用于冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置及冷轧辊生产系统

1.本实用新型涉及冶金技术领域，尤其涉及一种用于冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置及冷轧辊生产系统。


背景技术：

2.目前，冷轧辊生产工艺过程为：原材料
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ebt初炼
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lf精炼
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真空脱气
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浇注成型
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电渣重熔
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锻造
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退火
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粗加工
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调质（淬火＋高温回火）
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半精加工
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探伤检测
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低温回火
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精加工
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硬度、超声波及金相测试
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包装出厂，从中可以看出，电渣重熔对冷轧辊的组织及性能起到决定性作用。虽然其使用性能、工作寿命与未经过电渣重熔的钢种比较，有大幅度提高，但是随着铸锭直径的增加，常规电渣重熔锭也会出现宏观偏析、凝固组织均匀性差等问题。
3.通过电磁振动可以改善电渣重熔锭宏观偏析、缩孔等缺陷问题，现有技术中，通常的做法是在水冷结晶器周围设置电磁搅拌器，使熔融金属间产生振动，形成电磁搅拌效应，达到均匀溶体、减少偏析的目的，但是在实际应用中，面临着诸如电渣炉改造、控制系统改造以及相关工艺改造等困难，很难广泛推广应用，目前大部分研究还处于实验室阶段。
4.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

