[发明专利]以钢带为工具头的连铸结晶器用超声波处理的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连铸结晶器喂钢带系统，特别涉及以钢带为工具头的连铸结晶器用超声波处理的系统及方法。

背景技术

钢的洁净度对钢材质量具有突出的决定性作用，尤其近年来，随着用户对钢材产品质量要求越来越高，对钢水的洁净度要求也相应提高。洁净钢的冶炼工艺及装备，一直是冶金界研究和开发的主要课题。

近年来，由于对材料研发的深入，以及大功率超声设备研究获得突破，超声波应用于钢液处理逐渐为业界所研究和应用。由于超声波处理钢液时优异的特性且不产生污染，使超声处理技术在钢铁冶炼过程中的应用成为近年来的研究热点。超声波是一种纵波，一般指频率20KHZ以上的高频声波，其在液态介质中传播时会产生诸多非线性效应，例如声流效应、空化效应、热效应等，很多国内外针对超声波在钢液凝固组织的作用开展的研究表明，超声波处理对于细化晶粒、夹杂物的去除具有显著作用。目前，将超声波引入钢液的方式主要有三种即上部引入、底部引入以及通过侧壁引入，不同的引入方式对超声波处理会产生不同的影响，常见的上部引入和底部引入可以简单直接将超声波导入钢液，但在长时间、持续性方面面临挑战，而通过侧壁引入的方式对引入效果有强烈抑制。

为了应用超声波处理技术，业界提出了各种解决方案，实用新型专利200820161807.3提及了一种连铸结晶器钢水超声波处理装置，该装置含有接电源的超声波发生器，还含有导波棒，超声波发生器的输出端通过聚能杆接导波棒，这是超声波装置的普遍设计。在浇铸钢水时，将导波棒直接插入连铸机结晶器内，对结晶器内的钢水进行超声波处理。该方案虽然能极大地增强超声波作用效果，但是所述的导波棒直接插入高温钢水中，尤其该专利选择导波棒材质为石墨基体，容易对钢液造成污染且在超声振动下容易断裂，一旦出现，直接影响铸坯质量，在可靠性、长效性方面存在制约瓶颈。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以钢带为工具头的连铸结晶器用超声波处理的系统及方法。该系统在连铸结晶器喂钢带的同时实现对钢水的超声波处理。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种以钢带为工具头的连铸结晶器用超声波处理的系统，包括：

超声波振动源；

超声波换能器，与所述超声波振动源连接，将所述超声波振动源提供的电能转化为机械振动能；

变幅杆，与所述超声波换能器连接，用于放大所述超声波换能器的振幅；

工具头，为连铸结晶器喂钢带系统中喂入的钢带；

夹持部，一端设置于所述变幅杆上，用于夹紧所述钢带；和

助推部，设置于所述夹持部与所述连铸结晶器喂钢带系统之间，提供作用力将夹紧于所述夹持部的钢带向连铸结晶器中推进。

在本发明上述系统的第一方面，作为一种优选实施方式，所述夹持部包括第一夹持杆和第二夹持杆，所述第一夹持杆和所述第二夹持杆的一端均通过滑板设置于所述变幅杆上，并且每个夹持杆的一侧均设有液压杆，所述第一夹持杆通过侧面设置的第一液压杆施加的作用力在所述滑板上朝向所述第二夹持杆滑动，所述第二夹持杆通过侧面设置的第二液压杆施加的作用力在所述滑板上朝向所述第一夹持杆滑动，从而所述第一夹持杆和所述第二夹持杆将所述钢带夹紧。更优选地，所述第一夹持杆和所述第二夹持杆均包括：夹持轴心，一端设置于所述滑板上并可在所述滑板上滑动；和夹持套筒，套装于所述夹持轴心外部并且可在所述夹持轴心外部自由旋转，以便于夹持在两个所述夹持套筒间的所述钢带向前移动。

在本发明上述系统的第二方面，作为一种优选实施方式，所述夹持部包括第一夹持杆和第二夹持杆，其中所述第二夹持杆的一端直接固定于所述变幅杆上，所述第一夹持杆的一端通过滑板设置于所述变幅杆上，所述第一夹持杆的一侧设有第一液压杆，所述第一夹持杆通过所述第一液压杆施加的作用力在所述滑板上朝向所述第二夹持杆滑动，从而所述第一夹持杆和所述第二夹持杆将所述钢带夹紧。更优选地，所述第一夹持杆包括：第一夹持轴心，一端设置于所述滑板上并可在所述滑板上滑动；和第一夹持套筒，套装于所述第一夹持轴心外部并且可在所述第一夹持轴心外部自由旋转；所述第二夹持杆包括：第二夹持轴心，一端固定于所述变幅杆上；和第二夹持套筒，套装于所述第二夹持轴心外部并且可在所述第二夹持轴心外部自由旋转；所述第一夹持套筒和所述第二夹持套筒配合以便于将夹持在二者间的所述钢带向前移动。