CN115401176B - 多对极分节式电磁辊、电磁搅拌装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多对极分节式电磁辊、电磁搅拌装置、系统及方法，所述多对极分节式电磁辊包括电磁搅拌辊、第一轴承座和第二轴承座、第一进出水筒和第二进出水筒、第一进出水室和第二进出水室、第一出线盒和第二出线盒、第一引出线总成和第二引出线总成、第一电缆连线组件和第二电缆连线组件；电磁搅拌辊采用分节式结构，可以在增大辊套内径、增加绕线空间的同时减小轴套变形量，提高刚度；同时激励感应器包括多对激励线圈，增加了N‑S极闭合磁路数量，使得交变磁场分布更加均匀，增大了电磁推力；采用自动进出水口和进出水室、线式电缆连接器，解决了扇形段安装空间小无法安装坐式电缆连接器和进出水管的难题。

Description

多对极分节式电磁辊、电磁搅拌装置、系统及方法

技术领域

本发明属于连铸二冷区电磁搅拌技术，尤其涉及一种多对极分节式电磁辊、电磁搅拌装置、板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统及控制方法。

背景技术

20世纪90年代末，我国引进第一条CSP(Compact Strip Production，紧凑式热带生产技术)薄板坯连铸连轧生产线，随后我国的薄板坯连铸连轧技术迅速发展起来。最初CSP薄板坯连铸连轧生产线是为普通牌号钢的生产而设计的，主要生产普通中等强度的低碳热带钢。随着技术的发展，产品范围不断向高端扩展，目前已可大批量生产碳素结构钢、低合金高强度钢、中高碳钢、汽车用结构钢、耐候钢、管线钢、冷轧基料及电工钢等。在钢铁行业控制产能的前提下，提升连铸拉速是降低成本和经济生产的关键，提质增产是钢厂的核心竞争力。

CSP连铸拉速快，最高可达4.7m/min，薄板坯高的凝固速率使铸坯的柱状晶极为发达，导致中、高牌号硅钢无法实现完全取代常规连铸。对于硅钢来说，柱状晶发达不利于后续轧制，是成品表面存在瓦楞状缺陷的主要原因。

目前，主要是通过调整钢水成分及连铸连轧机采用电磁搅拌增加铸坯等轴晶比例，同时配以热轧板常化方法来解决瓦楞状缺陷，但这些解决方法成本高、效果欠佳；并且，CSP连铸连轧机扇形段自由辊采用密排形式，自由辊辊径小，空间紧凑，在此类型扇形段上通常配置传统的单对极整体式电磁辊。如图1所示，传统的单对极整体式电磁辊包括电磁搅拌辊5，电磁搅拌辊5两端具有相同的结构，其中一端的结构包括第一电缆连线组件1、第一出线盒2、第一进出水筒3和第一轴承座4，电磁搅拌辊5包括激励感应器51和辊套52；第一电缆连线组件1采用坐式电缆连接器，通过坐式电缆连接器将电磁搅拌辊5的一端与电气控制系统相连接，电气控制系统提供交流电，使得电磁搅拌辊5通电工作；第一出线盒2内设有引出线总成，使得激励感应器51与电缆连线组件1相连接；通用的进出水管直接设在第一进出水筒3上，第一进出水筒3通水用来冷却激励感应器51；第一轴承座4内设有轴承，对激励感应器51和辊套52起支撑作用；激励感应器51设于辊套52内，产生一个N-S极闭合磁路，对连铸坯进行搅拌作用；辊套52采用无磁高温合金材质，对激励感应器51进行保护作用，磁路能够穿透辊套52作用于连铸坯，辊套52内充满冷却水，对激励感应器51进行冷却。这种传统的电磁搅拌辊由于受绕线空间的限制，电磁推力小，同时二冷区扇形段空间狭小，采用坐式电缆连接器和进出水管形式，由于没有空间插拔导致在CSP薄板坯连铸连轧扇形段上无法安装或安装困难。

因此，主要是在扇形段采用箱式电磁搅拌形式，但此形式搅拌作用区域和搅拌力度不够，耗用电能大，容易引起液面波动。

名词解释：单对极是指激励线圈产生一个N-S极闭合磁路；整体式是指辊套没有分割开，为一通辊。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多对极分节式电磁辊、电磁搅拌装置、系统及方法，以解决传统技术中在CSP连铸连轧机扇形段配置单对极整体式电磁辊存在电磁推力小，安装困难的问题，以及采用箱式电磁搅拌方式，存在搅拌作用区域和搅拌力度不够，耗用电能大，容易引起液面波动的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种多对极分节式电磁辊，设于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段，所述电磁辊包括：

