分瓣式水套電磁軟接觸連鑄結晶器制造技術

分瓣式水套電磁軟接觸連鑄結晶器，包括結晶器內管、上、下法蘭、線圈、電磁攪拌器、冷卻水套、冷卻水環及連接法蘭；結晶器內管為分瓣體結構；線圈設置于結晶器內管上部；電磁攪拌器設置于結晶器內管下部；冷卻水套套設于結晶器內管上部，其為分瓣式結構，各分瓣體設冷卻管路及出水口，分別對應結晶器內管分瓣體；冷卻水環套設于結晶器內管下部；連接法蘭分別連接冷卻水套和冷卻水環，冷卻水環通過連接法蘭與冷卻水套相連通。本實用新型專利技術有效解決了切縫式軟接觸結晶器的水冷問題，避免了軟接觸結晶器切縫處的滲水，確保交變磁場的有效透入；水冷系統結構簡單，便于更換，拆卸方便，密封效果好，可以保證切縫式結晶器冷卻水的冷卻效果和使用安全。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及分瓣式電磁軟接觸連鑄結晶器，特別涉及分瓣式電磁軟接觸連鑄結晶器的冷卻結構。
技術介紹
在鋼的連續鑄過程中，結晶器的機械振動是保證保護渣的流入，穩定連續生產不可缺少的設備，同時它又是產生鑄坯表面振痕的根本原因。近年來，在結晶器外施加交流磁場，使鑄坯表面振痕減輕，質量得到明顯改善的電磁軟接觸連鑄技術已得到開發。所謂軟接觸是對分瓣形連鑄結晶器施加交變磁場，在初始凝固區產生一個指向鑄坯內部的電磁壓力，此電磁壓力部分抵消了鋼液的靜壓力，使熔融金屬彎月面凸起，彎月面處的熔融金屬與結晶器之間呈非接觸狀態，保護渣流入通道變寬，保護渣均勻暢流，從而減輕了由于結晶器振動，保護渣流入、流出所造成的動壓變化而引起的鑄坯表面振痕。國內外冶金學者經過大量的基礎理論研究和模擬實驗，已經證實了在交變磁場的作用下，連鑄坯表面振痕減輕，表面質量改善。然而，由于交流電源隨著頻率的提高，其產生的交變磁場一般是難以穿透連鑄結晶器厚度的銅壁，結晶器銅壁對磁場的屏蔽，造成交變磁場不能進入結晶器內的鋼水區域或透磁困難，在鋼液初始凝固區不能產生足夠的電磁壓力，達到軟接觸電磁連鑄的目的，所以必須對銅壁進行切縫，制成分瓣式結晶器，讓交變磁場通過縫隙作用在鋼液上。大量的數值模擬分析和實驗研究表明，一般在結晶器壁上切0.1-5mm縫隙，即可以讓交變磁場有效透到結晶器內，推開鋼液與結晶器的接觸，使保護渣暢流，實現軟接觸電磁連鑄。切縫式結晶器的出現，從而解決了結晶器對磁場的屏蔽問題，但是，如何對切縫式軟接觸結晶器的水冷系統的設置，確保外結構與常規用結晶器相匹配和EMS電磁攪拌的位置，并保證其安全可靠是實現軟接觸電磁連鑄工業應用的關鍵。考慮到這些因素，以前類似實驗室用水冷軟接觸結晶器結構，一般都不適宜工業應用。另一方面，軟接觸電磁連鑄是一項新技術，日本、韓國等也都處于工業試驗階段，可靠、安全工業用軟接觸結晶器還未見相關報道。基于這一點，專利技術了外水冷式電磁軟接觸連鑄結晶器結構，設計了一種新型的水冷系統，其結構安全、可靠。
技術實現思路
本技術的目的在于設計一種分瓣式水套電磁軟接觸連鑄結晶器，可避免連鑄過程中冷卻水的滲入，其結構安全可靠，它是實現軟接觸電磁連鑄工業應用的一大關鍵技術。本技術的技術方案是，分瓣式水套電磁軟接觸連鑄結晶器，包括結晶器內管、上、下法蘭、線圈、電磁攪拌器、冷卻水套、冷卻水環及連接法蘭；其中，所述的結晶器內管管體切分為分瓣體結構；上、下法蘭分別連接于分瓣式結晶器內管上下兩端；線圈設置于結晶器內管上部；電磁攪拌器設置于結晶器內管下部；冷卻水套套設于所述的結晶器內管上部，其為分瓣式結構，各分瓣體設一冷卻管路及出水口，分別對應所述的結晶器內管分瓣體；冷卻水環套設于所述的結晶器內管下部；連接法蘭，分別連接所述的冷卻水套和冷卻水環，所述的冷卻水環通過連接法蘭與所述的冷卻水套相連通。本技術有效解決了切縫式軟接觸結晶器的水冷方式，避免了軟接觸結晶器切縫處的滲水，確保交變磁場的有效透入；該結晶器的水冷系統結構簡單，便于更換，拆卸方便，密封效果好，可以保證切縫式結晶器冷卻水的冷卻效果和使用安全。隨著軟接觸電磁連鑄工業應用的開發成功，這種外水冷式結晶器的應用前景非常廣闊。附圖說明圖1為本技術的結構剖視圖。圖2為圖1的A-A結構剖視圖。圖3a、b為本技術的結晶器內管結構剖視圖。圖4a、b為本技術的上下連接法蘭結構示意圖。圖5a～e為本技術的冷卻水套結構示意圖。