專利名稱：板坯連鑄電磁攪拌輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬連續(xù)鑄造工藝中所用的一種裝置。
在以往的板坯連鑄生產(chǎn)中，大多未采用電磁攪拌器。采用者則將攪拌器設(shè)置在二冷區(qū)的三個(gè)無(wú)磁性支承輥的后面，遠(yuǎn)離鑄坯，因此電磁攪拌器必須有很大的功率才能使鋼液運(yùn)動(dòng)；若要節(jié)省材料，降低成本而采用較短的線圈排列，又難以得到較大的攪拌范圍。另外，板坯兩面都需要牢固的支撐，這就為攪拌器的安裝和維修帶來一定困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一種將電磁攪拌器裝置在高強(qiáng)度、無(wú)磁性的不銹鋼支承輥內(nèi)的電磁攪拌輥。
本實(shí)用新型由引線室2、水室3、軸承室6、安裝室12及分置在兩端的進(jìn)水口1和排水口13組成，安裝室12中套筒10利用螺栓固接聯(lián)接軸9，其內(nèi)部空間安設(shè)電磁攪拌器11，不轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌器通過鍵塊5保持鐵芯極面與鑄坯表面平行，攪拌器11的鐵芯16和兩相無(wú)接頭繞組的3—7段線圈17都固定在帶有噴嘴18的支撐軸19上，每相繞組各為一根導(dǎo)線，兩相繞組的引出線從支撐軸19兩端的中心孔20引出，并分別在水室3里繞結(jié)后接在帶有極性的接線端子21上，再進(jìn)入引線室2連接外引線14，支撐軸19的一端設(shè)置軸擋4，為兩半環(huán)，以防止電磁攪拌器11軸向移動(dòng)。
具體生產(chǎn)中采用水冷法降低鑄坯的傳導(dǎo)熱和電磁攪拌器的繞組本身發(fā)熱。為解決絕緣問題，本實(shí)用新型采用了聚酰胺-氟46復(fù)合薄膜燒結(jié)線(水中耐壓7.25KV，1分鐘內(nèi)無(wú)閃絡(luò))做繞組導(dǎo)線。為了在獲得要求相當(dāng)大的絕緣電阻的同時(shí)保證每個(gè)線圈的繞向及排列，在線圈繞制工藝上，電磁攪拌器的每相繞組直接用一根導(dǎo)線繞成無(wú)接頭結(jié)構(gòu)，免去了導(dǎo)線絕緣遭到人為破壞的弊端；同時(shí)將整體電磁攪拌器真空浸漆三次，采用耐水性能好、機(jī)械強(qiáng)度高的亞胺環(huán)氧漆。浸漆干燥后的攪拌器放入水中24小時(shí)做工頻擊穿強(qiáng)度不小于12.8KV(1分鐘)。因此繞組的絕緣電阻大大增加，檢修周期相應(yīng)提高一倍。
本電磁攪拌輥內(nèi)的攪拌器，兩相無(wú)接頭繞組接入2-8Hz，相位差90°的兩相電源，兩相繞組的電流形成了一個(gè)軸向行波磁場(chǎng)，線圈的繞相和布置使其磁場(chǎng)能穿過鑄坯寬度而引起熔池里的鋼液產(chǎn)生連續(xù)的局部攪拌，導(dǎo)致“蝶形”流動(dòng)，其方向與鑄造方向垂直，與鑄坯寬面平行。對(duì)經(jīng)過攪拌和未經(jīng)攪拌的板坯進(jìn)行分析，攪拌過的板坯有明顯的寬而細(xì)的等軸結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶區(qū)的寬度可達(dá)到板坯厚度的60％(過熱度為30℃)。由攪拌引起的白亮帶負(fù)偏析，比其它類型電磁攪拌都要輕，改善了板坯質(zhì)量。
