[实用新型]一种连铸方坯或矩型坯用角部加热器

说明书

本实用新型提供了一种连铸方坯或矩型坯用角部加热器，包括圆筒形外壳和□形的用于通过方坯或矩型坯的隔热板，隔热板置于外壳中心形成外圆内方的结构，外壳内壁与隔热板外壁之间形成外圆内方的空腔，空腔内置有铁芯，铁芯上绕制有线圈，通电后铁芯具有四个磁极，四个磁极与□形的隔热板的四个边一一对应，且相邻磁极极性相反，相对磁极极性相同。角部加热器对原有连铸机设计和工艺装备没有大的改动，独立安装，独立维修维护，使用和维护方便。通过测温单元自动检测铸坯角部温度，闭环控制加热器加热工艺过程，实现连续、可定制的在线补热工艺，能够使铸坯距离边部50mm处的温度升高200℃，减小铸坯角部与其他部分温差。

技术领域

本实用新型属于金属连铸技术领域，具体涉及一种连铸方坯或矩型坯用角部加热器。

背景技术

随着科技的进步，连铸技术得到突飞猛进的发展。但是，连铸过程中铸坯角部温度过低导致铸坯质量下降的问题一直没有得到很好的解决。连铸过程中，铸坯在结晶器和二冷区中由于剧烈冷却，发生凝固和坯壳温度下降。由于角部的二维传热效应，其角部温度较铸坯中间温度有明显的下降。一般来说，在矫直机前，距离铸坯角部50mm处大约有150～200℃的温降，导致其实际温度可能低于900℃，严重影响了铸坯的塑性。矫直以前在热应力和机械应力的联合作用下，原本脆弱的连铸坯角部在矫直过程中，会进一步加重裂纹产生的条件，致使后面的热轧工序产品质量恶化，成材率下降。现代连铸生产工艺经常在连铸矫直后进行轻压下来改善铸坯的中心疏松和缩孔，此时如果角部温度过低，角部的裂纹倾向也会进一步加剧。

目前，对于方坯或矩型坯角部连铸过程中温度过低所引起的质量问题，只能被动处理。如采用被动式热屏蔽技术，在二冷区冷却水要远离角部，同时对角部进行保温隔热，这样可能减小角部温度下降，但是角部温度仍然低于铸坯其他部分温度，一般仍然低于900℃。另外一种方式是连铸后对铸坯进行角部切削，但这会降低成材率，造成加工成本、人工成本巨大。若对铸坯角部进行主动补偿加热，使整个铸坯温度得到一定的提升，将直接改善最铸坯的性能。目前主动补偿加热技术主要有燃气烧嘴加热和电磁感应加热两种方式。与传统的燃气炉火焰加热方式相比，电磁感应加热具有以下的一些优点：(1) 连续、可定制的在线补热工艺，自动检测温度；(2) 加热温度高，加热速度快，铸坯表面氧化损失少；(3) 有针对性的对铸坯边角热量散失较大部分进行加热，所以加热效率高，能耗低；(4) 采用电气化设备，可对加热过程的温度进行优化，易于实现自动化控制；(5) 清洁效率的加热方式，工作环境好，污染少，不像燃烧炉作业时会产生油污和有害气体，周围的热辐射小；(6) 对原有连铸机设计和工艺装备没有大的改动；(7) 系统灵活性强，可适用于广泛钢种和坯型，可独立维修维护。因此，采用电磁感应加热完成连铸坯的角部补热是一种比较合理的方式。连铸坯电磁感应加热技术就是在连铸机辊道上放置若干组感应加热器，通入中高频交流电。当铸坯在辊道上运动并穿过感应加热器时，在铸坯表面会产生感应电势，从而感应出涡流电流， 通过涡流产生的热量达到对铸坯角部的加热目的。

但目前电磁感应加热器主要应用于连铸连轧（直轧）过程中的中间坯的边部补偿加热，其名称一般叫电磁感应型边部加热器。电磁感应型边部加热器，是近二三十年发展起来的新技术。这种边部加热器在国外普遍使用，效果很好，加热温度可以调节，适用于各类钢种。日本、韩国新建热带轧机大部分都设置了带坯边部感应加热器。国内中钢台中钢、大陆宝钢以及太钢均有这种边部加热器。电磁感应式边部加热器主要有U型和C型两种，供应商主要有法国的达涅利·罗德瑞克(ROTELEC)公司和日本的TMEIC公司。

目前的带坯边部感应加热器只适用于加热连铸连轧中间坯，不适用于加热连铸方坯或矩型坯。其加热方式属于穿透型加热，对于方坯或矩型坯，特别是尺寸较大的方坯或矩型坯很难实现穿透型加热，所以并不适用。国内专利号为CN201420119484.7的实用新型和CN201710011781.8实用新型专利，只适用于钢卷、板带材等中间坯的边部加热，但不适用于连铸过程中的方坯或矩型坯的角部加热。目前，有关在连铸过程中对方坯或矩型坯角部加热的应用还未见报道。

实用新型内容