連鑄結(jié)晶的磁性制動器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種連鑄結(jié)晶器，尤其是薄板坯結(jié)晶器，其中通過一個借助于布置在結(jié)晶器里的永久磁鐵所產(chǎn)生的磁場對液態(tài)金屬的流動施加影響，其中永久磁鐵在寬度和／或高度上具有不同的磁場強度或者具有相互不同的間距用于不同的場強。為使磁場強度變化，可以成組不同地來調(diào)整永久磁鐵用于不同的場強分布。（*該技術(shù)在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】本專利技術(shù)涉及一種連鑄結(jié)晶器，尤其是薄板坯結(jié)晶器，其中通過一個借助于布置在結(jié)晶器里的永久磁鐵所產(chǎn)生的磁場對液態(tài)金屬的流動施加影響，其中永久磁鐵在寬度和/或高度上具有不同的磁強或者具有相互不同的間距用于不同的場強。使用磁性機構(gòu)來使液態(tài)金屬流制動和均勻是一種已知的技術(shù)并在多種技術(shù)文獻中描述過。在這些文獻中所述的設(shè)備部分質(zhì)量都很大，這就使連鑄結(jié)晶器難于實現(xiàn)運行所必需的振蕩。此外裝備也很費錢。文獻EP 0 880 417 B1描述了一種用于在結(jié)晶器里鑄造金屬的磁性制動器，它包括一個磁芯和一個供給直流電或低頻交流電的線圈。此外設(shè)有一個磁回路，使磁回路封閉起來。在永久磁鐵(硬鐵氧體、稀土磁鐵)領(lǐng)域里開發(fā)方面的進步已經(jīng)在過渡時間內(nèi)使永久磁鐵開始新應(yīng)用于可能的場強，這種場強使永久磁鐵看來象適合于用作上面所列電磁鐵的備選方案。因而已經(jīng)建議了以前用于機電制動器(EMBr)的用來產(chǎn)生磁場的裝備(磁場線圈、電控制裝置、用于導(dǎo)通磁流的外磁軛等等)用永久磁鐵來替代，它們直接在結(jié)晶器上使用。文獻EP 0 568 579描述了用于控制熔化金屬流入一個連鑄結(jié)晶器的未硬化的金屬部位里的一種方法，其中由熔化金屬組成的至少一個初流輸送給該結(jié)晶器并在結(jié)晶器里形成了一個連鑄段，其中至少一個靜磁場由布置在結(jié)晶器旁邊的并由永久磁鐵組成的極產(chǎn)生，其中磁場用于制動和劃分由熔化金屬組成的流入結(jié)晶器里的初流并控制所產(chǎn)生的二次流，其中磁場基本上這樣布置，使得在結(jié)晶器里生成的連鑄段的整個寬度上它都起作用。磁場強度應(yīng)在垂直于鑄造方向延伸的并在磁場強度達(dá)到其最大值的水平上的那個平面里、在該最大值的60％至100％的間隔之內(nèi)變化，而同時該場強在一個具有熔化金屬的最高表面/彎月面(meniskus)的水平上具有500高斯(GAUβ)的最大值。通過使磁極可以運動和/或設(shè)有可調(diào)整的芯元件來控制和分配磁場。文獻EP 0 040 383(B1)描述了一種用于攪拌在一個連鑄段里未硬化部位的方法，其中連鑄段在一個結(jié)晶器里成型并使?jié)沧⑸淞魍ㄟ^一個澆注管并直接流入結(jié)晶器里。在澆注射流進入到已經(jīng)位于結(jié)晶器里的熔液的地方至少產(chǎn)生一個在熔液里起作用的靜磁場，它使?jié)沧⑸淞髦苿硬⑹顾@樣分散開，從而削弱或者耗盡其脈沖。一種為此設(shè)計的裝置可以由一個或多個永久磁鐵組成。文獻JP 08155610具有一種矩形結(jié)構(gòu)型式的結(jié)晶器，在其四角處分別設(shè)有永久磁鐵用于產(chǎn)生南和北的磁場。