要在支承輥內(nèi)設(shè)置電磁攪拌器，對(duì)起支承輥?zhàn)饔玫奶淄布夹g(shù)要求就相當(dāng)苛刻，即它必須是高強(qiáng)度、無(wú)磁性的不銹鋼材質(zhì)，套筒的壁厚又必須能抵抗住強(qiáng)大的鋼水靜壓力而不發(fā)生塑性變形，同時(shí)為了延長(zhǎng)支承輥的使用壽命，必須限制由于熱應(yīng)力產(chǎn)生的彎曲和裂紋。本實(shí)用新型中套筒的最佳化學(xué)成分是碳C含量小于0.08％，硅Si含量小于1.0％，錳Mn含量小于2.0％，鋁Al含量小于0.35％，鉻Cr含量為13.5-16％，鎳Ni含量為24-27％，鈦Ti含量為1.9-2.35％，鉬Mo含量為1.0-1.5％。這種配方能保證套筒具有最佳物理性能。
本實(shí)用新型的電磁攪拌器距離鑄坯很近，在得到同樣攪拌效果的情況下，功率大大減小，既經(jīng)濟(jì)又便于安裝和維修。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型中電磁攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為電磁攪拌器的兩相繞組五段線圈及布置示意圖圖中，1進(jìn)水口，2引線室，3水室，4軸擋，5鍵塊，6軸承室，7、8密封圈，9聯(lián)接軸，10套筒，11電磁攪拌器，12安裝室，13排水口，14外引線，15墊圈，16鐵芯，17線圈，18噴嘴，19支撐軸，20中心孔，21接線端子。
電磁攪拌輥由軸承室的安裝螺孔吊裝在連鑄機(jī)扇形段上，冷卻水由進(jìn)水口通過支撐軸的噴嘴流過攪拌器與轉(zhuǎn)動(dòng)套筒之間的空隙，將兩相繞組及套筒(支承輥)冷卻后，從出水口流出，與外水路形成閉路水循環(huán)。本實(shí)用新型中的軸向采用“O”型硅橡膠圈8和“V”型硅橡膠圈7進(jìn)行密封，以防止冷卻水進(jìn)入軸承內(nèi)；各端面采用石棉橡膠墊圈15并加密封膠進(jìn)行密封。
權(quán)利要求1.一種板坯連鑄電磁攪拌輥，由引線室(2)、水室(3)、軸承室(6)、安裝室(12)及分置在兩端的進(jìn)水口(1)和排水口(13)等組成，其特征在于安裝室(12)中套筒(10)利用螺栓固接聯(lián)接軸(9)，其內(nèi)部空間安設(shè)電磁攪拌器(11)，不轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌器(11)通過鍵塊(5)保持鐵芯(16)極面與鑄坯表面平行，攪拌器(11)的鐵芯(16)和兩相無(wú)接頭繞組的3—7段線圈(17)都固定在帶有噴嘴(18)的支撐軸(19)上，每相繞組各為一根導(dǎo)線，兩相繞組的引出線從支撐軸(19)兩端的中心孔(20)引出，并分別在水室(3)里繞結(jié)后接在帶有極性的接線端子(21)上，再進(jìn)入引線室(2)連接外引線(14)，支撐軸(19)的一端設(shè)置軸擋(4)。
專利摘要板坯連鑄電磁攪拌輥由引線室、水室、軸承室、安裝室及進(jìn)、排水口組成，安裝室中套筒固接聯(lián)接軸，其內(nèi)部安設(shè)電磁攪拌器，攪拌器的鐵芯和兩相無(wú)接頭繞組的線圈都固定在帶噴嘴的支撐軸上，兩相繞組的引出線分別在水室里繞結(jié)后接在接線端子上，再進(jìn)入引線室連接外引線，支撐軸的一端設(shè)置軸擋。本實(shí)用新型使板坯等軸結(jié)晶率高，白亮帶負(fù)偏析少，耗能低且便于安裝和維修。
文檔編號(hào)B22D27/02GK2244444SQ9523171
公開日1997年1月8日 申請(qǐng)日期1995年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月17日
發(fā)明者牟永武, 胡春旭, 王慧民, 張景豐, 張書田 申請(qǐng)人:鞍山冶金電磁攪拌器修造廠