电磁搅拌辊，包括分节辊一、分节辊二以及用于连通所述分节辊一与所述分节辊二的中间件，所述分节辊一和分节辊二均包括辊套以及设于所述辊套内的激励感应器，在所述辊套与所述激励感应器之间设有间隙，所述激励感应器包括多对激励线圈；

第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座设于所述分节辊一上，所述第二轴承座设于所述分节辊二上，且在第一轴承座和第二轴承座上均设有与扇形段上的冷却水装置的进出水口适配的自动进出水口；

第一进出水筒和第二进出水筒，所述第一进出水筒设于所述第一轴承座上且与分节辊一的间隙连通，所述第二进出水筒设于所述第二轴承座上且与分节辊二的间隙连通；

第一进出水室和第二进出水室，所述第一进出水室固设于所述第一进出水筒上，且与对应的自动进出水口、第一进出水筒连通；所述第二进出水室固设于所述第二进出水筒上，且与对应的自动进出水口、第二进出水筒连通；

第一出线盒和第二出线盒，所述第一出线盒与所述第一进出水筒连接，所述第二出线盒与所述第二进出水筒连接；

第一引出线总成和第二引出线总成，所述第一引出线总成位于第一出线盒和第一进出水筒内，所述第二引出线总成位于第二出线盒和第二进出水筒内；

第一电缆连线组件和第二电缆连线组件，其一端均与电气控制装置电性连接，所述第一电缆连线组件的另一端依次通过第一高温电缆线、第一引出线总成、第一水冷线与所述分节辊一的激励感应器电性连接，所述第二电缆连线组件的另一端依次通过第二高温电缆线、第二引出线总成、第二水冷线与所述分节辊二的激励感应器电性连接；所述第一水冷线穿过所述第一进出水筒，所述第二水冷线穿过所述第二进出水筒。

进一步地，所述中间件为双端轴承座。

优选地，所述间隙为环形间隙。

进一步地，在所述第一引出线总成和第二引出线总成上均设有用于所述第一高温电缆线和第二高温电缆线水平出线和固定的第一固定孔。

进一步地，所述第一出线盒和第二出线盒均为密闭空腔，所述密闭空腔内填充有氮气。

进一步地，所述第一电缆连线组件和第二电缆连线组件均采用线式电缆连接器。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电磁搅拌装置，包括线下存储架、吊装工具以及如上所述的多对极分节式电磁辊；

在所述多对极分节式电磁辊未上线时，所述多对极分节式电磁辊置于线下存储架上；

在所述多对极分节式电磁辊上线时，通过吊装工具将所述多对极分节式电磁辊从所述线下存储架上吊离，并置于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段。

优选地，所述线下存储架包括多对相对设置的支撑腿、分别设于两侧支撑腿上的第一主支撑槽钢和第二主支撑槽钢、设于第一主支撑槽钢与第二主支撑槽钢之间的第一加强筋、设于两侧支撑腿之间的支撑筋、设于同侧相邻支撑腿之间的连接槽钢、以及设于第一主支撑槽钢和第二主支撑槽钢上的放置板；在所述放置板上设置用于固定多对极分节式电磁辊B的第二固定孔和用于进行出厂通水试验的第一通水孔。

优选地，所述吊装工具包括平衡架、设于平衡架两端的吊耳、设于吊耳上的钢丝绳、以及设于平衡架底部的吊装单元；所述吊装单元的数量与所述多对极分节式电磁辊的轴承座数量相同。

基于同一发明构思，本发明还提供一种板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统，包括电气控制装置、板坯连铸连轧机、设于所述板坯连铸连轧机的二冷区扇形段上的冷却水装置、以及设于所述板坯连铸连轧机的二冷区扇形段上的第一对辊和第二对辊；

所述第一对辊靠近所述板坯连铸连轧机的结晶器，所述第二对辊远离所述板坯连铸连轧机的结晶器；所述第一对辊和所述第二对辊均包括四节如上所述的多对极分节式电磁辊，其中两节所述多对极分节式电磁辊位于所述二冷区扇形段的外弧侧，另外两节所述多对极分节式电磁辊位于所述二冷区扇形段的内弧侧，且处于同一面的两节所述多对极分节式电磁辊位于同一直线上；

