电磁双室漩流净化中间包钢液的装置制造方法
电磁双室漩流净化中间包钢液的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由两个漩流室和钢液分配室组成，在一级漩流室和二级漩流室之间的设有通道，在二级漩流室和钢液分配室之间也设有通道，旋转磁场发生装置产生旋转电磁力来驱动一级漩流室中的钢水产生旋转运动进行初步净化，经过初步净化的钢液经由通道进入二级漩流室中，利用离心力继续作旋转运动，进行钢液二次净化，在二级漩流室中经过二次净化的钢液再经通道进入钢液分配室中。本实用新型利用电磁场驱动漩流室内钢液旋转，由于夹杂物与钢液密度的差异，使夹杂物向心迁移，进而碰撞聚合长大快速上浮去除，同时增设二级漩流室，使得较小夹杂物的钢水得到进一步净化。
【专利说明】电磁双室漩流净化中间包钢液的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种中间包装置，还涉及一种中间包冶金工艺，特别是涉及一种利用电磁搅拌中间包钢液的净化装置，应用于纯净钢铸造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]钢材中的非金属夹杂物破坏基体的连续性，在应力作用下易形成微裂纹，从而降低其力学性能和使用寿命。中间包上接钢水大包下接结晶器，作为连铸过程中的一个环节，起着储存钢液和分配器的作用，随着20世纪80年代初期“中间包冶金”的概念的提出，中间包已经发展成为连铸过程中最重要的钢液精炼设备。研究结果指出，从冶炼设备流出的钢液经钢包和中间包，如不加以保护，则连铸钢液中将有约70%的夹杂来自于中间包，包括内在夹杂和外来夹杂。为减少中间包钢液夹杂，为结晶器提供洁净的钢水，国内外一些钢厂已采取相当多的措施，也取得了一定效果，但是面对用户对钢材质量的更高要求以及钢液二次精炼成本的上升，当前的技术仍然无法满足高效率净化钢液的要求。
[0003]为提高中间包钢液中夹杂物去除效率，有学者提出了离心中间包技术，该技术的基本原理是利用旋转磁场无接触地驱动中间包圆形腔中的钢液产生旋转运动，利用非金属夹杂物与钢液的密度差异，使夹杂物往旋转中心迁移，进而碰撞长大而上浮去除，该技术对大尺寸夹杂物有较好的去处效果。然而，该技术目前只用于特种钢单流连铸中间包，且不能很好地去除较小尺寸的夹杂物。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，利用电磁场驱动中间包中大包水口区的一级漩流室内钢液旋转，由于夹杂物与钢液密度的差异，使夹杂物向心迁移，进而碰撞聚合长大快速上浮去除，与此同时在一级镟流室后增设一个二级镟流室，使得一级镟流室未能除去的较小夹杂物的钢水得到进一步净化。
[0005]为达到上述发明创造目的，本实用新型的发明构思如下:
[0006]对现有连铸用中间包进行改造，使中间包有两个漩流室，大包水口位于一级漩流室偏心位置，并在一级漩流室外设置一旋转磁场发生装置，其产生的旋转电磁力驱动一级镟流室中的钢液作轴对称旋转运动，使一级镟流室中的非金属夹杂物向旋转中心聚集，经碰撞长大快速上浮进入渣层而去除，经一级漩流室净化后的钢液由一级漩流室的切向出口进入二级漩流室，由于钢液进入二级漩流室的方式以及其所具有的动能使得钢液在二级漩流室内能够旋转，同样由于旋转产生的离心效应使得未被一级漩流室去除的夹杂物得到去除，特别是那些较小的夹杂物，由于二级漩流室的增设使钢液在中间包中的停留时间大大增加了，这也就有利于进一步提高钢液中夹杂物的去除效率。经过二级漩流室二次净化后的钢液通过分配室与二级漩流室之间的通道进入分配室，在分配室中挡坝的阻碍作用下产生指向表面的流动，并在分配室上方形成较大的水平环流，这样也延长了钢液的平均停留时间，钢液在分配室内得到进一步的净化后经中包水口进入结晶器。
[0007]根据上述发明构思，本发明采用的技术方案如下:
