[发明专利]具有磁屏蔽和多模式的方圆坯连铸弯月面电磁搅拌系统及方法

摘要

本发明提供了一种具有磁屏蔽和多模式的方圆坯连铸弯月面电磁搅拌系统及方法，系统包括弯月面电磁搅拌器和变频电源控制系统；所述的变频电源控制系统连接弯月面电磁搅拌器的线圈的抽头，为弯月面电磁搅拌器提供变频电源；通过改变线圈内电流的相序及相位角，实现弯月面电磁搅拌模式或结晶器搅拌模式；所述的弯月面电磁搅拌模式，包括分别让钢水形成单一环流区和单二环流区的两种子模式；对内部质量要求较高的钢种，选择结晶器搅拌模式进行搅拌；对表面和皮下质量要求较高的钢种，选择弯月面电磁搅拌模式搅拌。能使搅拌器没有安装空间及安装位置的限制，有效解决铸坯表面质量问题，对任意断面和钢种都能取得较好的冶金效果。

主权项

一种具有磁屏蔽和多模式的方圆坯连铸弯月面电磁搅拌系统，其特征在于，包括弯月面电磁搅拌器(15)、结晶器电磁液面检测系统和变频电源控制系统(16)；弯月面电磁搅拌器(15)安装在结晶器(17)的弯月面附近；所述弯月面电磁搅拌器(15)包括铁芯(7)、多组线圈(4)、外壳体(5)和内壳体(8)；多组线圈(4)均匀绕制在铁芯(7)上，铁芯(7)和多组线圈(4)设置在由外壳体和内壳体(8)组成的封闭壳体内；封闭壳体的形状与铁芯(7)匹配；结晶器电磁液面检测系统包括传感器(14)、前端放大装置和数据处理单元；传感器(14)安装在结晶器铜板(1)的内侧；传感器将测量到的液面位置信号传送至前端放大装置，信号经放大后，传送至数据处理单元，继而输出至变频电源控制系统(16)，以实时检测和显示钢水液面(13)的实际位置；变频电源控制系统(16)根据检测结果对钢水液面(13)进行调控，防止钢水液面波动而引起卷渣；所述的变频电源控制系统(16)连接弯月面电磁搅拌器(15)的线圈(4)的抽头，为弯月面电磁搅拌器(15)提供变频电源；通过改变线圈(4)内电流的大小、频率和相位，实现对弯月面电磁搅拌器(15)的调控；通过改变线圈(4)内电流的相序及相位角，实现两类电磁搅拌模式：弯月面电磁搅拌模式和常规的结晶器电磁搅拌模式；所述的弯月面电磁搅拌模式，包括让钢水(13)形成单一环流区和单二环流区的两种子模式；弯月面电磁搅拌模式中，让钢水形成单一环流区的子模式对应的线圈(4)布置及供电方式为：线圈(4)包括对称绕制在铁芯(7)上的4组线圈，每一组包括相邻的三个线圈，12个线圈根据在铁芯(7)上的排布位置，按顺时针方向依次分别命名为线圈a、b、c、d、e、f、g、h、i、g、k、l；线圈a、b、c与线圈g、h、i均分别通以三相电源U、V、W；线圈d、e、f与线圈j、k、l均分别通以三相电源‑U、‑V、‑W；弯月面电磁搅拌模式中，让钢水形成单二环流区的子模式对应的线圈(4)布置及供电方 式为：线圈(4)包括对称绕制在铁芯(7)上的6组线圈，每一组包括相邻的三个线圈，18个线圈根据在铁芯(7)上的排布位置，按顺时针方向依次分别命名为线圈a、b、c、d、e、f、g、h、i、g、k、l、m、n、o、p、q、s；线圈d、e、f、线圈l、k、j与线圈p、q、s均分别通以三相电源U、V、W；线圈a、b、c、线圈i、h、g和线圈o、n、m均分别通以三相电源‑U、‑V、‑W；所述的常规的结晶器电磁搅拌模式中，线圈(4)布置及供电方式为：线圈(4)包括对称绕制在铁芯(7)上的4组线圈，每一组包括相邻的三个线圈，12个线圈根据在铁芯(7)上的排布位置，按顺时针方向依次分别命名为线圈a、b、c、d、e、f、g、h、i、g、k、l；线圈a、b、c与线圈d、e、f均分别通以三相电源U、V、W；线圈g、h、i与线圈j、k、l均分别通以三相电源‑U、‑V、‑W。