所述电气控制装置分别与所述多对极分节式电磁辊、所述冷却水装置电性连接。

进一步地，所述电气控制装置包括整流变压器、电源分配及工控柜和变频电源柜；所述整流变压器的输入端与外部电源电性连接，其输出端与所述电源分配及工控柜电性连接；所述电源分配及工控柜的输出端分别与变频电源柜、冷却水装置电性连接。

优选地，所述电气控制装置还包括工控机、EMS监控系统及3G远程监控系统，所述工控机、EMS监控系统及3G远程监控系统分别通过网络与所述电源分配及工控柜通信连接。

进一步地，所述系统还包括线下存储架和吊装工具；

在所述多对极分节式电磁辊未上线时，所述多对极分节式电磁辊置于线下存储架上；

在所述多对极分节式电磁辊上线时，通过吊装工具将所述多对极分节式电磁辊从所述线下存储架上吊离，并置于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段。

基于同一发明构思，本发明还提供一种如上所述板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统的控制方法，包括以下步骤：

利用电气控制装置对第一对辊输入第一电流，产生小电磁力；对于第二对辊输入第二电流，产生大电磁力；其中，所述第一电流的取值范围为0～200A，第二电流的取值范围为200～400A。

有益效果

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明所提供的一种多对极分节式电磁辊，其中电磁搅拌辊采用分节式结构，可以在增大辊套内径、增加绕线空间的同时减小轴套变形量，提高刚度；同时激励感应器包括多对激励线圈，增加了N-S极闭合磁路数量，使得交变磁场分布更加均匀，提高了作用于铸坯的中心磁场强度和平均磁场强度，增大了电磁推力，增加了搅拌作用区域和搅拌电磁力，提高了铸坯等轴晶比例，耗用电能小，成品质量更稳定，提升了同一台CSP薄板坯连铸连轧生产高品质钢的铸坯冶金效果。

本发明在轴承座上直接设置自动进出水口，冷却水通过一端的自动进出水口流入进出水室，再进入进出水筒而流入电磁搅拌辊内，最后从另一端的进出水筒、进出水室、自动进出水口返回至冷却水装置，实现冷却；同时电缆连线组件采用线式电缆连接器，解决了扇形段安装空间小无法安装坐式电缆连接器和进出水管的难题。

本发明所提供的一种电磁搅拌装置，增加了线下存储架和吊装工具，线下存储架为多对极分节式电磁辊提供了类似于扇形段上的使用环境，延长了多对极分节式电磁辊的使用寿命。

本发明所提供的一种板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统及控制方法，靠近结晶器处的第一对辊，输入小电流，产生的电磁力小，避免了引起液面波动；远离结晶器处第二对辊，输入大电流，产生的电磁力大，提升了搅拌效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明背景技术中单对极整体式电磁辊的结构示意图，其中，1-第一电缆连线组件，2-第一出线盒，3-第一进出水筒，4-第一轴承座，5-电磁搅拌辊，51-激励感应器，52-辊套；

图2是本发明实施例一中多对极分节式电磁辊的结构示意图，其中，1-第一电缆连线组件，2-第一出线盒，21-第一固定孔，22-第一引出线总成，3-第一进出水筒，31-第一进出水室，4-第一轴承座，5-电磁搅拌辊，51-激励感应器，52-辊套，53-分节辊一，54-中间件，55-分节辊二，6-第二轴承座，61-自动进出水口，7-第二进出水筒，8-第二出线盒，9-第二电缆连线组件；

图3是本发明实施例二中电磁搅拌装置的结构示意图，其中，A-线下存储架，A33-第一安装螺栓，B-多对极分节式电磁辊，C-吊装工具，C46-第二安装螺栓或吊装单元的安装螺栓；

图4是本发明实施例二中线下存储架主视图，其中，A1-支撑腿，A2-第一主支撑槽钢/第二主支撑槽钢，A3-放置板，A31-第一安装底座，A32-第二安装底座，A4-连接槽钢；

图5是本发明实施例二中线下存储架侧视图，其中，A1-支撑腿，A5-支撑筋，A6-第一加强筋，A7-盖板，A8-内六角螺钉；

图6是本发明实施例二中吊装工具主视图，其中，C1-钢丝绳，C11-钢丝绳本体，C12-卸扣，C13-夹板，C2-吊耳，C3-平衡架，C31-工字钢，C32-第二加强筋，C4-吊装单元，C41-第一端板，C42-第二端板；

