[发明专利]一种永磁体旋流连铸方法

说明书

一种永磁体旋流连铸方法，包括以下步骤：(1)在中间包的水口外侧设置永磁体旋流装置；永磁体旋流装置包括壳体及其内部的永磁体；永磁体固定在支架上，支架通过轴承和轴承座固定在外壳上；永磁体与转动装置装配在一起；(2)通过转动装置带动支架和轴承，使轴承带动使永磁体旋转，使永磁体产生磁场；或者在外壳上安装电磁线圈对电磁线圈通电产生磁场，磁场带动永磁体旋转产生强磁场(3)开启水口将，钢液受磁场作用形成旋流，进行旋流连铸。本发明的方法只需要电机进行旋转的电能；永磁体本身不发热，且避免了绝大多数可能的安全隐患；可以通过调节磁体转速控制水口内部钢液的旋转速度。

技术领域

本发明属于冶金连铸技术领域，特别涉及一种永磁体旋流连铸方法。

背景技术

在连铸过程中，钢液从中间包通过浸入式水口流入结晶器，在结晶器内部钢液凝固成钢坯；水口内部钢液的流动状态直接影响影响结晶器内部的流场、温度场、液面波动等；由于以下原因，水口内部的钢液偏流难以避免：

(1)滑动水口通常处于半开状态，所以从水口向下注入的钢液流动方向并不是垂直的，而成一定角度。因为这个原因，钢液在水口内部左右摆动的流入结晶器内部。并且这个流动不是定常的，造成结晶器内部的流动也是非定常的；

(2)水口内部夹杂物粘结，堵塞钢液流道，造成水口出流的偏流；

(3)水口安装不对中；

(4)塞棒安装位置不对中。

日本住友金属公司等开发了机械式旋流水口技术，即在水口内放置耐火材料制作的旋转转子，利用钢水流动的势能，在通过叶片时形成旋转流动；实验证明，旋流水口技术能够均匀水口内部的钢液流动，提高拉速，显著的提高铸坯的内部质量和表面质量；但这种技术也有严重缺陷：一是耐火材料由于钢液冲刷寿命低，夹杂物易在螺旋叶片上附着从而发生堵塞，这会影响连铸生产；二是旋流转子一旦固定在水口内部，水口内部钢液的旋流强度便无法调节，无法满足不同工艺参数的要求。

针对上述机械旋流水口技术，中国专利公开了一种永磁体旋流水口技术，在浸入式水口周围安装可以旋转的永磁体用于旋转水口内部的钢液，这既能够达到机械旋流水口相同的效果，同时可以调节旋流强度更加灵活适应不同钢种和连铸坯形状的要求；基础研究表明，永磁体旋流水口技术可以在水口内产生和机械旋流水口相等的旋流强度，有望获得同等冶金效果；受到连铸工艺限制，结晶器周围空间比较小，中间包和结晶器之间空间也有限，永磁体旋流装置在水口周围放置的位置，永磁体旋流水口装置磁体的排列放置，磁体在装置内部的旋转放置，磁体的安装放置，磁体的隔热放置以及磁体的冷却方式也将决定永磁体旋流是否能够有效产生电磁场作用域水口内部钢液，能否顺利进行连铸生产，目前还没有相关的报道。

发明内容

本发明提供一种永磁体旋流连铸方法，在不改变连铸装置的条件下，在结晶器附近安装独立的移动机构和电磁旋流装置，使电磁旋流装置在需要工作时快速移动至水口周围，实施永磁体旋流连铸。

本发明的方法包括以下步骤：

(1)在中间包的水口外侧设置永磁体旋流装置；永磁体旋流装置包括壳体及其内部的永磁体；永磁体固定在支架上，支架通过轴承和轴承座固定在外壳上；永磁体为单个永磁体或组合永磁体；其中永磁体与转动装置装配在一起；

(2)通过转动装置带动支架和轴承，使轴承带动使永磁体旋转，使永磁体产生的磁场强度在永磁体旋流装置中心处为0.001～1T；或者在外壳上安装电磁线圈，电磁线圈固定在外壳的顶部、侧部或底部，对电磁线圈通电产生磁场，磁场带动永磁体旋转，使永磁体产生的磁场强度在永磁体旋流装置中心处为0.001～1T；

(3)开启水口将中间包内钢液经水口排出进入结晶器，钢液在经过水口时，受磁场作用形成旋流，进行旋流连铸。

上述的步骤(1)中，永磁体旋流装置固定在固定架上，或者固定在中间包上方的横梁上，或者固定在中间包的底座上，或者嵌入中间包的底座内。