5.针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种用于冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置及冷轧辊生产系统，通过在铸锭模外周套设电磁搅拌器装置，达到消除铸锭宏观偏析和缩孔、提高铸锭凝固组织均匀性等目的。
6.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
7.本实用新型提供一种用于冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置，包括：
8.铸锭模，其用于盛装钢水；
9.电磁搅拌器装置，其包括外壳和电磁搅拌器组件，所述电磁搅拌器组件设于所述外壳的内腔中，所述外壳内沿其轴向设有贯通的通孔，所述铸锭模放置于所述通孔内。
10.本技术一些实施例中，所述电磁搅拌器组件包括多个铁芯部，所述铁芯部上缠绕线圈，所述线圈接通三相电源；
11.所述外壳包括外筒和电源安装部，所述电源安装部固定设于所述外筒的外侧，所述外筒的内部形成有空腔，所述外筒围成所述通孔，所述空腔与所述电源安装部的内腔连通，所述铁芯部设于所述空腔内，多个所述铁芯部沿所述外筒的圆周方向分布，所述三相电源设于所述电源安装部的内腔中。
12.本技术一些实施例中，所述铁芯部为铁芯环结构，所述线圈沿所述铁芯环的周向缠绕。
13.本技术一些实施例中，相邻两个所述铁芯环具有重叠部分。
14.本技术一些实施例中，三个所述铁芯环构成一个铁芯环组，所述空腔中设有两个所述铁芯环组，两个所述铁芯环组相对于所述外筒对称分布。
15.本技术一些实施例中，所述铁芯环的高度尺寸大于宽度尺寸。
16.本技术一些实施例中，所述铁芯环呈椭圆形。
17.本技术一些实施例中，所述铁芯部与所述外壳焊接。
18.本技术一些实施例中，所述外筒上设有两个支架，两个所述支架分设于所述电源安装部的两侧，所述支架上设有螺栓孔。
19.本实用新型还提供一种冷轧辊生产系统，包括如上所述的冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置。
20.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
21.本技术所公开的铸锭模装置在使用时，将铸锭模放置于电磁搅拌装置的通孔内，铸锭模内注入钢水，钢水在空气中冷却凝固，形成自耗电极，电磁搅拌器组件环绕铸锭模，给铸锭模施加固定磁场，有助于加强金属熔池内部传热，降低熔池温度梯度，消除铸锭的宏观偏析，且有助于等轴晶的形核长大，细化晶粒，使得熔化后的组织物理化学均匀性更高，性能更好，达到消除铸锭宏观偏析和缩孔、提高铸锭凝固组织均匀性等目的。
22.电磁搅拌器装置与铸锭模是相互独立的，电磁搅拌器装置安装于铸锭模的外周，使用时将铸锭模放置到电磁搅拌器装置的通孔内；使用完毕后，将铸锭模取出即可，便于铸锭模的更换，提高使用便捷性。
23.应用本技术中的铸锭模装置，既能够提高自耗电极的质量，又不需要重新设计既有的电渣炉以及相关工艺，大大降低了工艺改进成本。
24.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为根据实施例的电磁搅拌器装置的结构示意图；
27.图2为根据实施例的用于冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置的局部剖视图；
28.图3为根据实施例的用于冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置省略外壳后的结构示意图。
29.附图标记：
30.100
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铸锭模；
31.200
‑
电磁搅拌器装置，210
‑
外壳，211
‑
外筒，212
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电源安装部，213
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空腔，214
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通孔，215
‑
支架，216
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螺栓孔，220
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电磁搅拌器组件，221
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铁芯环，222
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线圈，223
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三相电源,224
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铁芯环组。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
34.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
38.实施例一
39.本实施例公开一种用于冷轧辊电渣重熔的铸锭模装置，用于冷轧辊生产工艺中的电渣重熔工序。
40.参照图1至图3，该铸锭模装置包括铸锭模100和电磁搅拌器装置200。
41.铸锭模100为常规的桶容器，用于盛装钢水。
42.电磁搅拌器装置200为本技术的结构改进重点，其能够套设在铸锭模100的外围。
43.具体而言，电磁搅拌器装置200包括外壳210和电磁搅拌器组件220, 电磁搅拌器组件220设于外壳210的内腔中，外壳210内沿其轴向设有贯通的通孔214。
44.使用时，将铸锭模100放置于通孔214内，铸锭模100内注入钢水，钢水在空气中冷
却凝固，形成自耗电极，电磁搅拌器组件220相当于环绕铸锭模100，给铸锭模100施加固定磁场，有助于加强金属熔池内部传热，降低熔池温度梯度，消除铸锭的宏观偏析，且有助于等轴晶的形核长大，细化晶粒，使得熔化后的组织物理化学均匀性更高，性能更好，达到消除铸锭宏观偏析和缩孔、提高铸锭凝固组织均匀性等目的。
45.本实施例中，电磁搅拌器装置200与铸锭模100是相互独立的，电磁搅拌器装置200安装于铸锭模100的外周，使用时将铸锭模100放置到电磁搅拌器装置200的通孔214内；使用完毕后，将铸锭模100取出即可，便于铸锭模100的更换，提高使用便捷性。
46.应用本实施例中的铸锭模装置，既能够提高自耗电极的质量，又不需要重新设计既有的电渣炉以及相关工艺，大大降低了工艺改进成本。
47.本技术一些实施例中，电磁搅拌器组件220包括多个铁芯部，铁芯部上缠绕线圈222，线圈222接通三相电源223。
48.外壳210包括外筒211和电源安装部212，电源安装部212固定设于外筒211的外侧，外筒211的内部形成有空腔213，外筒211围成通孔214，空腔213与电源安装部212的内腔连通。
49.铁芯部设于空腔213内，多个铁芯部沿外筒211的圆周方向分布，以便为铸锭模100提供更为均匀的电磁搅拌效应，三相电源223设于电源安装部212的内腔中。
50.对于铁芯部的具体结构，本实施例中，铁芯部为铁芯环结构，线圈222沿铁芯环221的周向缠绕。
51.现有技术中铁芯采用铁芯块结构时，其厚度尺寸较大，安装时需要较大的厚度空间，而本实施例中的铁芯环221减小了铁芯部的厚度尺寸，这样外壳210（具体为外筒211）无需太厚就可以满足铁芯环221的安装需求。
52.并且，现有技术中的铁芯块结构，产生的热量都聚集在较小的铁芯块上，热量较为集中，不便于散热，而本实施例中的铁芯环221产生的热量分布面积较大，便于散热。
53.作为一种优选方案，铁芯环221的高度尺寸大于宽度尺寸，进一步增大铁芯环221与铸锭模100之间的电磁作用面积，有助于提高电磁搅拌效果。
54.铁芯环221的形状可以为椭圆形等。
55.对于铁芯部的具体排布结构，本实施例中，相邻两个铁芯环221具有重叠部分，重叠排布方式有助于进一步提高磁场效应，提高电磁搅拌效果。
56.本技术一些实施例中，三个铁芯环221构成一个铁芯环组224，空腔213中设有两个铁芯环组224，两个铁芯环组224相对于外筒211对称分布，这样，铸锭模100的外周全都覆盖有铁芯环221，有助于提高电磁搅拌的均匀性。
57.两个铁芯环组224可以共用一个三相电源223。
58.本技术一些实施例中，铁芯部与外壳210（具体为外筒211）焊接固定，结构更为可靠稳固，避免铁芯部脱落。
59.本技术一些实施例中，外筒211上设有两个支架215，两个支架215分设于电源安装部212的两侧，支架215上设有螺栓孔216，在螺栓孔216内穿设螺栓，以便将外筒211固定，提高整个铸锭模装置在使用时的稳固性。
60.实施例二
61.该实施例公开一种冷轧辊生产系统，其包括实施例一所公开的冷轧辊电渣重熔的
铸锭模装置。
62.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
63.以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。