图7是本发明实施例二中吊装工具侧视图，其中，C31-工字钢，C41-第一端板，C42-第二端板，C43-吊装板，C44-连接板，C45-垫块，C46-第二安装螺栓或吊装单元的安装螺栓；

图8是本发明实施例三中板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统的结构示意图，其中，A-线下存储架，B-多对极分节式电磁辊，C-吊装工具，D-二冷区扇形段，E-结晶器；

图9是本发明实施例三中多对极分节式电磁辊在二冷区扇形段的安装示意图，其中，D-二冷区扇形段，E-结晶器，F-铸坯，G-第一对辊，H-第二对辊；

图10是本发明实施例三中多对极分节式电磁辊应用于CSP薄板坯连铸连轧机的结构示意图，其中，B-多对极分节式电磁辊，D-二冷区扇形段，I-轴承座安装底座。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

实施例一

如图2所示，本实施例所提供的一种多对极分节式电磁辊，包括电磁搅拌辊5、第一轴承座4和第二轴承座6、第一进出水筒3和第二进出水筒7、第一进出水室31和第二进出水室、第一出线盒2和第二出线盒8、第一引出线总成22和第二引出线总成、第一电缆连线组件1和第二电缆连线组件9。

电磁搅拌辊5包括分节辊一53、分节辊二55以及用于连通分节辊一53与分节辊二55的中间件54，分节辊一53和分节辊二55均包括辊套52以及设于辊套52内的激励感应器51，在辊套52与激励感应器51之间设有用于冷却水流通的间隙，激励感应器51包括多对激励线圈。

本实施例中，辊套52采用无磁高温合金材质，对激励感应器51进行保护作用，磁路能够穿透辊套52作用于连铸坯。

中间件54为双端轴承座，无激励感应器51。第一轴承座4、第二轴承座6和中间件54均对分节辊一53和分节辊二55起到支撑作用。第一轴承座4、第二轴承座6和双端轴承座内均设有轴承。

整体式电磁辊的辊径与原支撑辊辊径(≤φ160mm)类似，绕线空间受到限制直接影响电磁推力大小；在辊径一定的情况下，为了增大绕线空间，增大辊套52内径，内径增大导致辊套52壁厚减小，受力更易引起变形。与传统用于CSP薄板坯连铸连轧的单对极整体式电磁辊相比，本发明采用分节式结构，分节辊一53和分节辊二55长度小，可以在增大辊套52内径、增加绕线空间的同时减小轴套变形量，提高刚度，更好的适应CSP薄板坯连铸连轧机扇形段支撑辊径小，辊间距小的特点。

对激励感应器51的极对数进行优化，增加激励感应器51的激励线圈数，增加了N-S极闭合磁路数量，使得交变磁场分布更加均匀，提高了作用于铸坯的中心磁场强度(为单对极整体式电磁辊的150％左右)和平均磁场强度(为单对极整体式电磁辊的200％左右)，增大了电磁推力，增加了搅拌作用区域和搅拌电磁力，提高了铸坯等轴晶比例，耗用电能小，成品质量更稳定，提升了同一台CSP薄板坯连铸连轧生产高品质钢的铸坯冶金效果。

第一轴承座4设于分节辊一53上，第二轴承座6设于分节辊二55上，且在第一轴承座4和第二轴承座6上均设有与扇形段上的冷却水装置的进出水口适配的自动进出水口61。第一进出水筒3设于第一轴承座4上且与分节辊一53的间隙连通，第二进出水筒7设于第二轴承座6上且与分节辊二55的间隙连通；第一进出水室31固设于第一进出水筒3上，且与对应的自动进出水口61、第一进出水筒3连通；第二进出水室固设于第二进出水筒7上，且与对应的自动进出水口61、第二进出水筒7连通。

示例性的，冷却水装置的流出的冷却水通过第一轴承座4上的自动进出水口61流入第一进出水室31，再流入至第一进出水筒3内，第一进出水筒3内的冷却水一方面对其内的第一引出线总成22进行冷却，另一方面流入分节辊一53的空隙，经过中间件54流入分节辊二55的空隙，经过热交换的冷却水依次经常第二进出水筒7、第二进出水室、自动进出水口61流回冷却水装置，带走电磁搅拌辊5通电流运行产生的热量和现场环境的热辐射，实现电磁搅拌辊5的冷却。同理，还可以以第一轴承座4上的自动进出水口61作为出水口，第二轴承座6上的自动进出水口61作为入水口。

