[实用新型]辊后式单面行波磁场电磁搅拌器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种行波磁场电磁搅拌器，特别是一种辊后式单面行波磁场电磁搅拌器。

背景技术：

行波磁场电磁搅拌器通常安装于板坯连铸机导向段或二冷扇形段内弧侧支承辊后面，使电磁搅拌器产生的磁场能穿透支承辊和高温铸坯的坯壳，作用到铸坯液态部分，用于改善连铸板坯的表面和内在质量。

目前，国内使用的行波磁场电磁搅拌器通常为磁极插入式双面组合行波磁场电磁搅拌器。主要由电磁线圈、机械保护外壳、铁心磁轭、铁芯磁极齿组成，其特征在于：线圈套在铁芯磁轭上，铁芯每个槽中嵌的线圈为单一O形集中绕组，线圈由空心铜管绕制。其铁芯为多齿槽的多E字形梳状结构，铁芯磁极齿窄而长。一个极面下铁芯磁极齿的截面积总和相当于铁芯磁轭的截面积，磁极齿部磁感应强度与磁轭部分磁感应强度基本相等。感应器线圈采用克兰姆形式绕组，绕组线圈由截面形状为圆形、正方形或矩形的空心铜管绕制而成，线圈套在铁磁轭上。每个槽中为单一O形集中绕组。每一相下的多个O形集中绕组串接，三相按Y形连接。绕组空心铜管导体内部通蒸馏水或去离子水进行冷却，壳体由耐高温的非磁性不锈钢制成双层夹层，夹层中间通工业冷却水。

这种电磁搅拌器的工作面靠近铸坯功率小，能量利用率高，但是，为了适合搅拌器在扇形段的安装，安装搅拌器的扇形段要修改的地方多，修改工作量大。如：安装搅拌器的扇形段应将中间的第2、3或第3、4两对辊子往旁边移动，辊子直径要缩小，缩小后的直径为原来的一半，以便腾出空间来供安装搅拌器使用。为了加强直径减小后小支承辊的机械强度，小直径辊采用短距多分节辊的形式，中间用轴承座支承串接。小直径支承辊及其轴承座采用耐高温的非磁性不锈钢制作，电磁搅拌器安装区域附近的钢结构，如安装框架、紧固件等均应改用非磁性不锈钢材料，扇形段框架改动范围也较大，搅拌器两侧的小分节支承辊直径太小，机械强度低，辊子寿命短，更换周期频繁。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种辊后式单面行波磁场电磁搅拌器，使得在连铸机导向段支承辊后或二冷扇形段增加电磁搅拌后，不改变导向段支承辊或扇形段支承辊的结构尺寸，减少支承辊备品种类，减少平时维护工作量。

本实用新型的目的是这样实现的：针对搅拌器的工作面离铸坯液相区距离远，磁场在空间衰减量很大，能量利用率低的缺点，设计者在设计功率尽可能低的情况下，为了尽量提高铸坯液相区的磁感应强度，达到理想的冶金效果，采取了以下技术措施：①相应地提高线圈的设计功率，保证铸坯液相区必要的磁感应强度值要求。②对铁芯磁极齿的结构尺寸采用非常规的设计方式，拉宽铁芯齿与齿之间的距离，齿部深度尺寸H设计得很小，尺寸H仅相当于插入式磁极深度的20％左右，这样可减少铁芯与齿之间的漏磁通，提高能量利用率；铁芯磁轭设计成宽而厚的形式，磁轭截面积相当于铁芯一个极面下磁极齿截面积的数倍。磁极齿部磁感应强度达到磁轭部分磁感应强度的数倍。③铁芯材料选用超低损耗的导磁材料，最大限度降低设计功率。④铁芯每个槽中采用多个O形集中绕组配置，线圈内部三相电路按多Y形并联连接，实现了在大电流的工作背景下，降低输出电压，降低配套电控设备元器件的耐压值。

本实用新型的技术方案是：一种辊后式单面行波磁场电磁搅拌器，具有线圈、机械保护外壳、铁芯磁轭、铁芯磁极齿，其特征在于：线圈套在铁芯磁轭上，铁芯每个槽中嵌的线圈的个数至少为2个并联结构的线圈；铁芯磁轭截面积至少为铁芯一个极面下磁极齿截面积的2倍，磁极齿部磁感应强度至少为磁轭部分磁感应强度的2倍；铁芯磁极齿与齿之间的距离较插入式的宽，齿部深度尺寸为插入式磁极深度的18％-22％。

本实用新型的铁芯磁轭采用超低抗耗的导磁材料。

本实用新型的铁芯磁轭的每个槽中采用多个O形集中绕组配置，线圈内部三相电路按多Y形并联连接。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1截面示意图；

图3为本实用新型铁芯结构示意图；

图4为图3截面示意图；

图5为插入式搅拌器铁芯结构示意图；

图6为图5截面示意图；

图7为本实用新型在扇形段上安装示意图；

图8为本实用新型工作表面磁感应强度测试测点分布示意图。

图中：1、线圈；2、机械保护外壳；3、铁芯磁轭；4、铁芯磁极齿；5、电磁搅拌器；6、扇形段；7、扇形段支承辊；8、磁极表面。

具体实施方式：