一种多流方坯感应加热中间包的制作方法

本实用新型属于连铸技术领域，具体涉及一种多流方坯感应加热中间包。

背景技术：

生产实践证明，连铸中间包中设置电磁感应加热装置，实现对钢水的温度补偿是一种非常理想手段，实现了连铸恒温浇铸的同时，还能在净化钢水、有效去除非金属夹杂物方面有独到作用。目前国内、国外的感应加热仅用在三机三流或少于三流以下的方坯连铸中间包上，其主要原因是流场容易布置。而对于四流及以上的多流方坯，中间包的横方向加长，这种通过2个通道的普通感应加热难以获得均匀的流场，从而影响连铸生产的铸坯的品质。另外一个重要的影响是，随着中间包的钢水量同时增加，整个中间包的重量亦大幅增加，极端情况下的重量可以达120～160t，中间包外壳为安全起见，如仍为2片式法兰连接，则中间包会因中间绝缘垫层的机械强度不够而带来巨大风险，这是连铸生产所不能允许的。因此，随着对铸坯品质越来越高的要求，多流方坯应用感应加热逐渐成为一种趋势。开发一种适用多流方坯的感应加热中间包势在必行。

但是在生产浇铸过程中，随着钢水的冲刷，挡墙容易倒塌，射流孔变径等诸多因素的变化，中间包横向长度非常长，因而造成包内钢水的流场和温度场难以均匀，包内流场而随之变化，造成中间包局部温度过低，流场紊乱而不均匀，从而影响各流铸坯的品质差异。同时当中间包重量过重，中间包起吊时过分受力，以及中间包外壳使用时的温度变化而产生的形变，绝缘材料因性状不同而产生形变，从而影响中间包包体寿命,进而减少永久层使用寿命, 增加生产成本。

技术实现要素：

针对背景技术中指出的现有技术存在的铸坯品质低下以及中间包质量过重二危及绝缘垫层等技术难题，旨在提出一种多流方坯感应加热中间包，通过设置电磁感应线圈及改进中间包内部的结构设计，实现了控制均匀流场、提升铸坯品质、提高生产安全性的技术效果。

技术方案

一种多流方坯感应加热中间包，其特征在于：它包括中间包本体，所述中间包本体内用耐火材料墙体分隔形成承钢腔和浇铸腔,所述耐火材料墙体内部装有成对的电磁感应线圈，每个电磁感应线圈的左右两侧分别对称设有流钢通道，所述流钢通道贯通耐火材料墙体的流钢通道用于联通承钢腔和浇铸腔，所述电磁感应线圈之间串联连接，所述每个电磁感应线圈均连接有导磁铁轭。

进一步，所述电磁感应线圈为两个。

进一步，所述承钢腔和所述浇铸腔为通过整体钢板焊接。

进一步，所述流钢通道平行设置，垂直贯通耐火材料墙体。

进一步，所述浇铸腔底部设置有结晶器水口，所述每根流钢通道对应1个或2个结晶器水口。

有益效果

本实用新型的中间包控制均匀流场，包壳全部由钢板整体焊接而成，其起吊强度、包体静置重力强度、生产冲击强度通过设计可以得到充分保证，避开了因材料而引起的隐患，解决了普通感应加热中间包绝缘机械强度不够的问题，极大的提高了安全性。同时钢水的流向发生了改变，由原来的直冲入浇铸区，改为先横向流动，通过通道再流入浇铸区，增加了流动或钢水停留时间，很容易实现流钢通道的均匀流动,对流场设计极为有利，使得多流方坯的连铸可以使用感应加热功能而提升铸坯品质。

附图说明

图1为本实用新型各组成结构示意图。

图2为流钢通道分布示意图。

图3为本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本实用新型做出进一步的说明。

一种多流方坯感应加热中间包，它包括中间包本体1，所述中间包本体1内用耐火材料墙体2分隔形成承钢腔3和浇铸腔4,所述耐火材料墙体2内部装有成对的电磁感应线圈5，每个电磁感应线圈5的左右两侧分别对称设有流钢通道7，所述流钢通道7贯通耐火材料墙体2的流钢通道7用于联通承钢腔3和浇铸腔4，所述电磁感应线圈5之间串联连接，所述每个电磁感应线圈5均连接有导磁铁轭6。