单对极整体式电磁辊在进出水筒上直接设置进出水管，通过进出水管与冷却水装置连接，由于二冷区扇形段两端空间狭小，没有进出水管的安装空间或导致进出水管安装困难；本发明在轴承座上设置自动进出水口61，在进出水筒上固定设置体积小的进出水室，通过自动进出水口61和进出水室实现冷却水流入和流出进出水筒内，解决了扇形段安装空间小无法安装进出水管或安装困难的难题。

第一出线盒2通过密封件与第一进出水筒3连接，第二出线盒8通过密封件与第二进出水筒7连接，密封件防止进出水筒内的冷却水渗入出线盒内；第一引出线总成22位于第一出线盒2和第一进出水筒3内，第二引出线总成位于第二出线盒8和第二进出水筒7内；第一电缆连线组件1和第二电缆连线组件9的一端均与电气控制装置电性连接，第一电缆连线组件1的另一端依次通过第一高温电缆线、第一引出线总成22、第一水冷线与分节辊一53的激励感应器51电性连接，第二电缆连线组件9的另一端依次通过第二高温电缆线、第二引出线总成、第二水冷线与分节辊二55的激励感应器51电性连接；第一水冷线穿过第一进出水筒3，第二水冷线穿过第二进出水筒7。引出线总成起到连接高温电缆线和水冷线的作用，水冷线可以通过进出水筒内的冷却水来冷却。

本实施例中，在第一引出线总成22和第二引出线总成上均设有第一固定孔21，第一固定孔21用于第一高温电缆线和第二高温电缆线从对应的出线盒水平出线和固定，可以节省空间，使出线盒更好的与扇形段有限空间适配。

本实施例中，第一出线盒2和第二出线盒8均为密闭空腔，在密闭空腔内填充有氮气，保证了出线盒内的引出线总成及电缆线接头干燥。

本实施例中，第一电缆连线组件1和第二电缆连线组件9均采用线式电缆连接器，线式电缆连接器解决了由于扇形段空间小导致坐式电缆连接器无法安装或安装困难的问题。

实施例二

本实施例提供一种电磁搅拌装置，如图3所示，包括线下存储架A、吊装工具C以及如实施例一所述的多对极分节式电磁辊B。在多对极分节式电磁辊B未上线时，通过螺栓连接将多对极分节式电磁辊B置于线下存储架A上；在多对极分节式电磁辊B上线时，通过吊装工具C将多对极分节式电磁辊B从线下存储架A上吊离，并置于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段。

线下存储架A为多对极分节式电磁辊B提供了类似于扇形段上的使用环境，延长了多对极分节式电磁辊B的使用寿命。

本实施例中，如图4和5所示，线下存储架A包括多对相对设置的支撑腿A1、分别设于两侧支撑腿A1上的第一主支撑槽钢和第二主支撑槽钢、设于第一主支撑槽钢与第二主支撑槽钢之间的第一加强筋A6、设于两侧支撑腿A1之间的支撑筋A5、设于同侧相邻支撑腿A1之间的连接槽钢A4、以及设于第一主支撑槽钢和第二主支撑槽钢上的放置板A3；根据多对极分节式电磁辊B轴承座安装底座，在放置板A3上设置第二固定孔和第一通水孔，第二固定孔用于固定多对极分节式电磁辊B，第二固定孔设计成腰型孔，可以根据多对极分节式电磁辊B轴承座安装底座上不同位置尺寸的安装孔进行第二固定孔位置调节，第一通水孔用于多对极分节式电磁辊B出厂通水试验。

在放置板A3上还设有第一安装底座A31和第二安装底座A32，在第一安装底座A31上设有腰型固定孔和第二通水孔，在第二安装底座A32上仅设有腰型固定孔，腰型固定孔用于固定多对极分节式电磁辊B，第二通水孔用于多对极分节式电磁辊B出厂通水试验。两侧的第一安装底座A31分别与多对极分节式电磁辊B的两侧的第一轴承座4和第二轴承座6对应，中间的第二安装底座A32与双端轴承座对应。

在放置板A3下方还设有盖板A7和内六角螺钉A8，当多对极分节式电磁辊B出厂通水试验结束后，通过盖板A7将通水孔密封，以避免杂物等进入通水孔内，进而进入轴承座下方的水孔。

