连铸用低能耗电磁搅拌方法及金属连铸装置

摘要

本发明公开了一种连铸用低能耗电磁搅拌方法，利用热顶复合新型低能耗电磁搅拌技术，通过在结晶器内部设置热顶，同时在外围施加无能耗或低能耗的稳恒磁场，通过在中间包中插入电极棒、在连铸坯凝固末端设置辊轮电极，从而可以对结晶器至凝固末端中的所有未凝固金属熔体施加交变电流，该交变电流与外加稳恒磁场相互作用，使得连铸过程中在整个连铸坯内所有未凝固区产生使连铸合金熔体时而顺时针，时而逆时针旋转的电磁搅拌力，从而搅拌未凝固组织，打碎熔体中凝固前沿的树枝晶，细化凝固组织，减少偏析及裂纹。本发明还提供一种专用的金属连铸装置，适用于各种易偏析金属液的连铸工艺过程，拉出凝固组织细化、偏析小、无裂纹的合金连铸坯。

主权项

一种连铸用低能耗电磁搅拌方法，将熔融的连铸金属熔体注入中间包，控制中间包内的金属熔体流入结晶器的流速，控制结晶器中的金属液位、结晶器冷却速度和连铸坯拉速，维持稳定的连铸过程，然后向整个连铸坯的未凝固区域施加周期反向电磁搅拌，其特征在于：在结晶器内侧粘贴隔热绝缘材料，形成结晶器热顶；同时对结晶器外围向结晶器内区域、连铸二冷段区域和连铸坯凝固末端区域的连铸坯液芯的液态金属施加无能耗或低能耗的外加同极相对的稳恒磁场，使整个连铸坯的未凝固区域的液态金属皆处于外部同极相对的稳恒磁场的作用之下；同时通过外部电源对整个连铸坯的未凝固区域的金属熔体施加交变电流，使被通入的交变电流流经整个连铸坯的未凝固区域的液态金属时，与外加同极相对的稳恒磁场相互作用，使整个连铸坯的未凝固区域的液态金属皆受到时而顺时针、时而逆时针旋转方向的洛伦兹力，从而搅拌整个连铸坯的未凝固区域的液态金属，打碎整个连铸坯的未凝固区域的液态金属的凝固前沿的树枝晶，从而细化连铸坯凝固组织。