[0008]一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由钢液漩流室和钢液分配室组成中间包容纳钢液的空间，钢液分配室底部设有水口，通过控制开启水口使钢液分配室中的钢液注入铸造容器中，钢液镟流室由一级镟流室和二级镟流室组成,在一级镟流室和二级镟流室之间的侧壁挡墙下部设有高速液流通道，在二级漩流室和钢液分配室之间的侧壁隔墙下部设有低速液流通道，旋转磁场发生装置产生旋转电磁力来驱动一级漩流室中的钢水产生旋转运动进行初步净化，在一级漩流室中经过初步净化的钢液经由侧壁挡墙下部的高速液流通道进入二级漩流室中，利用离心力继续作旋转运动，进行钢液二次净化，在二级漩流室中经过二次净化的钢液再经由侧壁隔墙下部的低速液流通道进入钢液分配室中。
[0009]优选上述一级漩流室和二级漩流室皆为圆台形，优选钢液漩流室的下底内径长度为0.2^0.8m，优选钢液漩流室的上下底内径比为f 1.5，优选钢液漩流室的高度为0.5^1m,优选钢包水口位于靠近一级漩流室的侧边部位置处，优选在一级漩流室圆弧壁外配置扇形的旋转磁场发生装置。
[0010]优选上述二级漩流室的上下底内径比小于一级漩流室的上下底内径比。
[0011]优选上述侧壁挡墙的高速液流通道为直管型通道，优选高速液流通道有一个侧壁同时与一级漩流室的外侧壁表面和二级漩流室的外侧壁表面相切，优选高速液流通道的中心线向上倾斜角度为15°飞0°。
[0012]优选侧壁隔墙下部的低速液流通道为直管型通道，优选低速液流通道有一个侧壁与二级漩流室的外侧壁表面相切。
[0013]优选在钢液分配室内的底部竖起设置挡坝，使挡坝的一个侧面面向从侧壁隔墙下部的低速液流通道中流入的钢液方向，优选挡坝的上缘高于低速液流通道的顶部位置。
[0014]优选电源向旋转磁场发生装置提供低频交变电流，使旋转磁场发生装置向一级漩流室中的钢液施加交变磁场。
[0015]本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点:
[0016]1.与传统的中间包冶金工艺设备相比，采用本实用新型电磁双室漩流净化中间包钢液的装置进行炼钢连铸生产工艺通过两次净化作用可以非常有效的去除钢液中的非金属夹杂物；
[0017]2.本实用新型为中间包设置两个漩流室大大增加了钢液在中间包的停留时间,增加了夹杂物的去除效率；
[0018]3.本实用新型电磁双室漩流净化中间包钢液的装置的二级漩流室通过切向且斜向上的通道入口和切向的出口使得二级漩流室内钢液利用自身的动能进行旋转流动，这样的结构在降低外置旋转磁场功耗的基础上进一步的去除非金属夹杂物；
[0019]4.本实用新型提供的中间包冶金工艺设备结构简单，去除钢液中杂质的效果好，易于控制，设备制造成本低，净化钢水效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例一电磁双室漩流净化中间包钢液的装置的结构示意图。
[0021]图2是沿图1中A-A线的剖视图。
[0022]图3是沿图1中B-B线的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
[0024]实施例一:
[0025]在本实施例中，参见图1?图3，一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由钢液漩流室和钢液分配室8组成中间包3容纳钢液的空间，钢液分配室8底部设有水口 13，通过控制开启水口 13使钢液分配室8中的钢液注入铸造容器中，钢液漩流室由一级漩流室I和二级漩流室2组成，在一级漩流室I和二级漩流室2之间的侧壁挡墙6下部设有高速液流通道7，在二级漩流室2和钢液分配室8之间的侧壁隔墙9下部设有低速液流通道10，旋转磁场发生装置5产生旋转电磁力来驱动一级漩流室I中的钢水产生旋转运动14进行初步净化，在一级漩流室I中经过初步净化的钢液经由侧壁挡墙6下部的高速液流通道7进入二级镟流室2中,利用离心力继续作旋转运动,进行钢液二次净化,在二级镟流室2中经过二次净化的钢液再经由侧壁隔墙9下部的低速液流通道10进入钢液分配室8中。在本实施例中，中间包3有两个圆形的漩流室，旋转电磁力驱动一级漩流室I中的钢水产生旋转运动14，利用离心力分离钢液中非金属夹杂物15，经初步净化的钢液由于进入二级漩流室2的方式及其动能作用在二级漩流室2内继续做旋转流动，同样利用离心效应进一步去除钢液中的非金属夹杂物。
