利用稳恒磁场优化金属凝固组织的复合电渣熔铸装置

摘要

本实用新型公开了一种利用稳恒磁场优化金属凝固组织的复合电渣熔铸装置，在水冷结晶器的内管的外围设置能施加稳恒磁场的磁体，使液固凝固界面区域处于稳恒磁场之下，同时通过调压调频交流电源对液固凝固界面区域的金属熔体施加交变电流，与外加稳恒磁场相互作用，使液态金属受到多方向交变的洛伦兹力的搅拌和激振作用，促使液固凝固界面前沿的液态金属中形成微区流场，使合金熔池形成时而顺时针、时而逆时针微区环流，从而搅拌和激振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。用于合金钢电渣连铸精炼，能显著细化电渣锭凝固组织，减少电渣铸锭中的径向和轴向偏析。

主权项

一种利用稳恒磁场优化金属凝固组织的复合电渣熔铸装置，由电渣重熔装置和连铸装置结合而成，包括金属自耗电极（1）、电缆(12)、调压调频交流电源（4）、结晶器（2）、结晶器水冷套（11）、二次水冷喷嘴（8）和连铸引锭机构滚轮（9），熔融渣液位于结晶器（2）内腔中，形成熔融渣池（6），在结晶器（2）内的熔融渣池（6）下方的金属熔体凝固形成连铸坯（5），金属自耗电极（1）和连铸坯（5）皆通过所述电缆(12) 分别连接到所述调压调频交流电源(4)上，所述金属自耗电极（1）的底端与熔融渣池（6）相互接触，使金属自耗电极（1）、熔融渣池（6）、金属熔体、连铸坯（5）内的金属液芯、连铸坯（5）和所述调压调频交流电源(4)依次连通形成交变电流的回路，所述结晶器水冷套（11）直接对结晶器（2）冷却，所述结晶器水冷套（11）具有水冷套进水口（7）和水冷套出水口（10），所述二次水冷喷嘴（8）喷射的冷却水对连铸二冷区段的连铸坯（5）表面进行冷却，连铸引锭机构滚轮（9）牵引连铸坯（5），使凝固的连铸坯（5）从所述结晶器（2）的底端出口拉出，其特征在于：在所述水冷结晶器（2）的内管的外围设置能施加外加稳恒磁场的磁体（3），使整个金属液和连铸坯（5）的液固凝固界面（14）区域处于外部施加的稳恒磁场的稳恒调制磁力线（17）作用之下，使稳恒调制磁力线（17）的方向与连铸坯的（5）轴向成正交角度设置，同时通过所述调压调频交流电源（4）对整个液固凝固界面（14）区域的金属熔体施加交变电流，当被通入的交变电流流经整个连铸坯（5）的未凝固区域的液态金属时，与外加稳恒磁场相互作用，使整个连铸坯（5）的未凝固区域的液态金属受到多方向交变的洛伦兹力（15）的搅拌和激振作用，促使液固凝固界面（14）前沿的液态金属中形成微区流场（16），使合金熔池形成时而顺时针、时而逆时针微区环流，从而搅拌和激振整个连铸坯（5）的未凝固区域的液态金属，打碎整个连铸坯（5）的未凝固区域的液态金属的凝固前沿的树枝晶（13），从而细化连铸坯（5）的凝固组织。