一种电磁感应加热中间包的流钢通道的制作方法

1.本实用新型涉及一种电磁感应加热中间包的流钢通道。


背景技术：

2.近年来中间包电磁感应加热技术的应用越来越广泛，成为中间包冶金技术的重要突破。中间包电磁感应加热技术能够实现低过热度恒温浇注，显著扩大等轴晶，提高铸坯内部质量，改善铸坯的通条均匀性。同时采用中间包电磁感应加热技术需增加磁感应线圈、流钢通道等装置，以实现其加热钢水的功能。流钢通道是最核心的构件，其决定了加热效率和夹杂物去除效率等关键冶金功能的实现。流钢通道长时间浸置在1500℃的高温钢水中，且内壁受钢液连续、快速冲刷，对其材质、形状均提出了极高的要求。为了解决这些问题，需设计并应用流钢通道装置，充分实现其冶金功能，达到安全、高效运行的要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种电磁感应加热中间包的流钢通道，以实现中间包电磁感应加热冶金功能，进而推动中间包电磁加热技术的应用。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.本实用新型一种电磁感应加热中间包的流钢通道，包括2个相同的对称布置的流钢通道砖构成，两个所述流钢通道砖均连通冲击区和注流区，每个所述流钢通道砖有1个钢流入口和2个钢流出口，其中所述钢流入口的孔径为φ160mm，并整体向上倾斜5
°
使得钢流出口高度提升81mm，2个所述钢流出口的孔径均为φ160mm，且一侧的钢流出口与钢流方向垂直，另一侧的钢流出口与钢流方向的夹角为110
°
。
6.进一步的，两个流钢通道砖的长度为1750mm。流钢通道砖的长度直接决定了电磁感应加热的效率，通道砖越长加热效率越高。同时通道砖的设计长度受中间包内空间尺寸的影响，并且还应考虑通道砖的出口不能离水口太近，以避免钢流对塞棒和水口造成较大的冲击。结合以上的条件，本设计采用了最优的设计。
7.进一步的，所述流钢通道砖采用镁铝材质。选用该材质的目的在于，首先要满足长期浸置钢液中的抗钢液侵蚀、冲刷的能力需求和高温强度的需求；另外该材质能够有效吸附沉积在其内壁上的夹杂物。
8.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
9.通过本新型的实施能够有效保证电磁加热技术的实施，能够显著提高电磁感应加热中间包的安全运行。
附图说明
10.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
11.图1为本实用新型电磁感应加热中间包的流钢通道的主视图；
12.图2为流钢通道砖的剖视图；
13.图3为流钢通道砖内壁沉积物宏观照片及电镜分析图；
14.附图标记说明：1、流钢通道砖；2、钢流入口；3、钢流出口a；4、钢流出口b。
具体实施方式
15.如图1和2所示，一种电磁感应加热中间包的流钢通道，为了实现钢水流的均匀分布，采用了对称分布多孔分流的设计，流钢通道包括2个相同的对称布置的流钢通道砖1，该两个流钢通道砖1连通冲击区和注流区。
16.为了保证加热效率，流钢通道砖1的长度为1750mm；每个流钢通道砖1有1个钢流入口2和2个钢流出口，2个钢流出口分别为钢流出口a3和钢流出口b4。钢流入口优选的设计为：孔径φ160mm，并整体向上倾斜5
°
，使得钢流出口高度提升81mm((这样设计的好处在于，在通道出口处形成了上升的钢流，有利于优化中间包流，降低温度和成分的混匀时间，同时为夹杂物的上浮去除提供了更好的动力学条件，有利于促进夹杂物的去除))，避免了出口钢流对中包底部的冲刷。钢流出口优选的设计为：2个钢流出口孔径均为φ160mm，且对向远边的钢流出口a3与钢流方向垂直，对向近边的钢流出口b4与钢流方向的夹角为110
°
(如此设计是采用了中间包流场数值模拟的最佳结果，保证了各流之间钢水温度差异最小，并有效避免了中间包内形成“死区”)。
17.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
18.具体实施案例
19.(1)案例1：
20.本设计在国内某钢厂生产中应用，采用本设计方法的电磁感应加热中间包连续浇注16炉，合计浇注时间为920min，达到该厂的使用需求。浇注过程中，对各流间的温度进行了检测，检测结果见表1：
21.表2中包温度检测
[0022][0023][0024]
由以上检测数据可见，在中间包浇注区内，各测温点之间的温度差在3～5℃之间，钢水均匀性良好。
[0025]
测量下线后功能耐火材料防护构件残余厚度≥12mm，能够满足使用要求。如图3所示，对流钢通道砖进行解剖分析其内壁的附着物如下：经分析附着物为由四元氧化物cao、al2o3、sio2、mgo构成，分析其组分与流钢通道砖材质有较大差异与钢中典型夹杂物的组分一致。


技术特征：
1.一种电磁感应加热中间包的流钢通道，其特征在于，包括2个相同的对称布置的流钢通道砖构成，两个所述流钢通道砖均连通冲击区和注流区，每个所述流钢通道砖有1个钢流入口和2个钢流出口，其中所述钢流入口的孔径为φ160mm，并整体向上倾斜5
°
使得钢流出口高度提升81mm，2个所述钢流出口的孔径均为φ160mm，且一侧的钢流出口与钢流方向垂直，另一侧的钢流出口与钢流方向的夹角为110
°
。2.根据权利要求1所述的电磁感应加热中间包的流钢通道，其特征在于，两个流钢通道砖的长度为1750mm。3.根据权利要求1所述的电磁感应加热中间包的流钢通道，其特征在于，所述流钢通道砖采用镁铝材质。

技术总结
本实用新型公开了一种电磁感应加热中间包的流钢通道，包括2个相同的对称布置的流钢通道砖构成，两个所述流钢通道砖均连通冲击区和注流区；每个所述流钢通道砖有1个钢流入口和2个钢流出口，其中所述钢流入口的孔径为Φ160mm，并整体向上倾斜5


技术研发人员：朱克强 刘强 陈强
受保护的技术使用者：青岛正望钢水控制股份有限公司
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/11/24