[0026]在本实施例中，参见图1?图3,—级镟流室I和二级镟流室2皆为圆台形,钢液镟流室的下底内径长度为0.5m，钢液镟流室的上下底内径比为1.2，钢液镟流室的高度为
0.8m,钢包水口 4位于靠近一级镟流室I的侧边部位置处，上述的钢包水口 4为偏心浸入式水口，在一级漩流室I圆弧壁外配置扇形的旋转磁场发生装置5。为了保证钢液在二级漩流室2内具有足够的旋转动能，可以使二级漩流室2的上下底内径按比例小于一级漩流室I的上下底内径，这样也可以降低外置扇形磁场的功耗。
[0027]在本实施例中，参见图1?图3，二级漩流室2的上下底内径比小于一级漩流室I的上下底内径比。
[0028]在本实施例中，参见图1?图3，侧壁挡墙6的高速液流通道7为直管型通道，高速液流通道7有一个侧壁同时与一级漩流室I的外侧壁表面和二级漩流室2的外侧壁表面相切，高速液流通道7的中心线向上倾斜角度为30°，两漩流室外壁相切且斜向上的通道，可大大增加钢液进入二级漩流室2的动能。
[0029]在本实施例中，参见图1?图3，侧壁隔墙9下部的低速液流通道10为直管型通道，低速液流通道10有一个侧壁与二级漩流室2的外侧壁表面相切，这样可以避免钢液在二级漩流室2内形成湍流而影响夹杂物的上浮。
[0030]在本实施例中，参见图1?图3，在钢液分配室8内的底部竖起设置挡坝11，使挡坝11的一个侧面面向从侧壁隔墙9下部的低速液流通道10中流入的钢液方向，挡坝11的上缘高于低速液流通道10的顶部位置。
[0031]在本实施例中，以生产304不锈钢进行中间包钢液的净化处理。参见图1?图3，电磁双室漩流净化中间包钢液的装置结构和工作原理为:
[0032]由一个含有一级漩流室I和二级漩流室2的中间包3进行钢液的电磁搅拌净化。钢液从浸入式偏心钢包水口 4进入一级漩流室I，并被外置扇形旋转磁场发生装置5驱使在一级漩流室I内产生旋转流动，并通过一级漩流室I与二级漩流室2之间侧壁挡墙6下部的与一级漩流室I和二级漩流室2壁面均相切且倾斜向上的高速液流通道7进入二级漩流室2，通过高速液流通道7切向进入二级漩流室2的钢液会在二级漩流室2内进行旋转流动，并从二级漩流室2与钢液分配室8之间侧壁隔墙9下部的与二级漩流室壁面相切的低速液流通道10进入钢液分配室8，并在钢液分配室8中挡坝11的阻碍作用下产生指向表面的流动，从而在钢液分配室8上方形成较大的水平环流，最终经过净化的钢液通过中包塞棒12下的中间包水口 13进入结晶器。
[0033]在连铸生产时，首先按照生产工艺规程调整好中间包3及钢包的位置，同时调节好扇形旋转磁场发生装置5的电磁参数。随着浇铸的开始，开启扇形旋转磁场发生装置5，浸入式偏心钢包水口 4内的钢液流入一级镟流室I后,在电磁力的带动作用下作旋转运动14，由于离心作用从而使钢液中的非金属夹杂物15将向一级漩流室I的中心聚集并碰撞聚合长大，从而快速上浮至覆盖渣层16，经过一级漩流室I净化后的钢液通过高速液流通道7切向进入二级漩流室2，由于钢液自身的动能以及进入二级漩流室2的方式，促使钢液在二级漩流室2中也进行旋转流动，由于离心作用使残留在由一级漩流室I净化后钢液中的夹杂物，特别是较小尺寸的夹杂物得到去除。经过两次净化后的钢液经侧壁隔墙9下部的连接切向低速液流通道10稳定地进入钢液分配室8。由切向低速液流通道10进入钢液分配室8的钢液，经挡坝11的阻挡，则钢液在钢液分配室8中形成指向钢液表面的流动，然后在钢液分配室8上方形成水平的低速环流，从而也使钢液在钢液分配室8中具有更长的停留时间，这将有利于非金属夹杂物15进一步上浮进入渣层16，经净化后的钢液在塞棒12的控流作用下由中间包水口 13进入结晶器，凝固后即可获得高洁净度的304不锈钢铸坯。
[0034]在本实施例中，中间包3设置两个镟流室,钢包水口 4位于一级镟流室I偏心位置，并在一级漩流室I外设置一旋转磁场发生装置5，其产生的旋转电磁力驱动一级漩流室I中的钢液作轴对称旋转运动,使一级漩流室I中的夹杂物向旋转中心聚集、长大并快速上浮进入渣层16而去除，经一级漩流室I净化后的钢液切向流入二级漩流室2，由钢液进入二级漩流室2的方式以及其所具有的动能使得钢液在二级漩流室2内继续作旋转流动，同样由于旋转产生的离心作用使未被一级漩流室I去除的夹杂物得到去除。二级漩流室2的增设，增加了钢液在中间包3中的停留时间，进一步提高钢液中夹杂物的去除效率。