具體實施方式如圖1、2所示，本技術的分瓣式水套電磁軟接觸連鑄結晶器，包括結晶器內管5、上法蘭13、下法蘭1、線圈16、EMS電磁攪拌器4、冷卻水套10、冷卻水環18及上、下連接法蘭6、8；其中，所述的結晶器內管5管體切分為分瓣體結構51、52；上、下法蘭13、1分別連接于分瓣式結晶器內管5上下兩端；線圈16設置于結晶器內管5上部；電磁攪拌器4設置于結晶器內管5下部；冷卻水套10套設于所述的結晶器內管5上部，其為分瓣體結構101，各分瓣體101設一冷卻管路1011及出水口1012，分別對應所述的結晶器內管5分瓣體51、52；冷卻水環18套設于所述的結晶器內管5下部，連接進水管2、冷卻水箱3；上、下連接法蘭6、8分別連接所述的冷卻水套10和冷卻水環18，上連接法蘭6連接分瓣式冷卻水套10，下連接法蘭8連接分瓣式冷卻水環18；上、下連接法蘭6、8相連接，冷卻水環18通過上、下連接法蘭6、8與冷卻水套10相連通。結晶器內管5下部為整體形水冷系統，上部通過中間連接法蘭形成各分瓣體單一水冷結構，且單一出水口，這樣可以有效控制出水流量。整體結構簡單，拆裝方便。如圖3a、3b所示，其所示為結晶器內管5結構，其切分為分瓣體結構51、52，豎水密封槽55、分體切縫54和水密封環形槽53。分體切縫54內用耐熱不導電、具有一定韌性和硬度，并且熱脹系數與結晶器銅材接近的密封材質來沖填，水密封槽內用于放置豎密封條9和O形密封圈12。參見圖4a、4b，其所示為上下連接法蘭6和8結構，包括由分瓣式水套下連接法蘭6、配對法蘭密封圈7、分瓣式水套上連接法蘭8和法蘭墊19組成，其中上連接法蘭8開有放置異形密封圈17的凹槽81和放置O形密封圈12的環形槽82。該結構將下部整體形水冷系統，即冷卻水環18與上部每一個分瓣式水套10緊密連接。上下連接法蘭6和8通過螺栓聯接，中間設有配對法蘭O形密封圈7。上下連接法蘭6和8由半法蘭通過螺栓連接而成，半法蘭連接處有彈性法蘭墊19。參見圖5a～e，其所示為冷卻水套10結構分瓣體結構101，開有與出水管14連接的冷卻管路1011及出水口1012。分瓣式冷卻水套10下端嵌套在上連接法蘭8內側，連接處開有放置異形密封圈17的凹槽1013；分瓣式水套10緊貼結晶器內管5側開有放置豎密封條9的凹槽1014和O形密封圈12的環形槽1015。分瓣式冷卻水套10與結晶器內管5之間用豎水密封條9和水密封O形密封圈12進行密封；上連接法蘭8與結晶器內管5連接處放置分瓣式水套O形密封圈12；出水管14通過出水口連接法蘭11和密封圈15與分瓣式水套10連接。軟接觸電磁連鑄結晶器的冷卻水是從底部進水管進入水箱，經結晶器下半部冷卻水環系統，通過上下連接法蘭6、8分流進入各分瓣式冷卻水套10，冷卻上部分結晶器，然后從結晶器頂部的出水管14分別流出。本技術通過法蘭O形密封圈7、異形密封圈17、豎密封條9、O形密封圈12、及密封圈15將冷卻水限制在從進水管2、經冷卻水箱3、冷卻水環18、上下連接法蘭6、8、分瓣式冷卻水套10及出水管14的通道內。在冷卻水不與縫隙接觸下，同樣起到冷卻結晶器內管5的效果，保證切縫式結晶器的安全使用和拔熱的作用。權利要求1.分瓣式水套電磁軟接觸連鑄結晶器，包括，結晶器內管，管體切分為分瓣體結構；上、下法蘭，分別連接于分瓣式結晶器內管上下兩端；線圈，設置于結晶器內管上部；電磁攪拌器，設置于結晶器內管下部；其特征是，還包括，冷卻水套，套設于所述的結晶器內管上部，其為分瓣式結構，各分瓣體設一冷卻管路及出水口，分別對應所述的結晶器內管分瓣體；冷卻水環，套設于所述的結晶器內管下部；上、下連接法蘭，分別連接所述的冷卻水套和冷卻水環，所述的冷卻水環通過該連接法蘭與所述的冷卻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
分瓣式水套電磁軟接觸連鑄結晶器，包括，　　　　結晶器內管，管體切分為分瓣體結構；　　　　上、下法蘭，分別連接于分瓣式結晶器內管上下兩端；　　　　線圈，設置于結晶器內管上部；　　　　電磁攪拌器，設置于結晶器內管下部；其特征是，還包括，　　　　冷卻水套，套設于所述的結晶器內管上部，其為分瓣式結構，各分瓣體設一冷卻管路及出水口，分別對應所述的結晶器內管分瓣體；　　　　冷卻水環，套設于所述的結晶器內管下部；　　　　上、下連接法蘭，分別連接所述的冷卻水套和冷卻水環，所述的冷卻水環通過該連接法蘭與所述的冷卻水套相連通。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周月明，馬新建，張永杰，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：31[中國|上海]