КРИСТАЛЛИЗАТОР НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СЛИТКОВ С УСТРОЙСТВОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ РАСПЛАВА Российский патент 2001 года по МПК B22D11/115 B22D11/49 

Изобретение относится к кристаллизатору непрерывной разливки слитков с устройством электромагнитного перемешивания расплава, причем расплав стали, заливаемый с помощью погружного стакана в кристаллизатор, посредством электромагнитной катушки выборочно нагружается различными электромагнитными полями.

В перемешивающем устройстве такого рода, известном из заявки Японии JP-A 63-188461, к электромагнитным катушкам выборочно подводится переменный или постоянный ток для того, чтобы осуществить электромагнитное перемешивание или торможение расплава стали и повысить таким образом качество отлитого слитка.

Из патента США US-PS 3153820 известно электромагнитное устройство, причем для создания сил перемешивания различной интенсивности могут непрерывно применяться следующие друг за другом магниты с различной частотой и/или соотношениями фаз. Эти мероприятия также способствуют повышению качества.

Задачей изобретения является создание перемешивающего устройства вышеуказанного типа с многосторонней - по сравнению с известными устройствами - программой перемешивания для лучшей адаптации к сталям различного качества и режимами работы установки для непрерывной разливки. В особенности, при заливке и медленном литье улучшается распределение расплава, а при быстрой разливке повышается качество слитка и успокаивается зеркало расплава.

Поставленная задача решается согласно изобретению за счет того, что в кристаллизаторе непрерывной разливки слитков с устройством электромагнитного перемешивания расплава, содержащем погружной стакан для заливки в него расплава, широкие и узкие боковые стенки и электромагнитные катушки, выполненные с возможностью подключения к источнику электрического тока таким образом, что выборочно нагружаются различные электромагнитные поля, электромагнитные катушки расположены вдоль широких боковых стенок кристаллизатора и подключены с возможностью, в зависимости от программы литья и ситуации в режиме разливки, выбора электромагнитных полей: вращающегося, направленного по обе стороны от центра кристаллизатора в сторону узких боковых сторон, встречно направленного к центру кристаллизатора или статического.

Согласно предпочтительной форме выполнения кристаллизатор снабжен средством электронного управления процессом непрерывной разливки, которое может быть выполнено в виде вычислительной машины для управления процессом непрерывной разливки.

Изобретение с признаками и преимуществами поясняется со ссылкой на чертежи.

На фиг. 1 схематически показан кристаллизатор 1 для непрерывной разливки слитков, имеющий две широкие боковые стороны 2 и две узкие боковые стороны 3. Кристаллизатор 1 для непрерывной разливки слитков заливается посредством погружного стакана 4 расплавом стали. Струи, выходящие при разливке из боковых отверстий, показаны стрелкой 5. Вдоль широких боковых сторон 2 расположены электромагнитные катушки 6a, 6b, 7a, 7b для воздействия на расплав стали, в которые для адаптации к соответствующей программе литья и соответствующим ситуациям в режиме работы с помощью электронного управления по-разному подается электрический ток.

На фиг. 2 показан принцип работы в различных режимах I - IV.

В режиме работы I к перемешивающим катушкам 6a, 6b, расположенным на широкой боковой стороне 2, подводится ток, создающий непрерывное магнитное поле 8. К перемешивающим катушкам 7a, 7b расположенным на другой широкой боковой стороне, подводится ток для создания вращающегося потока под действием противоположно направленного бегущего магнитного поля 9.

Этот вид перемешивания служит для улучшения степени чистоты и качества поверхности при заданной скорости разливки.

В режиме II к катушкам 6a, 6b и 7a, 7b, расположенным по обе стороны от средней линии кристаллизатора, подводится ток, создающий магнитные поля 10, проходящие в противоположном направлении, то есть от центра к боковым узким сторонам. За счет этих магнитных полей, ускоряющих литьевые потоки 5, в начале разливки и при малой скорости разливки обеспечивается оптимальное распределение расплава стали в кристаллизаторе для широких слитков.

В режиме III в катушки 6a, 6b и 7a, 7b, расположенные по обе стороны от средней линии кристаллизатора, подают ток, создающий магнитные поля, направленные к центру кристаллизатора (позиция питьевой трубы). С помощью таких бегущих магнитных полей 11, действующих тормозяще по отношению к литьевым потокам 5, при более высокой скорости разливки достигается успокоение зеркала разливки и, тем самым, улучшение качества поверхности слитка. Кроме того, достигается уменьшение дефектов за счет ускоренного выделения включений вверх.

В режиме IV к катушкам 6, 7 подводится постоянный ток, причем статические магнитные поля 12 оказывают эффект торможения на расплав, имеющий сильную турбуленцию при более высокой скорости разливки.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к электромагнитному перемешивающему устройству для кристаллизатора непрерывной разливки слитков. Расплав стали, заливаемый с помощью погружного стакана в кристаллизатор, посредством электромагнитных катушек (ЭМК) выборочно нагружается различными электромагнитными полями. ЭМК расположены вдоль широких боковых стенок кристаллизатора и подключены с возможностью, в зависимости от программ литья и ситуации в режиме разливки, выбора различных электромагнитных полей: вращающегося, направленного по обе стороны от центра кристаллизатора в сторону его узких боковых сторон, встречно направленного к центру кристаллизатора или статического. Кристаллизатор имеет вычислительную машину для управления процессом непрерывной разливки. Технический результат: улучшение распределения расплава в случае медленного литья и повышение качества слитка, успокоение зеркала расплава при быстрой разливке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Кристаллизатор непрерывной разливки слитков с устройством электромагнитного перемешивания расплава, содержащий погружной стакан для заливки в него расплава, широкие и узкие боковые стенки и электромагнитные катушки, выполненные с возможностью подключения к источнику электрического тока таким образом, что выборочно нагружаются различные электромагнитные поля, отличающийся тем, что электромагнитные катушки расположены вдоль широких боковых стенок кристаллизатора и подключены с возможностью, в зависимости от программы литья и ситуации в режиме разливки, выбора электромагнитных полей: вращающегося, направленного по обе стороны от центра кристаллизатора в сторону узких боковых сторон, встречно направленного к центру кристаллизатора или статического. 2. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен средством электронного управления процессом непрерывной разливки. 3. Кристаллизатор по п.2, отличающийся тем, что средство электронного управления выполнено в виде вычислительной машины для управления процессом непрерывной разливки.