[0035]实施例二:
[0036]本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
[0037]在本实施例中，电源向旋转磁场发生装置5提供低频交变电流，使旋转磁场发生装置5向一级漩流室I中的钢液施加交变磁场，使扇形旋转磁场发生装置5输入电流为两相或三相的低频交变电流，频率为l?30Hz可调，输入电流为50-1000A，通过对钢液外加交变电场，可以显著提高钢液杂质的净化效率，提高钢液质量。
[0038]上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合用于本实用新型电磁双室漩流净化中间包钢液的装置的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由钢液漩流室和钢液分配室(8)组成中间包(3)容纳钢液的空间，所述钢液分配室(8)底部设有水口(13)，通过控制开启所述水口(13)使所述钢液分配室(8)中的钢液注入铸造容器中，其特征在于:所述钢液漩流室由一级漩流室(I)和二级漩流室(2)组成，在所述一级漩流室(I)和所述二级漩流室(2)之间的侧壁挡墙(6)下部设有高速液流通道(7)，在所述二级漩流室(2)和所述钢液分配室(8)之间的侧壁隔墙(9)下部设有低速液流通道(10)，旋转磁场发生装置(5)产生旋转电磁力来驱动所述一级漩流室(I)中的钢水产生旋转运动(14)进行初步净化，在所述一级漩流室(I)中经过初步净化的钢液经由所述侧壁挡墙(6)下部的高速液流通道(7)进入所述二级镟流室(2)中，利用离心力继续作旋转运动,进行钢液二次净化,在所述二级镟流室(2)中经过二次净化的钢液再经由所述侧壁隔墙(9)下部的低速液流通道(10)进入所述钢液分配室(8)中。
2.根据权利要求1所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述一级镟流室(I)和所述二级镟流室(2)皆为圆台形,钢液镟流室的下底内径长度为0.2^0.8m，钢液镟流室的上下底内径比为广1.5，钢液镟流室的高度为0.5~lm，钢包水口(4)位于靠近所述一级漩流室(I)的侧边部位置处，在所述一级漩流室(I)圆弧壁外配置扇形的所述旋转磁场发生装置(5)。
3.根据权利要求2所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述二级漩流室(2)的上下底内径比小于所述一级漩流室(I)的上下底内径比。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述侧壁挡墙(6)的高速液流通道(7)为直管型通道，所述高速液流通道(7)有一个侧壁同时与所述一级漩流室(I)的外侧壁表面和所述二级漩流室(2)的外侧壁表面相切，所述高速液流通道(7)的中心线向上倾斜角度为15°飞0°。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述侧壁隔墙(9)下部的低速液流通道(10)为直管型通道，所述低速液流通道(10)有一个侧壁与所述二级漩流室(2)的外侧壁表面相切。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:在所述钢液分配室(8)内的底部竖起设置挡坝(11)，使所述挡坝(11)的一个侧面面向从所述侧壁隔墙(9)下部的低速液流通道(10)中流入的钢液方向，所述挡坝(11)的上缘高于所述低速液流通道(10)的顶部位置。
7.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:电源向所述旋转磁场发生装置(5)提供低频交变电流，使所述旋转磁场发生装置(5)向所述一级镟流室(I)中的钢液施加交变磁场。
【文档编号】B22D11/116GK203853530SQ201420145487
