[发明专利]金属液智能磁悬浮连铸余热坯防止流出管端降温技术

说明书

本发明公开了一种金属液智能磁悬浮连铸余热坯防止金属液水平流出管，受到冷却金属液的微水粒喷射而降温，进而导致金属液降温不能顺畅流出进入交变磁场，使生产不能平稳、顺利进行的技术，它属于冶金行业金属材料生产领域。在多种中间包(或保温炉，以下简称包)的金属液水平流出管前端，安装由耐高温布与支撑材料组合的挡水板(板中有金属液流出的孔)，就可挡住喷射到流出管的水粒，使流出管不致降温，使金属液顺畅、平稳流出进入交变磁场，生产顺利进行。

【技术领域】

金属液智能磁悬浮连铸余热坯防止流出管端降温技术属于冶金行业金属材料生产领域。

【背景技术】

钢、铝、铜、锌、钛、铅和镁等金属材料生产流程的主要工序为：1.备料(包括开矿、选矿....)→2.冶炼→3.铸坯→4.加热→5.热加工→6.冷加工(包括中间退火)→7.整理、验、包装和入库等工序。

在上述生产流程诸工序中，工序3.铸坯的工艺原理及其半成品，影响到后续工序4、5、6生产流程的简与繁；制约到单位产品能耗、产品质量提高和降本增收。

当今国内外金属材料铸坯工序生产技术主要的是水冷模连续铸造，以下简称DCC。

DCC原理：金属液流入结晶器与结晶器内壳壁接触，使金属液降温成固相并生成硬壳，该硬壳强度达到能存受牵引移动时与结晶器内壳壁相互相摩檫产生的摩檫力，就连续牵引移出结晶器、连续铸造出金属铸坯。

DCC的铸坯速度：钢锭(坯)为2.7～5m/min，铜材坯为0.1～0.5m/min。

DCC的铸坯温度：钢锭(坯)为≤900℃，铜、铝材坯为室温。

DCC的铸坯的速度不能过快、温度不能过高，否则因铸坯外壳强度不够而拉断，金属液喷涌外泄成重大事故。

DCC的主要缺陷：消耗结晶器和大量高压冷却水，将金属液中余热散失过多，铸成≤900℃钢锭，而钢锭热轧温度为1050～1250℃，必须二次加热。有的用≤900℃钢锭直轧成材，是违规作业，产生诸多问题。

DCC在铜材领域只能铸成后续冷加工量占产品全部生产工作量＞80％的铜材坯，把大量生产工作量，留给大量耗能、耗物的冷加工(包括中间退火)。

发明专利，ZL200510021740.4金属液磁悬浮连续铸造近终型余热热轧坯工艺(以下简称MFCC)，能颠覆、淘汰水冷模连续铸造。

MFCC的原理：将金属液在包(或炉，下同)口经铸模(流出管)约束成留有热、冷加工余量断面尺寸的终形液柱(液片)，被牵引流入5～30KHz交变磁场，金属液被电磁感应推斥悬浮(同时被电磁搅拌)在连续向热加工机械移动中，被适度降温成该牌号金属最佳热加工温度的终形余热铸坯，并立刻在线热加工，使金属液在线合乎工艺要求地一步制成钢材、或制成后续冷加工量＜20％的铜材坯、铝材坯和机械零件坯。

磁浮连铸及在线热加工优点：

1.大幅优化铸坯组织(电磁搅拌作用)提高铸坯强度，进而提高材料强度；

2.大幅简化生产流程，在保证产品强度要求的热、冷加工道次最少，从而减少能耗、金属损耗和多种消耗，达到生产节能降低碳排放、产品提质和降本增收。

3.磁浮连铸及在线热加工成材或成净精形坯，大幅减少后续冷加工量及中间退火道次，因而在相同产量时，闲置1/3～2/3设备(熔炉除外)。

4.磁浮连铸的原理简明，操作简易，调控简易，新建磁浮连铸生产线主要设备为电源，国内生产厂家众多，新增辅机简易。

从上述知，磁浮连铸必然颠覆、淘汰水冷模连续铸造。

磁浮连铸为金属液直流入交变磁场悬浮降温，需智能控制，达到平稳、安全生产

【发明内容总述】

金属液经控制从中间包(或保温炉，以下简称包)的流出管流出，被牵引进入交变磁场中，并连续向热加工机械移动的同时，被四周喷射的微水粒降温到该牌号最佳热加工温度，进入热加工机械进行热加工及加工后处理。