[发明专利]一种通道式感应加热钢包装置及加热方法

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，公开了一种通道式感应加热钢包装置及加热方法，用于钢铁生产中加热钢包中钢液、减小钢液温降。所属装置包括钢包、钢包盖、铁芯、线圈、水冷或空冷装置；钢包中间设置有通道，通道可水平穿过钢包侧壁，也可垂直穿过钢包中心；铁芯穿过通道环绕于钢包的一侧；线圈缠绕于钢包外侧的铁芯，其轴线与铁芯的轴线保持垂直，且线圈与水冷或空冷装置相连接。加热方法为：(1)将钢包运输至精炼或浇注位；(2)打开水冷或空冷装置给线圈降温，防止后续通电时线圈过热；(3)在线圈中通入交变电流，使铁芯中产生交变磁通，其中电流大小为1～10000A，频率为1～10000Hz；(4)待精炼或浇注完成后，停止通电，关闭水冷或空冷装置，进入下一工序。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种通道式感应加热钢包装置及加热方法。

背景技术

作为炼钢生产的主要工具，钢包往往用于盛放钢液并进行精炼和浇注。钢包保温性能的好坏直接影响转炉出钢温度、炉外精炼和浇铸过程，并最终对钢铁产品的质量造成影响。因此，如何对钢包中钢液进行保温、减少钢液温降，引起了冶金工作者的高度重视。

目前，常见的钢包加热方法主要包括电弧加热法、化学热法、燃料燃烧加热法、电阻加热法等。

虽然电弧加热法应用较多，但是该方法对电极的性能要求太高、电弧距钢包内衬的距离太近、包衬寿命短、常压下电弧加热时钢液容易吸气等，都是电弧加热法难以解决的问题。化学热法利用氧枪向钢包中吹入氧气，与加入钢液中的铝、硅等发热剂发生氧化反应，进而产生化学热，但是发热剂的加入往往引起钢液中生成较多的夹杂物，影响钢液质量。利用矿物燃料燃烧发热作为热源加热钢包的方法称为燃料燃烧加热法。然而，燃烧的氧化性火焰、燃烧产生的大量烟气不利于炉外精炼时的还原性气氛以及真空精炼环境，而且火焰预热钢包时会使其内衬耐火材料处于氧化、还原的反复交替作用，从而使内衬寿命降低。利用石墨电阻棒作为发热元件，通以电流，靠石墨棒的电阻热加热钢液的方法称为电阻加热法。但是电阻加热法依靠辐射传热，加热效率较低，通过该方法获得有实用价值的提温速率极为困难，因此，电阻加热方法基本没有得到发展和推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种通道式感应加热钢包装置及加热方法。本发明的技术方案如下：

一种通道式感应加热钢包装置，包括钢包、铁芯、线圈、水冷或空冷装置；所述钢包中间沿径向开设通道；铁芯为闭合环状结构，依次穿过通道和线圈中心，线圈轴线与钢包轴线垂直，线圈与水冷或空冷装置相连。

另一种方案，所述通道沿钢包中间轴向开设，线圈轴线与钢包轴线平行。

所述钢包还包括上部盖有钢包盖，用以隔绝线圈与钢液，保护线圈，同时可对钢包钢液进行保温。

上述通道口相接的钢壳上，沿浸渍管外壳径向圆周设有一周的切缝，减少钢壳中的涡流损耗。

所述通道为圆柱形。

所述铁芯的材质为高导磁率的软磁材料，且铁芯与通道之间的空隙由耐火材料填充固定；铁芯大小依据通道的尺寸以及线圈功率制定，材质优选硅钢片。

所述线圈置于钢包的外部，与水冷或空冷装置相连接；线圈的加热功率为1～10000KW，材质为铜基合金，包括纯铜、紫铜。

一种通道式感应加热钢包加热方法，是采用上述装置，按照以下工艺步骤进行：

(1)钢包就位：将钢包运输至精炼或浇注位；

(2)冷却：打开水冷或空冷装置给线圈降温，防止后续通电时线圈过热；

(3)通电：在线圈中通入交变电流，使铁芯中产生交变磁通，其中电流大小为1～10000A，频率为1～10000Hz；

(4)下一工序：待精炼或浇注完成后，停止通电，关闭水冷或空冷装置，进入下一工序。