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】钟云波, 王怀, 方贻鹏, 王迎彬, 李强, 黄靖文, 任光宇, 任忠鸣 申请人:上海大学, 江苏瑞博豪泰金属材料股份有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由两个漩流室和钢液分配室组成，在一级漩流室和二级漩流室之间的设有通道，在二级漩流室和钢液分配室之间也设有通道，旋转磁场发生装置产生旋转电磁力来驱动一级漩流室中的钢水产生旋转运动进行初步净化，经过初步净化的钢液经由通道进入二级漩流室中，利用离心力继续作旋转运动，进行钢液二次净化，在二级漩流室中经过二次净化的钢液再经通道进入钢液分配室中。本实用新型利用电磁场驱动漩流室内钢液旋转，由于夹杂物与钢液密度的差异，使夹杂物向心迁移，进而碰撞聚合长大快速上浮去除，同时增设二级漩流室，使得较小夹杂物的钢水得到进一步净化。
【专利说明】电磁双室漩流净化中间包钢液的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种中间包装置，还涉及一种中间包冶金工艺，特别是涉及一种利用电磁搅拌中间包钢液的净化装置，应用于纯净钢铸造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]钢材中的非金属夹杂物破坏基体的连续性，在应力作用下易形成微裂纹，从而降低其力学性能和使用寿命。中间包上接钢水大包下接结晶器，作为连铸过程中的一个环节，起着储存钢液和分配器的作用，随着20世纪80年代初期“中间包冶金”的概念的提出，中间包已经发展成为连铸过程中最重要的钢液精炼设备。研究结果指出，从冶炼设备流出的钢液经钢包和中间包，如不加以保护，则连铸钢液中将有约70%的夹杂来自于中间包，包括内在夹杂和外来夹杂。为减少中间包钢液夹杂，为结晶器提供洁净的钢水，国内外一些钢厂已采取相当多的措施，也取得了一定效果，但是面对用户对钢材质量的更高要求以及钢液二次精炼成本的上升，当前的技术仍然无法满足高效率净化钢液的要求。
[0003]为提高中间包钢液中夹杂物去除效率，有学者提出了离心中间包技术，该技术的基本原理是利用旋转磁场无接触地驱动中间包圆形腔中的钢液产生旋转运动，利用非金属夹杂物与钢液的密度差异，使夹杂物往旋转中心迁移，进而碰撞长大而上浮去除，该技术对大尺寸夹杂物有较好的去处效果。然而，该技术目前只用于特种钢单流连铸中间包，且不能很好地去除较小尺寸的夹杂物。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，利用电磁场驱动中间包中大包水口区的一级漩流室内钢液旋转，由于夹杂物与钢液密度的差异，使夹杂物向心迁移，进而碰撞聚合长大快速上浮去除，与此同时在一级镟流室后增设一个二级镟流室，使得一级镟流室未能除去的较小夹杂物的钢水得到进一步净化。
[0005]为达到上述发明创造目的，本实用新型的发明构思如下:
[0006]对现有连铸用中间包进行改造，使中间包有两个漩流室，大包水口位于一级漩流室偏心位置，并在一级漩流室外设置一旋转磁场发生装置，其产生的旋转电磁力驱动一级镟流室中的钢液作轴对称旋转运动，使一级镟流室中的非金属夹杂物向旋转中心聚集，经碰撞长大快速上浮进入渣层而去除，经一级漩流室净化后的钢液由一级漩流室的切向出口进入二级漩流室，由于钢液进入二级漩流室的方式以及其所具有的动能使得钢液在二级漩流室内能够旋转，同样由于旋转产生的离心效应使得未被一级漩流室去除的夹杂物得到去除，特别是那些较小的夹杂物，由于二级漩流室的增设使钢液在中间包中的停留时间大大增加了，这也就有利于进一步提高钢液中夹杂物的去除效率。经过二级漩流室二次净化后的钢液通过分配室与二级漩流室之间的通道进入分配室，在分配室中挡坝的阻碍作用下产生指向表面的流动，并在分配室上方形成较大的水平环流，这样也延长了钢液的平均停留时间，钢液在分配室内得到进一步的净化后经中包水口进入结晶器。
[0007]根据上述发明构思，本发明采用的技术方案如下:
[0008]一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由钢液漩流室和钢液分配室组成中间包容纳钢液的空间，钢液分配室底部设有水口，通过控制开启水口使钢液分配室中的钢液注入铸造容器中，钢液镟流室由一级镟流室和二级镟流室组成,在一级镟流室和二级镟流室之间的侧壁挡墙下部设有高速液流通道，在二级漩流室和钢液分配室之间的侧壁隔墙下部设有低速液流通道，旋转磁场发生装置产生旋转电磁力来驱动一级漩流室中的钢水产生旋转运动进行初步净化，在一级漩流室中经过初步净化的钢液经由侧壁挡墙下部的高速液流通道进入二级漩流室中，利用离心力继续作旋转运动，进行钢液二次净化，在二级漩流室中经过二次净化的钢液再经由侧壁隔墙下部的低速液流通道进入钢液分配室中。