本实施例中，所述流钢通道7平行设置，垂直贯通耐火材料墙体2。

如图3所示，本实施例中，所述浇铸腔4底部设有结晶器水口8，所述每根流钢通道7 对应1个或2个结晶器水口8。

本实用新型提出的一种多流感应加热中间包，首先是基于流场均匀为目的的角度。目前流行的大方坯多流方坯连铸的显著特点是，流间距大(1600～2200mm)，流数多(4～9流)，中间包横向长度非常长，因而造成包内钢水的流场和温度场难以均匀。非感应加热的中间包靠中间挡墙加射流孔的方式，尽量贴近均匀流场的要求。但在生产浇铸过程中，随着钢水的冲刷，挡墙容易倒塌，射流孔变径等诸多因素的变化，包内流场而随之变化，造成中间包局部温度过低，流场紊乱而不均匀，从而影响各流铸坯的品质差异。本实用新型中，采用4股流钢通道7，分别对应中间包各流数，如图2所示。

承钢腔3和浇铸腔4为整体钢板焊接，无需中间法兰绝缘隔离，感应电流被限制在钢水中的同时保证了中间包的最大设计强度。两个电磁感应线圈5串联运行，当连铸生产时，中间包内的钢水肯定是均匀高度，从而保证了4根流钢通道7产生的感应电流是相同的，而且互不影响；

本实用新型应用时，关于电磁感应线圈5的安装，耐火材料墙体2中设有圆柱形空腔，所述空腔内装有不锈钢管，不锈钢管上套装有电磁感应线圈5，所述电磁感应线圈5上还可以套装有套筒，防止电磁感应线圈5因时间长久或温度升高、偶然振动等情况发生时接触外围耐火材料墙体2而损坏。

如图1所示，普通多流方坯的流场难以实现均匀性，是因为各个水口距离较远，获得新鲜钢水的同时性难以保证。本专利的中间包特点是4根流钢通道7平行布置，均匀的分布在承钢腔3的底部，通过对流钢通道7的距离调整，很容易实现钢水从通道到达水口的时间一致性，从而保证了进入承钢腔3内钢水流动的均匀性，也增加了钢水在本中间包外壳内流动的距离和时间，为夹杂物充分上浮创造了有利条件。

如附图1和2所示，本实用新型应用时，可以设有两个电磁感应线圈5，其导磁铁轭6 和电磁感应线圈5应全部装设在中间包内部，其导磁铁轭6和电磁感应线圈必须成对设置，以保证本实用新型外环产生的感生电流为零，确保设备安全。

如附图3，4股流钢通道7分别为A/B/C/D,每股流钢通道7对应2个连铸流数。设计中间包流场时,连铸流的位置是固定的,而流钢通道7的位置是可以根据需要移动的,因此如图2 所示的布置很容易实现图中8个流的均匀流动,即钢包内钢水到中间包内,通过流钢通道7分别到达8个流可以做到基本同时,且流动稳定。因此，本实用新型的中间包对流场设计极为有利，解决了普通非感应加热中间包无法克服的流场不易布置的难题。

本实用新型还解决了当前感应加热中间包普遍存在的问题：绝缘层难以处理。以往感应加热中间包，流数少，横向方向短，中间包内盛钢量少，因而，带感应加热的中间包中间绝缘层采用高强度特殊材料绝缘，尚能满足其起吊带来的挤压或拉伸力。多流中间包的感应加热应用，带来了重量增加的问题，按常规绝缘设计，绝缘物所承受的挤压或拉伸力增加较多，目前的绝缘材料中无法满足此强度要求。而本实用新型的中间包采用了整体设计的方式，即中间包的包体全部由导电的钢板焊接，将电磁感应线圈5放置在中间包内，将整个电磁感应体包围。

本实用新型应用时，制作中间包外壳采用钢壳材料，按照附图1和附图2，包内中心沿横向方向只有一条缝隙用绝缘隔离，此缝隙不受任何方向的挤压和拉伸力，包壳全部由钢板整体焊接而成，其起吊强度、包体静置重力强度、生产冲击强度通过设计可以得到充分保证，消除了因材料而引起的隐患，提高了生产的安全性。

如附图1所示，本实用新型的感应加热中间包生产时，从钢包下来的钢水首先落在承钢腔3内，通过在承钢腔3与浇筑腔之间设置耐火材料墙体2分隔开，然后通过流钢通道7贯通耐火材料墙体2沟通承钢腔3与浇筑腔，流钢通道7平行且均匀分布，当钢水进入承钢腔 3内可以将钢水均匀分配至如图1所示的4根流钢通道7内，从流钢通道7出来的钢水进入中间包浇铸腔4，每根流钢通道7通过布置出口流向，以达到最佳到达水口的路径，以求均匀钢水流场。每根流钢通道7对应的水口距离很近，因此均匀流场很容易获得，只要避开短路流即可。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。