第一加强筋A6保证了线下存储架A结构强度，支撑筋A5和连接槽钢A4保证了线下存储架A结构稳定性。

吊装工具C是根据多对极分节式电磁辊B易受外界冲力使其内部结构受损的特点，提供将其运送至扇形段相应的安装位置的工具，保护多对极分节式电磁辊。

本实施例中，如图6所示，吊装工具C包括平衡架C3、设于平衡架C3两端的吊耳C2、设于吊耳C2上的钢丝绳C1、以及设于平衡架C3底部的吊装单元C4；吊装单元C4的数量与多对极分节式电磁辊B的轴承座数量相同，例如电磁辊为图1所示整体式时，电磁辊左右两侧各有一个轴承座，则吊装单元C4为2个；电磁辊为图2所示分节式时，电磁辊左右两侧各有一个轴承座，且中间件为双端轴承座，则吊装单元C4为4个。

吊耳C2的位置可以根据吊装工具C自重和多对极分节式电磁辊B的重量来确定，在吊耳C2上设有用于安装钢丝绳C1的吊装孔，吊装孔的大小根据钢丝绳C1的卸扣C12大小来确定。在吊装时，将多对极分节式电磁辊B通过安装螺栓C46安装在吊装单元C4的吊装板C43上，将钢丝绳C1上的套环与吊运设备-天车连接，即可将多对极分节式电磁辊B吊起并运输。

如图6所示，钢丝绳C1为两根，每根钢丝绳C1均包括卸扣C12、钢丝绳本体C11、夹板C13以及套环；钢丝绳本体C11的一端通过夹板C13固定在卸扣C12上，卸扣C12穿过吊耳C2上的吊装孔，钢丝绳本体C11的另一端通过夹板C13固定在套环上。根据吊装工具C自重和多对极分节式电磁辊B的重量来确定钢丝绳本体C11的直径以及卸扣C12选型。钢丝绳本体C11与平衡架C3之间呈锐角α(30°～60°)。在吊装时，套环与吊运设备-天车连接。

如图6所示，平衡架C3包括工字钢C31、焊接于工字钢C31腹板两侧的多根第二加强筋C32；工字钢C31的长度与多对极分节式电磁辊B两侧轴承座(即第一轴承座与第二轴承座)间距相适配。第二加强筋C32保证了平衡架C3的结构强度，用来承受起吊时电磁辊B的重量。

如图6和7所示，吊装单元C4包括第一端板C41、第二端板C42、连接板C44、吊装板C43以及安装螺栓C46；第一端板C41和第二端板C42位于吊装板C43两端，且第一端板C41和第二端板C42的一端均固定于吊装板C43上，另一端均固定于平衡架C3上，第一端板C41和第二端板C42起到连接支撑作用；在第一端板C41与第二端板C42之间设有连接板C44，加强了吊装单元C4的结构稳定性；在吊装板C43上设有与多对极分节式电磁辊B轴承座上的安装孔适配的安装孔。通过安装螺栓C46将吊装板C43上的安装孔与多对极分节式电磁辊B轴承座上的安装孔固定连接。本实施例中，吊装板C43上的安装孔为腰型孔，腰型孔的设计可以在上下左右四个方向进行调节，通过可以满足多对极分节式电磁辊B轴承座上两个安装孔的不同位置尺寸需求。

在吊装板C43的安装孔上还设有垫块C45，安装螺栓C46包括六角螺母和六角头螺栓，垫块C45增加六角头螺栓受力面，防止安装孔过大导致六角头螺栓悬空连接甚至掉落。

如图3所示，吊装工具C将电磁辊B吊运至线下存储架A上方，吊装工具C下降后，通过第一安装螺栓A33(即与放置板A3、第一安装底座A31和第二安装底座A32上的固定孔配合的安装螺栓)将电磁辊B各轴承座底部固定在线下存储架A上，之后松开固定于轴承座上部的第二安装螺栓C46(即吊装板上的安装螺栓)，专用吊装工具C后起升，回到等待位。

