[实用新型]板坯连铸电磁搅拌辊

说明书

本实用新型涉及金属连续铸造工艺中所用的一种装置。

在以往的板坯连铸生产中，大多未采用电磁搅拌器。采用者则将搅拌器设置在二冷区的三个无磁性支承辊的后面，远离铸坯，因此电磁搅拌器必须有很大的功率才能使钢液运动；若要节省材料，降低成本而采用较短的线圈排列，又难以得到较大的搅拌范围。另外，板坯两面都需要牢固的支撑，这就为搅拌器的安装和维修带来一定困难。

本实用新型的目的是提供一种将电磁搅拌器装置在高强度、无磁性的不锈钢支承辊内的电磁搅拌辊。

本实用新型由引线室2、水室3、轴承室6、安装室12及分置在两端的进水口1和排水口13组成，安装室12中套筒10利用螺栓固接联接轴9，其内部空间安设电磁搅拌器11，不转动的搅拌器通过键块5保持铁芯极面与铸坯表面平行，搅拌器11的铁芯16和两相无接头绕组的3—7段线圈17都固定在带有喷嘴18的支撑轴19上，每相绕组各为一根导线，两相绕组的引出线从支撑轴19两端的中心孔20引出，并分别在水室3里绕结后接在带有极性的接线端子21上，再进入引线室2连接外引线14，支撑轴19的一端设置轴挡4，为两半环，以防止电磁搅拌器11轴向移动。

具体生产中采用水冷法降低铸坯的传导热和电磁搅拌器的绕组本身发热。为解决绝缘问题，本实用新型采用了聚酰胺-氟46复合薄膜烧结线(水中耐压7.25KV，1分钟内无闪络)做绕组导线。为了在获得要求相当大的绝缘电阻的同时保证每个线圈的绕向及排列，在线圈绕制工艺上，电磁搅拌器的每相绕组直接用一根导线绕成无接头结构，免去了导线绝缘遭到人为破坏的弊端；同时将整体电磁搅拌器真空浸漆三次，采用耐水性能好、机械强度高的亚胺环氧漆。浸漆干燥后的搅拌器放入水中24小时做工频击穿强度不小于12.8KV(1分钟)。因此绕组的绝缘电阻大大增加，检修周期相应提高一倍。

本电磁搅拌辊内的搅拌器，两相无接头绕组接入2-8Hz，相位差90°的两相电源，两相绕组的电流形成了一个轴向行波磁场，线圈的绕相和布置使其磁场能穿过铸坯宽度而引起熔池里的钢液产生连续的局部搅拌，导致“蝶形”流动，其方向与铸造方向垂直，与铸坯宽面平行。对经过搅拌和未经搅拌的板坯进行分析，搅拌过的板坯有明显的宽而细的等轴结晶区，结晶区的宽度可达到板坯厚度的60％(过热度为30℃)。由搅拌引起的白亮带负偏析，比其它类型电磁搅拌都要轻，改善了板坯质量。

要在支承辊内设置电磁搅拌器，对起支承辊作用的套筒技术要求就相当苛刻，即它必须是高强度、无磁性的不锈钢材质，套筒的壁厚又必须能抵抗住强大的钢水静压力而不发生塑性变形，同时为了延长支承辊的使用寿命，必须限制由于热应力产生的弯曲和裂纹。本实用新型中套筒的最佳化学成分是：碳C含量小于0.08％，硅Si含量小于1.0％，锰Mn含量小于2.0％，铝Al含量小于0.35％，铬Cr含量为13.5-16％，镍Ni含量为24-27％，钛Ti含量为1.9-2.35％，钼Mo含量为1.0-1.5％。这种配方能保证套筒具有最佳物理性能。

本实用新型的电磁搅拌器距离铸坯很近，在得到同样搅拌效果的情况下，功率大大减小，既经济又便于安装和维修。

下面结合附图进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型中电磁搅拌器的结构示意图

图3为电磁搅拌器的两相绕组五段线圈及布置示意图

图中，1进水口，2引线室，3水室，4轴挡，5键块，6轴承室，7、8密封圈，9联接轴，10套筒，11电磁搅拌器，12安装室，13排水口，14外引线，15垫圈，16铁芯，17线圈，18喷嘴，19支撑轴，20中心孔，21接线端子。

电磁搅拌辊由轴承室的安装螺孔吊装在连铸机扇形段上，冷却水由进水口通过支撑轴的喷嘴流过搅拌器与转动套筒之间的空隙，将两相绕组及套筒(支承辊)冷却后，从出水口流出，与外水路形成闭路水循环。本实用新型中的轴向采用“O”型硅橡胶圈8和“V”型硅橡胶圈7进行密封，以防止冷却水进入轴承内；各端面采用石棉橡胶垫圈15并加密封胶进行密封。