[实用新型]方坯分体多模式电磁搅拌器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁搅拌器，特别涉及一种适用与连铸方坯的方坯分体多 模式电磁搅拌器。

背景技术

电磁搅拌(Electromagneticstirring:EMS)技术，因其在改善连铸坯质量、 稳定连铸操作、扩大品种钢和提高生产率方面具有不可替代的作用，而成为连铸 技术中的关键技术之一。电磁搅拌的基本原理是利用电磁搅拌器激发的交变磁场 渗透到铸坯的钢水内，在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生 电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。由此可 见，电磁搅拌控制铸坯凝固过程实质上是通过电磁力控制铸坯液相穴内钢水的流 动形态和流动强度，从而使连铸坯的表面质量及皮下质量等得到明显的改善，提 高钢的清洁度，扩大铸坯的等轴晶区，降低成分偏析，减轻或消除中心疏松和中 心缩孔，实现生产优质、高品种钢材的目的。

传统方坯电磁搅拌器的设计都是：a将铁芯结构设计成圆形或者方形整体式 结构；整体式结构虽然结构紧凑，便于安装固定，但固定的结构形式无法保证同 一连铸机上浇注的一定范围断面的最佳冶金搅拌效果；b对特定电搅搅拌其磁场 形式和搅拌功能都是唯一的，无法根据工艺条件的变化而在线实时改变。但现有 连铸生产中，因铸坯断面、钢种、拉速、搅拌器的安装位置等工艺条件千变万化， 客观上需要经常性改变电磁搅拌的磁场形态和搅拌功能。例如对结晶器电磁搅拌 而言，安装在液面水口附近的电磁搅拌器，为形成较好的坯壳，清洗凝固前沿， 需要搅拌液面的旋转磁场，而钢坯内部磁场不能太大，以免引起钢水液面波动。 距离水口液面相对较远的结晶器电磁搅拌，主要解决消除铸坯内部的过热度，形 成等轴晶，则希望钢坯内部磁场尽可能的大，需要采用穿透能力强的一对极旋转 或者行波磁场搅拌模式。对二冷或末端电磁搅拌而言，绝大多数钢种适合采用旋 转电磁搅拌功能，而有的钢种更希望用行波磁场型的直线搅拌功能加强钢液补 缩，增加搅拌区域，获得最佳的搅拌效果。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，针对连铸方坯 提出一种分体多模式电磁搅拌器，在同一连铸机上，能有效兼顾一定范围的铸坯 断面，实现同一电磁搅拌装置能根据现场工况实时改变磁场形式和搅拌功能的多 模式电磁搅拌功能。

为达到上述实用新型创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种方坯分体多模式电磁搅拌器，由2个或4个L形电磁搅拌装置1通过自锁快 接扣紧装置2连接而成；具体选用2个还是4个L形电磁搅拌装置，由铸坯断面的大 小决定。

所述自锁快接扣紧装置2，包括分别焊于L形电磁搅拌装置1两端的定位销6 和定位孔7；定位孔7的外壁上设有紧定螺钉9；L形电磁搅拌装置连接时，一个L 形电磁搅拌装置上的定位销6插入另一个L形电磁搅拌装置上定位孔7内，并通过 推进定位孔7外壁上的紧定螺钉9对定位销6进行夹紧，实现两个L形电磁搅拌装置 之间的快速连接和定位；

所述L形电磁搅拌装置1包括L形铁芯3和均匀分布在L形铁芯3上的多个线圈 4；

每台L形电磁搅拌装置所连接的三相变频电源分别独立受控于PLC控制单 元；通过PLC控制单元改变L形电磁搅拌装置内线圈4电流的相位，实现不同搅拌 模式和磁场形式；通过PLC控制单元改变L形电磁搅拌装置内线圈电流的大小、频 率，改变方坯分体多模式电磁搅拌器的磁感应强度和电磁力变化规律；

所述搅拌模式包括单区旋转搅拌模式与多区旋转搅拌模式，多区旋转搅拌模 式的区域数n≥2。

每种搅拌模式中都包含1对磁极与多对磁极的两种磁场形式。

通过PLC控制单元改变L形电磁搅拌装置内线圈4电流的相位，产生磁场的磁 极对数为1～20。

所述定位销6的侧面和定位孔7的外壁的内侧设有相对的凹槽；所述定位孔7 的外壁内侧的凹槽内设有楔子8；楔子8的宽度与定位销6侧面的凹槽宽度相同； 紧定螺钉9的螺杆上分段设有左旋螺纹和右旋螺纹，紧定螺钉9的螺杆依次穿过定 位孔7的外壁和楔子8上的通孔，左旋螺纹与楔子8螺纹连接，右旋螺纹与定位孔7 的外壁螺纹连接。拧紧紧定螺钉9(向右旋转紧定螺钉9)，则紧定螺钉9旋进楔子 8，推动楔子8嵌入定位销6侧面的凹槽内，两个L形电磁搅拌装置之间夹紧定位； 反之则解除。

所述L形铁芯3，由高电导率的硅钢叠片叠制而成。