[发明专利]一种提高大钢锭内部质量的方法

说明书

一种提高大钢锭内部质量的方法，包括如下步骤：S1,准备相关设备，包括行波磁场搅拌器两套，行波磁场搅拌器为厢式搅拌器，搅拌器的具体尺寸可以根据铸锭模的尺寸设计，为了达到较好的搅拌效果，其长度应≥1/2铸锭对角线长度；水冷系统一套，该水冷系统可以采用内冷方式，也可以采用外冷方式；供电系统两套，为两套行波磁场搅拌器提供电源。S2,两套行波磁场搅拌器分别放在铸模的外部，交叉成45度到90度(按照交叉的锐角算)；S3,对钢锭模中钢水施加行波搅拌；S4,待铸锭凝固后关闭行波磁场搅拌器电源及冷却水的电源。本发明的有益效果是：对于缓解铸锭的密度偏析、中心偏析具有非常好的效果。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种模铸铸锭凝固过程的电磁控制技术。

背景技术

模铸大钢锭在实际的生产过程中容易产生偏析，铸锭的内部容易产生中心疏松和缩孔等，影响了铸件的质量，严重的时候会导致数十吨的铸锭报废，造成巨大的经济损失。由于大铸锭的尺寸过大，目前采取的减轻铸锭中心偏析、缩孔等缺陷的方法主要是通过优化冷铁、冒口等，但取得的效果有限。同时由于铸锭的头部、尾部凝固差异，使铸锭的头、尾元素偏差也较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高大钢锭内部质量的方法，即在大钢锭凝固过程中通过行波磁场推动金属液体形成螺旋流动，利用该种流动降低铸锭内的温度梯度，促进同时凝固，减轻铸锭中心的偏析、缩孔现象，降低铸锭头、尾的成分差异。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种提高大钢锭内部质量的方法，主要通过在大铸锭两侧同时施加行波磁场搅拌器的方法，来提高大钢锭的内部质量，包括如下步骤：

S1,准备相关设备，主要包括：1)行波磁场搅拌器两套，行波磁场搅拌器为厢式搅拌器，搅拌器的结构如图1、图2所示，该搅拌器的尺寸根据铸锭的不同而不同，长(0.5～4m)×宽(0.1～2m)×厚(0.25～1m)，搅拌器的具体尺寸可以根据铸锭模的尺寸设计，为了达到较好的搅拌效果，其长度应≥1/2铸锭对角线长度；2)水冷系统一套，搅拌器在工作时会产生感应热，同时大铸锭附近的温度也较高，因而需要对搅拌器进行水冷降温，该水冷系统可以采用内冷方式，也可以采用外冷方式；3)供电系统两套，为两套行波磁场搅拌器提供电源，其功率依据铸锭大小的不同，范围从50kW到1000kW连续可调，频率从0～50Hz连续可调；

S2,两套行波磁场搅拌器如图3所示，分别放在铸模的外部，铸模可以是扁锭、圆锭等，两个行波搅拌器交叉成45度到90度(按照交叉的锐角算)；连接好搅拌器的水冷系统和供电系统；开启水冷系统；将冶炼好的钢水浇入钢锭模；

S3,打开行波磁场搅拌器电源，对钢锭模中钢水施加行波搅拌,为了避免钢水表面的杂质进入，可以在钢水充满钢锭模后再施加搅拌,两个搅拌器的搅拌力可以倾斜向下，如图3中箭头所示，对钢水施加如图中所示的两个电磁推力后，钢水具有了周向流动的同时还存在一个垂直方向的流动，该流动对于缓解铸锭的密度偏析、中心偏析具有非常好的效果；

S4,待铸锭凝固后关闭行波磁场搅拌器电源；待环境温度在100度以下后再关闭行波磁场搅拌器的冷却水电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

对钢水施加如图3中所示的两个电磁推力后，钢水具有了周向流动的同时还存在一个垂直方向的流动，综合起来为螺旋流动，该流动对于缓解铸锭的密度偏析、中心偏析具有非常好的效果。

附图说明

图1是本发明的行波磁场搅拌器的结构示意图(主视图)。

图2是本发明的行波磁场搅拌器的结构示意图(俯视图)。

图3是钢水利用行波磁场搅拌器形成螺旋流的示意图。