[0009]优选上述一级漩流室和二级漩流室皆为圆台形，优选钢液漩流室的下底内径长度为0.2^0.8m，优选钢液漩流室的上下底内径比为f 1.5，优选钢液漩流室的高度为0.5^1m,优选钢包水口位于靠近一级漩流室的侧边部位置处，优选在一级漩流室圆弧壁外配置扇形的旋转磁场发生装置。
[0010]优选上述二级漩流室的上下底内径比小于一级漩流室的上下底内径比。
[0011]优选上述侧壁挡墙的高速液流通道为直管型通道，优选高速液流通道有一个侧壁同时与一级漩流室的外侧壁表面和二级漩流室的外侧壁表面相切，优选高速液流通道的中心线向上倾斜角度为15°飞0°。
[0012]优选侧壁隔墙下部的低速液流通道为直管型通道，优选低速液流通道有一个侧壁与二级漩流室的外侧壁表面相切。
[0013]优选在钢液分配室内的底部竖起设置挡坝，使挡坝的一个侧面面向从侧壁隔墙下部的低速液流通道中流入的钢液方向，优选挡坝的上缘高于低速液流通道的顶部位置。
[0014]优选电源向旋转磁场发生装置提供低频交变电流，使旋转磁场发生装置向一级漩流室中的钢液施加交变磁场。
[0015]本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点:
[0016]1.与传统的中间包冶金工艺设备相比，采用本实用新型电磁双室漩流净化中间包钢液的装置进行炼钢连铸生产工艺通过两次净化作用可以非常有效的去除钢液中的非金属夹杂物；
[0017]2.本实用新型为中间包设置两个漩流室大大增加了钢液在中间包的停留时间,增加了夹杂物的去除效率；
[0018]3.本实用新型电磁双室漩流净化中间包钢液的装置的二级漩流室通过切向且斜向上的通道入口和切向的出口使得二级漩流室内钢液利用自身的动能进行旋转流动，这样的结构在降低外置旋转磁场功耗的基础上进一步的去除非金属夹杂物；
[0019]4.本实用新型提供的中间包冶金工艺设备结构简单，去除钢液中杂质的效果好，易于控制，设备制造成本低，净化钢水效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例一电磁双室漩流净化中间包钢液的装置的结构示意图。
[0021]图2是沿图1中A-A线的剖视图。
[0022]图3是沿图1中B-B线的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
[0024]实施例一:
[0025]在本实施例中，参见图1?图3，一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由钢液漩流室和钢液分配室8组成中间包3容纳钢液的空间，钢液分配室8底部设有水口 13，通过控制开启水口 13使钢液分配室8中的钢液注入铸造容器中，钢液漩流室由一级漩流室I和二级漩流室2组成，在一级漩流室I和二级漩流室2之间的侧壁挡墙6下部设有高速液流通道7，在二级漩流室2和钢液分配室8之间的侧壁隔墙9下部设有低速液流通道10，旋转磁场发生装置5产生旋转电磁力来驱动一级漩流室I中的钢水产生旋转运动14进行初步净化，在一级漩流室I中经过初步净化的钢液经由侧壁挡墙6下部的高速液流通道7进入二级镟流室2中,利用离心力继续作旋转运动,进行钢液二次净化,在二级镟流室2中经过二次净化的钢液再经由侧壁隔墙9下部的低速液流通道10进入钢液分配室8中。在本实施例中，中间包3有两个圆形的漩流室，旋转电磁力驱动一级漩流室I中的钢水产生旋转运动14，利用离心力分离钢液中非金属夹杂物15，经初步净化的钢液由于进入二级漩流室2的方式及其动能作用在二级漩流室2内继续做旋转流动，同样利用离心效应进一步去除钢液中的非金属夹杂物。
[0026]在本实施例中，参见图1?图3,—级镟流室I和二级镟流室2皆为圆台形,钢液镟流室的下底内径长度为0.5m，钢液镟流室的上下底内径比为1.2，钢液镟流室的高度为