实施例三

本实施例提供一种板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统，如图8所示，包括电气控制装置、板坯连铸连轧机、设于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段D上的冷却水装置、以及设于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段D上的第一对辊G和第二对辊H；第一对辊G靠近板坯连铸连轧机的结晶器E，第二对辊H远离板坯连铸连轧机的结晶器E；第一对辊G和第二对辊H均包括四节如实施例一所述的多对极分节式电磁辊B，其中两节多对极分节式电磁辊B位于二冷区扇形段D的外弧侧，另外两节多对极分节式电磁辊B位于述二冷区扇形段D的内弧侧，且处于同一面的两节多对极分节式电磁辊B位于同一直线上，如图9和10所示；电气控制装置分别与每节多对极分节式电磁辊B、冷却水装置电性连接。

电气控制装置包括整流变压器、电源分配及工控柜、变频电源柜、工控机、EMS监控系统及3G远程监控系统；工控机、EMS监控系统及3G远程监控系统分别通过网络与电源分配及工控柜通信连接；整流变压器的输入端与外部电源电性连接，其输出端与电源分配及工控柜电性连接；电源分配及工控柜的输出端分别与变频电源柜、冷却水装置电性连接。

外部电源通过整流变压器降压后输入到电源分配及工控柜，经电源分配及工控柜分给变频电源柜，经变频电源柜调频、调压后，最终输出适合多对极分节式电磁辊B工作的频率、电流、电压，分别控制同一连铸连轧机二冷区扇形段D上安装的第一对辊G和第二对辊H，靠近结晶器E区的第一对辊G输入小电流，远离结晶器E区的第二对辊H输入大电流，使多对极分节式电磁辊B通电工作；多对极分节式电磁辊B产生的电磁力作用于铸坯上，变频电源柜为多对极分节式电磁辊B提供大功率、低频的变频电源。工控机、EMS监控系统及3G远程监控系统对多对极分节式电磁辊B进行监视和远程控制。

本实施例中，系统还包括线下存储架A和吊装工具C；在多对极分节式电磁辊B未上线时，通过螺栓连接将多对极分节式电磁辊B置于线下存储架A上；在多对极分节式电磁辊B上线时，通过吊装工具C将多对极分节式电磁辊B从线下存储架A上吊离，并置于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段。

线下存储架A为多对极分节式电磁辊B提供了类似于扇形段上的使用环境，延长了多对极分节式电磁辊B的使用寿命。吊装工具C是根据多对极分节式电磁辊B易受外界冲力使其内部结构受损的特点，提供将其运送至扇形段相应的安装位置的工具，保护多对极分节式电磁辊。

线性存储架A和吊装工具C的具体结构可参见实施例二。

本实施例还提供一种如实施例三所述的板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统的控制方法，包括以下步骤：

利用电气控制装置对第一对辊G输入第一电流，产生小电磁力；对于第二对辊H输入第二电流，产生大电磁力；其中，第一电流的取值范围为0～200A，第二电流的取值范围为200～400A。

靠近结晶器E处的第一对辊G，输入小电流，产生的电磁力小，避免了引起液面波动；远离结晶器E处第二对辊H，输入大电流，产生的电磁力大，提升了搅拌效果。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多对极分节式电磁辊，设于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段，其特征在于，所述电磁辊包括：

电磁搅拌辊，包括分节辊一、分节辊二以及用于连通所述分节辊一与所述分节辊二的中间件，所述分节辊一和分节辊二均包括辊套以及设于所述辊套内的激励感应器，在所述辊套与所述激励感应器之间设有间隙，所述激励感应器包括多对激励线圈；

第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座设于所述分节辊一上，所述第二轴承座设于所述分节辊二上，且在第一轴承座和第二轴承座上均设有与扇形段上的冷却水装置的进出水口适配的自动进出水口；

第一进出水筒和第二进出水筒，所述第一进出水筒设于所述第一轴承座上且与分节辊一的间隙连通，所述第二进出水筒设于所述第二轴承座上且与分节辊二的间隙连通；

第一进出水室和第二进出水室，所述第一进出水室固设于所述第一进出水筒上，且与对应的自动进出水口、第一进出水筒连通；所述第二进出水室固设于所述第二进出水筒上，且与对应的自动进出水口、第二进出水筒连通；

第一出线盒和第二出线盒，所述第一出线盒与所述第一进出水筒连接，所述第二出线盒与所述第二进出水筒连接；

第一引出线总成和第二引出线总成，所述第一引出线总成位于第一出线盒和第一进出水筒内，所述第二引出线总成位于第二出线盒和第二进出水筒内；

第一电缆连线组件和第二电缆连线组件，其一端均与电气控制装置电性连接，所述第一电缆连线组件的另一端依次通过第一高温电缆线、第一引出线总成、第一水冷线与所述分节辊一的激励感应器电性连接，所述第二电缆连线组件的另一端依次通过第二高温电缆线、第二引出线总成、第二水冷线与所述分节辊二的激励感应器电性连接；所述第一水冷线穿过所述第一进出水筒，所述第二水冷线穿过所述第二进出水筒；