永久磁鐵在相同的磁感應(yīng)場強時具有一種短得多的結(jié)構(gòu)形式并因此使質(zhì)量急劇減少。并不需要有附加的裝置用于傳導(dǎo)磁通，裝置的形式為一種外磁軛。在需要時應(yīng)用在結(jié)晶器框里的鐵磁材料用于封閉磁通回路。但是裝入永久磁鐵要求其它的方法。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中永久磁鐵設(shè)計成靜磁場的可能的源，但只是說明了通過采用直流電DC或者低頻交流電AC的電流線圈來產(chǎn)生磁場的情況的裝備，并不是永久磁鐵用的裝備。因為永久磁鐵并沒有用來接通和斷開的開關(guān)，因此這一方面就制約了用于安裝和維護裝備的特殊的安全措施。但與交流電運行時不同，也需要有特殊的方法和裝備用于開動連鑄機。當(dāng)磁制動時，對置地在連鑄結(jié)晶器的兩側(cè)上在這種情況下設(shè)有永久磁鐵用于產(chǎn)生磁場。在這種布置時感應(yīng)場強B在其永久磁鐵之間的中間腔里的距離上按以下公式計算B(z)=2·B0·coshπ·[z-d2]h]]>其中B0是其中一個永久磁鐵的感應(yīng)場強，z是從一個磁鐵起測得的距離，d是在磁鐵之間的間距，h是磁鐵的有效高度。有效高度h通過測量確定。另外π為圓周率(π＝3.14...)，cosh是雙曲余弦(見附圖說明圖1)。本專利技術(shù)的任務(wù)在于在連鑄結(jié)晶器上提供用于改變永久磁鐵的磁場強度的裝置。該任務(wù)按照本專利技術(shù)按如下來解決永久磁鐵可以成組不同地調(diào)整，用于不同的場強分布。本專利技術(shù)的一種優(yōu)選設(shè)計方案規(guī)定永久磁鐵可以在可移動和/或可擺動的調(diào)整機構(gòu)上移動至結(jié)晶器上用于與場強匹配。這例如通過改變磁鐵相互間的距離來進行，優(yōu)選地通過使永久磁鐵的支架從連鑄結(jié)晶器處轉(zhuǎn)動離開來進行。還可以借助于可旋轉(zhuǎn)的軸或者液壓缸(見圖2)通過直線的移動來進行。若是使磁鐵支架從連鑄結(jié)晶器處轉(zhuǎn)動離開，那么磁場的削弱按如下公式Φ=|B→|·|A→|·cos(<(B→,A→))]]>其中Φ是磁通量，B是磁場強度，A是至連鑄結(jié)晶器的通過面積，cos為磁場強度矢量和通過面積的面積法向矢量之間夾角的余弦。磁通量通過磁場削弱B按照公式B(z)和夾角而改變。若是機械的移動作為距離的改變，那么Φ的改變就只是通過磁場削弱B按照上述公式B(z)而進行。轉(zhuǎn)動一方面使磁鐵更容易脫離開通過面，因為按照規(guī)程，將永久磁鐵裝在一個邊棱上并且然后用持續(xù)變小的夾角放到支架上(見圖3)這都屬于永久磁鐵的安裝。將磁鐵不是直接放置在由鐵磁性材料制成的支架上，而是為了更容易脫離開以用于轉(zhuǎn)動或者安裝，在這之間設(shè)有一個由非鐵磁材料制成的層。這可以是一種奧氏體鋼，但是大約1mm厚的塑料板也夠了。這與旋轉(zhuǎn)相聯(lián)系的磁鐵至穿過面的不均勻的距離可以通過一個穿過體穿過由鐵磁材料制成的連鑄結(jié)晶器的水箱來磁性平衡。有兩種結(jié)構(gòu)型式的連鑄結(jié)晶器，即具有用于一種從外面輸入的磁制動器的空隙的結(jié)晶器和具有集成于水箱里的磁制動器的結(jié)構(gòu)型式。對于兩種應(yīng)用都需要以下的裝置具有用于從外面輸入的磁制動器的窗口的連鑄結(jié)晶器由永久磁鐵所產(chǎn)生的磁場必須仍可調(diào)整其場強。