0.8m,钢包水口 4位于靠近一级镟流室I的侧边部位置处，上述的钢包水口 4为偏心浸入式水口，在一级漩流室I圆弧壁外配置扇形的旋转磁场发生装置5。为了保证钢液在二级漩流室2内具有足够的旋转动能，可以使二级漩流室2的上下底内径按比例小于一级漩流室I的上下底内径，这样也可以降低外置扇形磁场的功耗。
[0027]在本实施例中，参见图1?图3，二级漩流室2的上下底内径比小于一级漩流室I的上下底内径比。
[0028]在本实施例中，参见图1?图3，侧壁挡墙6的高速液流通道7为直管型通道，高速液流通道7有一个侧壁同时与一级漩流室I的外侧壁表面和二级漩流室2的外侧壁表面相切，高速液流通道7的中心线向上倾斜角度为30°，两漩流室外壁相切且斜向上的通道，可大大增加钢液进入二级漩流室2的动能。
[0029]在本实施例中，参见图1?图3，侧壁隔墙9下部的低速液流通道10为直管型通道，低速液流通道10有一个侧壁与二级漩流室2的外侧壁表面相切，这样可以避免钢液在二级漩流室2内形成湍流而影响夹杂物的上浮。
[0030]在本实施例中，参见图1?图3，在钢液分配室8内的底部竖起设置挡坝11，使挡坝11的一个侧面面向从侧壁隔墙9下部的低速液流通道10中流入的钢液方向，挡坝11的上缘高于低速液流通道10的顶部位置。
[0031]在本实施例中，以生产304不锈钢进行中间包钢液的净化处理。参见图1?图3，电磁双室漩流净化中间包钢液的装置结构和工作原理为:
[0032]由一个含有一级漩流室I和二级漩流室2的中间包3进行钢液的电磁搅拌净化。钢液从浸入式偏心钢包水口 4进入一级漩流室I，并被外置扇形旋转磁场发生装置5驱使在一级漩流室I内产生旋转流动，并通过一级漩流室I与二级漩流室2之间侧壁挡墙6下部的与一级漩流室I和二级漩流室2壁面均相切且倾斜向上的高速液流通道7进入二级漩流室2，通过高速液流通道7切向进入二级漩流室2的钢液会在二级漩流室2内进行旋转流动，并从二级漩流室2与钢液分配室8之间侧壁隔墙9下部的与二级漩流室壁面相切的低速液流通道10进入钢液分配室8，并在钢液分配室8中挡坝11的阻碍作用下产生指向表面的流动，从而在钢液分配室8上方形成较大的水平环流，最终经过净化的钢液通过中包塞棒12下的中间包水口 13进入结晶器。
[0033]在连铸生产时，首先按照生产工艺规程调整好中间包3及钢包的位置，同时调节好扇形旋转磁场发生装置5的电磁参数。随着浇铸的开始，开启扇形旋转磁场发生装置5，浸入式偏心钢包水口 4内的钢液流入一级镟流室I后,在电磁力的带动作用下作旋转运动14，由于离心作用从而使钢液中的非金属夹杂物15将向一级漩流室I的中心聚集并碰撞聚合长大，从而快速上浮至覆盖渣层16，经过一级漩流室I净化后的钢液通过高速液流通道7切向进入二级漩流室2，由于钢液自身的动能以及进入二级漩流室2的方式，促使钢液在二级漩流室2中也进行旋转流动，由于离心作用使残留在由一级漩流室I净化后钢液中的夹杂物，特别是较小尺寸的夹杂物得到去除。经过两次净化后的钢液经侧壁隔墙9下部的连接切向低速液流通道10稳定地进入钢液分配室8。由切向低速液流通道10进入钢液分配室8的钢液，经挡坝11的阻挡，则钢液在钢液分配室8中形成指向钢液表面的流动，然后在钢液分配室8上方形成水平的低速环流，从而也使钢液在钢液分配室8中具有更长的停留时间，这将有利于非金属夹杂物15进一步上浮进入渣层16，经净化后的钢液在塞棒12的控流作用下由中间包水口 13进入结晶器，凝固后即可获得高洁净度的304不锈钢铸坯。
[0034]在本实施例中，中间包3设置两个镟流室,钢包水口 4位于一级镟流室I偏心位置，并在一级漩流室I外设置一旋转磁场发生装置5，其产生的旋转电磁力驱动一级漩流室I中的钢液作轴对称旋转运动,使一级漩流室I中的夹杂物向旋转中心聚集、长大并快速上浮进入渣层16而去除，经一级漩流室I净化后的钢液切向流入二级漩流室2，由钢液进入二级漩流室2的方式以及其所具有的动能使得钢液在二级漩流室2内继续作旋转流动，同样由于旋转产生的离心作用使未被一级漩流室I去除的夹杂物得到去除。二级漩流室2的增设，增加了钢液在中间包3中的停留时间，进一步提高钢液中夹杂物的去除效率。
[0035]实施例二:
[0036]本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
[0037]在本实施例中，电源向旋转磁场发生装置5提供低频交变电流，使旋转磁场发生装置5向一级漩流室I中的钢液施加交变磁场，使扇形旋转磁场发生装置5输入电流为两相或三相的低频交变电流，频率为l?30Hz可调，输入电流为50-1000A，通过对钢液外加交变电场，可以显著提高钢液杂质的净化效率，提高钢液质量。
[0038]上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合用于本实用新型电磁双室漩流净化中间包钢液的装置的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，由钢液漩流室和钢液分配室(8)组成中间包(3)容纳钢液的空间，所述钢液分配室(8)底部设有水口(13)，通过控制开启所述水口(13)使所述钢液分配室(8)中的钢液注入铸造容器中，其特征在于:所述钢液漩流室由一级漩流室(I)和二级漩流室(2)组成，在所述一级漩流室(I)和所述二级漩流室(2)之间的侧壁挡墙(6)下部设有高速液流通道(7)，在所述二级漩流室(2)和所述钢液分配室(8)之间的侧壁隔墙(9)下部设有低速液流通道(10)，旋转磁场发生装置(5)产生旋转电磁力来驱动所述一级漩流室(I)中的钢水产生旋转运动(14)进行初步净化，在所述一级漩流室(I)中经过初步净化的钢液经由所述侧壁挡墙(6)下部的高速液流通道(7)进入所述二级镟流室(2)中，利用离心力继续作旋转运动,进行钢液二次净化,在所述二级镟流室(2)中经过二次净化的钢液再经由所述侧壁隔墙(9)下部的低速液流通道(10)进入所述钢液分配室(8)中。
2.根据权利要求1所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述一级镟流室(I)和所述二级镟流室(2)皆为圆台形,钢液镟流室的下底内径长度为0.2^0.8m，钢液镟流室的上下底内径比为广1.5，钢液镟流室的高度为0.5~lm，钢包水口(4)位于靠近所述一级漩流室(I)的侧边部位置处，在所述一级漩流室(I)圆弧壁外配置扇形的所述旋转磁场发生装置(5)。
3.根据权利要求2所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述二级漩流室(2)的上下底内径比小于所述一级漩流室(I)的上下底内径比。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述侧壁挡墙(6)的高速液流通道(7)为直管型通道，所述高速液流通道(7)有一个侧壁同时与所述一级漩流室(I)的外侧壁表面和所述二级漩流室(2)的外侧壁表面相切，所述高速液流通道(7)的中心线向上倾斜角度为15°飞0°。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:所述侧壁隔墙(9)下部的低速液流通道(10)为直管型通道，所述低速液流通道(10)有一个侧壁与所述二级漩流室(2)的外侧壁表面相切。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:在所述钢液分配室(8)内的底部竖起设置挡坝(11)，使所述挡坝(11)的一个侧面面向从所述侧壁隔墙(9)下部的低速液流通道(10)中流入的钢液方向，所述挡坝(11)的上缘高于所述低速液流通道(10)的顶部位置。
7.根据权利要求1~3中任意一项所述电磁双室漩流净化中间包钢液的装置，其特征在于:电源向所述旋转磁场发生装置(5)提供低频交变电流，使所述旋转磁场发生装置(5)向所述一级镟流室(I)中的钢液施加交变磁场。
【文档编号】B22D11/116GK203853530SQ201420145487
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】钟云波, 王怀, 方贻鹏, 王迎彬, 李强, 黄靖文, 任光宇, 任忠鸣 申请人:上海大学, 江苏瑞博豪泰金属材料股份有限公司
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