所述中间件为双端轴承座；

在所述第一引出线总成和第二引出线总成上均设有用于所述第一高温电缆线和第二高温电缆线水平出线和固定的第一固定孔。

2.根据权利要求1所述的多对极分节式电磁辊，其特征在于：所述第一出线盒和第二出线盒均为密闭空腔，所述密闭空腔内填充有氮气。

3.根据权利要求1或2所述的多对极分节式电磁辊，其特征在于：所述第一电缆连线组件和第二电缆连线组件均采用线式电缆连接器。

4.一种电磁搅拌装置，其特征在于：包括线下存储架、吊装工具以及如权利要求1~3中任一项所述的多对极分节式电磁辊；

在所述多对极分节式电磁辊未上线时，所述多对极分节式电磁辊置于线下存储架上；

在所述多对极分节式电磁辊上线时，通过吊装工具将所述多对极分节式电磁辊从所述线下存储架上吊离，并置于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段。

5.根据权利要求4所述的电磁搅拌装置，其特征在于：所述线下存储架包括多对相对设置的支撑腿、分别设于两侧支撑腿上的第一主支撑槽钢和第二主支撑槽钢、设于第一主支撑槽钢与第二主支撑槽钢之间的第一加强筋、设于两侧支撑腿之间的支撑筋、设于同侧相邻支撑腿之间的连接槽钢、以及设于第一主支撑槽钢和第二主支撑槽钢上的放置板；在所述放置板上设置用于固定多对极分节式电磁辊B的第二固定孔和用于进行出厂通水试验的第一通水孔。

6.根据权利要求4所述的电磁搅拌装置，其特征在于：所述吊装工具包括平衡架、设于平衡架两端的吊耳、设于吊耳上的钢丝绳、以及设于平衡架底部的吊装单元；所述吊装单元的数量与所述多对极分节式电磁辊的轴承座数量相同。

7.一种板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统，其特征在于：包括电气控制装置、板坯连铸连轧机、设于所述板坯连铸连轧机的二冷区扇形段上的冷却水装置、以及设于所述板坯连铸连轧机的二冷区扇形段上的第一对辊和第二对辊；

所述第一对辊靠近所述板坯连铸连轧机的结晶器，所述第二对辊远离所述板坯连铸连轧机的结晶器；所述第一对辊和所述第二对辊均包括四节如权利要求1~3中任一项所述的多对极分节式电磁辊，其中两节所述多对极分节式电磁辊位于所述二冷区扇形段的外弧侧，另外两节所述多对极分节式电磁辊位于所述二冷区扇形段的内弧侧，且处于同一面的两节所述多对极分节式电磁辊位于同一直线上；

所述电气控制装置分别与所述多对极分节式电磁辊、所述冷却水装置电性连接。

8.根据权利要求7所述的板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统，其特征在于：所述电气控制装置包括整流变压器、电源分配及工控柜和变频电源柜；所述整流变压器的输入端与外部电源电性连接，其输出端与所述电源分配及工控柜电性连接；所述电源分配及工控柜的输出端分别与变频电源柜、冷却水装置电性连接。

9.根据权利要求8所述的板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统，其特征在于：所述电气控制装置还包括工控机、EMS监控系统及3G远程监控系统，所述工控机、EMS监控系统及3G远程监控系统分别通过网络与所述电源分配及工控柜通信连接。

10.根据权利要求7或8或9所述的板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统，其特征在于：所述系统还包括线下存储架和吊装工具；

在所述多对极分节式电磁辊未上线时，所述多对极分节式电磁辊置于线下存储架上；

在所述多对极分节式电磁辊上线时，通过吊装工具将所述多对极分节式电磁辊从所述线下存储架上吊离，并置于板坯连铸连轧机的二冷区扇形段。

11.一种如权利要求7~10中任一项所述板坯连铸连轧用辊式电磁搅拌系统的控制方法，包括以下步骤：

利用电气控制装置对第一对辊输入第一电流，产生小电磁力；对于第二对辊输入第二电流，产生大电磁力；其中，所述第一电流的取值范围为0~200A，第二电流的取值范围为200~400A。