為此將永久磁鐵裝在一個夾入在連鑄結(jié)晶器的水箱的支承筋條里的齒條的齒上。一個裝置可以實現(xiàn)通過移動來調(diào)整齒至結(jié)晶器的距離，因此就可以改變磁場的強度。裝置可以通過機械的軸或者液壓缸而實現(xiàn)運動。具有集成的磁制動器的連鑄結(jié)晶器以前的用于產(chǎn)生磁場的電氣裝置被去除并在這樣而露出來的鐵磁性錠塊上(穿過窗口)在水箱里裝一個裝置用于保持住永久磁鐵。該裝置可以通過轉(zhuǎn)動而運動并因此改變磁場強度。裝置可以通過一個機械的軸或液壓缸而運動。此外使該裝置也可以圍繞一個在下部邊緣的軸線旋轉(zhuǎn)并因此用于保證在永久磁鐵和鐵磁性錠塊之間變化的距離。此外，可以同樣調(diào)整磁場強度。永久磁鐵磁性很強，因而它們不可能大面積地形成。一種這樣的磁鐵會由于其自身的磁場力而爆破，也就是說形狀上斷裂。那就不得不由許多單個的磁鐵來制造用于連鑄結(jié)晶器寬度的大面積磁鐵，許多單個的磁鐵都粘貼在由鐵磁材料制成的大面積支架上，以便將許多單個磁鐵的磁通密度聯(lián)合成一個大面積的磁通量，它則在結(jié)晶器里具有冶金的作用。這就這方面來說是有意義的，因為通過磁極相同的對準(zhǔn)、小的磁鐵也不可以任意緊密地相互并排設(shè)置，最終磁鐵的同名極相互排斥。因此不得不將磁鐵支架作成多層的，因為在第二層里必須通過永久磁鐵來覆蓋住第一層的還敞開著的中間空腔。此外對于直尺或齒條來說(梳狀制動器)磁鐵不僅置于直尺的齒上，而且也置于由鐵磁材料制成的磁鐵支架(直尺)的背面上，而且這里又是在多個層里，因為否則的話在結(jié)晶器的冶金部分里又達(dá)不到必要的磁通密度。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
連鑄結(jié)晶器，尤其是薄板坯結(jié)晶器，其中通過一個借助于布置在結(jié)晶器上的永久磁鐵所產(chǎn)生的磁場對結(jié)晶器里液態(tài)金屬的流動施加影響，其中永久磁鐵在寬度和／或高度上具有不同的磁強或者相互不同的距離用于不同的場強，其特征在于，永久磁鐵可以成組不同地調(diào)整用于不同的場強分布。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】DE 2003-12-18 103 59 409.4;DE 2004-9-25 10 2004 041.連鑄結(jié)晶器，尤其是薄板坯結(jié)晶器，其中通過一個借助于布置在結(jié)晶器上的永久磁鐵所產(chǎn)生的磁場對結(jié)晶器里液態(tài)金屬的流動施加影響，其中永久磁鐵在寬度和/或高度上具有不同的磁強或者相互不同的距離用于不同的場強，其特征在于，永久磁鐵可以成組不同地調(diào)整用于不同的場強分布。2.按權(quán)利要求1所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，永久磁鐵可以在可移動的和/或可擺動的調(diào)整機構(gòu)上移動至結(jié)晶器上，用于與場強匹配。3.按權(quán)利要求1或2所述的連鑄結(jié)晶器，其特征在于，永久磁鐵的調(diào)整機構(gòu)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：H施特羅伊貝爾，W特拉科夫斯基，K里特納，
申請(專利權(quán))人：SMS迪馬格股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]