際生產中要求連鑄澆鑄的速度越來越高，彎月面處產生的各種坯殼缺陷顯得危害越來越大。這時人們想到了電磁場的作用，即在彎月面附近的結晶器壁外側設置線圈(如
圖1所示)，以其產生的磁場達到各種冶金效果。
但
圖1所示的類似結構有其本質的缺陷。由於結晶器要大量傳出熱量，它總是用銅等優異電、熱導體構成，同時由於結構和壽命要求，結晶器也不可能做得很薄。這樣，外部線圈產生的磁場很難穿過結晶器壁對彎月面產生作用。雖然降低頻率f可使透入深度稍有增加，但電磁作用力F正比於f2，降低頻率時電磁力大大減少。這就使得這類結構很難實用。
另外，鋁的無模電磁鑄造已獲得成功。而鋼的電導率低、密度大，至今不能實現無模電磁鑄造。
為了發揮交變電磁場對凝固彎月面區域的作用，又能利用結晶器壁對凝固金屬的支撐和冷卻作用，本實用新型提供一種電磁螺線管結晶器，它既是產生電磁場的線圈，又是結晶器壁。
基於上述目的，本實用新型由導線及其間的絕緣層圍成一個形腔，形腔的橫截面形狀可根據被鑄造的材料形狀要求做成圓形、橢圓形、多邊形等，縱方向上為直形或弧形，所述導線採用螺線繞法，它可以是單頭的，也可以是多頭的，以適用於單相、雙相、三相交流電源，可以產生固定交變磁場和行波磁場。
螺線間的絕緣除採用的絕緣層外，還必須依賴熔池上方的保護渣在結晶器內壁形成保護渣膜。此結晶器如果採用傳統的外側水縫冷卻方法，其冷卻水也應是相對絕緣的。螺線可製成空心的，內部通水冷卻，但這種方式的冷卻能力較小。
製做這種結晶器的結構設計時，絕緣成為與冷卻同等重要的基本要求。
這種結晶器的基本優點是避免了結晶器壁對磁場屏蔽作用，充分發揮磁場對金屬的流動控制，壓力調節等作用。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1為電磁螺線管結晶器示意圖。
圖2為本實用新型電磁螺線管結晶器的示意圖。
圖3為本實用新型電磁螺線管結晶器的電路連接圖。
圖1中，1為浸入式水口，2為結晶器，3為保護渣，4為高頻線圈，5為保護渣膜，6為坯殼，7為鋼液。
圖2中，1為導體螺線管，2為絕緣層，3為保護渣，4為金屬熔池，5為凝殼，6為保護渣膜。每匝導體螺線1由其間的絕緣層2隔開，螺線1與被鑄出的金屬凝殼5由保護渣膜6隔開。
圖3所示，螺線兩端與交流電源相連接。
權利要求1.一種電磁螺線管結晶器，其特徵在於它由導線及其間的絕緣層圍成一個形腔，形腔的橫截面形狀可根據被鑄造的材料形狀要求做成圓形、橢圓形、多邊形等，縱方向上為直形或弧形，所述導線採用螺線繞法，它可以是單頭的，也可以是多頭的，螺線間除採用絕緣層絕緣外，還依賴熔池上方的保護渣在結晶器內壁形成的保護渣膜，螺線可以製成空心的，內部可通水冷卻。
專利摘要一種電磁螺線管結晶器,屬於金屬連續鑄造設備領域,特點是它由導線及其間的絕緣層圍成一個形腔,形腔的橫截面形狀可根據被鑄造的材料形狀要求做成圓形、橢圓形、多邊形等,縱方向上為直形或弧形,所述導線採用螺線繞法,它可以是單頭的,也可以是多頭的,螺線可以是製成空心的,內部通水冷卻。該結晶器避免了結晶器壁對磁場屏蔽作用,發揮磁場對金屬的流動控制,壓力調節等作用,有效地提高鑄坯表面質量。
文檔編號B22D11/10GK2330435SQ9821803
公開日1999年7月28日 申請日期1998年8月5日 優先權日1998年8月5日
發明者張興中, 那賢昭, 幹勇, 仇聖桃, 張慧 申請人:冶金工業部鋼鐵研究總院