用于控制線材中攪動的方法和裝置制造方法及圖紙

一種用于在連續鑄造時控制股料（３）的沒有凝固部分的熔融金屬中攪動的方法和一種用于實施該方法的裝置。該裝置包括置于模具（６）周圍的兩相或多相攪動器（１）；模具在相對端部上敞口并環繞股料（３）；攪動器（１）配置成在熔融部分中產生可運動的磁場；至少一磁流導體（１５）置于攪動器（１）內周邊和模具（６）外周邊之間。在開式鑄造時，磁流導體（１５）定位在第一位置上，其中它將攪動器（１）產生的至少一部分磁流在朝股料（３）彎液面（１７）的方向上移位；而在閉式鑄造時，該本體（１５）定位在第二位置上，其中，它將至少一部分磁流離開彎液面（１７）移位。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于在連續鑄造時控制股料的沒有凝固部分的熔融金屬中攪動的方法，借助該方法通過配置在模具周圍的兩相或多相攪動器影響該熔融部分；該模具在相對的端部上敞口并且環繞著該股料；其中，將至少一磁流導體置于攪動器內周邊和模具外周邊之間。本專利技術還涉及一種用于在連鑄時控制股料的沒有凝固部分的熔融金屬中攪動的裝置，其包括配置在模具周圍的兩相或多相攪動器；該模具在相對的端部上敞口并且環繞著該股料；該攪動器配置成在熔融部分中產生可運動的磁場并且將至少一磁流導體安置在攪動器的內周邊和模具的外周邊之間。該術語攪動器應在廣泛的含意中考慮，但是主要地涉及電磁攪動器，其包括一個或多個磁芯，在磁芯周圍配置了繞組或線圈以便當攪動器供應電流時在位于這些磁芯之間的熔融部分中產生磁場。在只有一個磁芯情況下，這個磁芯可配置為環繞該模具的環件，然而在多個磁芯情況下，該后者可以經過由例如鐵適當材料制成的軛架連接。模具涉及所有類型的開式模具，其與金屬的連續鑄造結合應用，但是特別地這種模具與鑄造板件，坯件和錠件相結合應用，其中應用攪動器以便當股料中的熔融部分凝固時阻止枝狀晶體在朝股料中央的方向上的生長。
技術介紹
當例如鋼的金屬或金屬合金在沿鑄造方向的兩個端部敞口的模具中借助連續的或半連續的工藝鑄造時，熔融材料作為自由澆鑄射流(開式鑄造)或經過鑄造管(閉式鑄造)輸送到所述模具中。當該熔融材料通過該模具時，通過已冷卻的熔化材料形成股料。在該股料離開該模具之前在該股料上已經形成至少一自身支承的表面層。在股料沒有凝固部分中的不可控的金屬流動將導致有關質量以及產品自身的問題。在股料沒有凝固部分中的熔化金屬的流動可以借助兩相或多相攪動器進行控制，通過它，可強制旋轉的磁場作用到該股料這些部分中的熔化材料上，結果在該熔融材料中感應出電流。因此，由于該磁場和電流的共同作用，在該熔融材料中產生攪動力。典型的攪動器可以比擬為電馬達的定子，其中，該熔化材料構成該內轉子。然而，損失比傳統的電機更大，這部分地取決于對于大多數的攪動器結構在磁芯和熔融材料間存在著間隙。為了獲得要求的攪動力以及相應地滿足冶金的結果，必須控制和分配熔融材料的運動。因此，就對施加到熔融材料上的磁場的場強的特性和分布以及對感應電流的電流強度及電流密度都提出了要求。這些要求可以是在不同的例如開式和閉式鑄造的鑄造工藝之間不同的。在閉式鑄造時，該熔化材料通過其出口在所稱彎液面下方的熔融部分中的鑄造管輸送到模具中，要求在該沒有凝固部分中進行攪動，所述攪動要有足夠的強度以產生關于鑄造結構所要求的冶金結果。然而，在彎液面區域中的攪動還應該避免，因為這種攪動可能在彎液面表面上導致熔渣和鑄造粉末，該熔渣和鑄造粉末下拉進該熔化材料中并因此當熔化材料凝固時形成其中的夾雜物。在開式鑄造時，熔化材料就從容器或箱體或類似物作為自由射流輸送到模具中，要求在所述彎液面處的流動速度足夠高以獲得需要的冶金結果。在該彎液面處的足夠強的流動通過給予施加在彎液面處的磁流足夠高的強度來實現。現有技術為了在開式及閉式鑄造時實現上述的關于彎液面處磁流的要求，該磁場應該從在開式鑄造時靠近彎液面的第一位置移動到在閉式鑄造期間離開彎液面并在其下方的位置上。文獻DE 38 19 493描述了用于連續鑄造的裝置，其中，這個問題通過設置具有現行的線圈和磁芯并可沿著內模具可運動地布置在鑄造方向上的攪動器加以解決。然而，事實上，這一解決方案很復雜并且要求大的攪動器的空間。DE 28 53 049公開了如何當磁齒(teeth)配置在攪動器線圈和股料之間時放大源于線性馬達攪動器的磁流。這些齒部分可拆卸配置并例如由變壓器片制成。然而，此文獻卻沒有描述該(磁)場如何可以向上或向下引導以致于該攪動器對于開式和閉式鑄造兩者都置于相同的水平上。專利技術目的本專利技術的目的是提出一種用于在連續鑄造期間借助旋轉磁場控制連鑄股料的沒有凝固部分的熔融金屬中攪動的方法和裝置；所述磁場依據其是否施加到開式鑄造上或閉式鑄造上而可在朝向或離開股料彎液面的方向上移位。同時，因為在攪動器的線圈和熔融部分之間具有不良磁流導體特性的間隙最小化，本專利技術將允許該攪動的能量損失保持在最小值。
技術實現思路
本專利技術目的是基于開頭限定的方法實現的，其特征在于在開式鑄造情況下，該磁流導體定位成使得攪動器產生的磁流至少一部分在朝向股料彎液面的方向上移位；而在閉式鑄造情況下，該磁流導體定位成使得攪動器產生的磁流至少一部分在離開股料彎液面的方向上移位。在正常情況下，該模具通常垂直配置。因此，在開式鑄造時該磁流導體靠近模具的頂部定位而在閉式鑄造時離開該頂部進一步向下定位。應該認識到，多個磁流導體可以上述的方式定位在模具的周圍。作為優選，相應的本體一般與相應的極性(在徑向上位于內側)相對定位以便在朝向模具的方向上限定所述極的延伸部。然而，這絕不會妨礙所述本體在鑄造方向上的軸向延伸以超出攪動器對應的極，這就是說，該本體至少部分地位于比攪動器磁芯和線圈較高或較低的水平上。依此方式，該磁場可朝著以下區域導引，在這個區域中沒有補充磁流導體或本體時只能存在小程度的磁場。本方法的優選實施例的特征在于將磁流導體配置成可導引該攪動器產生磁流的主要部分。因此，作為優選，依這樣的方式對磁流導體作尺寸設置并依如此材料制造磁流導體，即，一般地使攪動器產生的整個磁場經由所述本體而沒有過飽和地導引到所述熔融部分中。在模具由外殼環繞從而在該外殼本身和模具的外圓周之間限定一個或多個冷卻通道的情況下，該磁流導體最好定位在模具外周邊和該外殼之間。在鑄造坯件，錠件和板件時，本專利技術的意圖應該采用這種模具，其中該銅模具由以下外殼所環繞并且其中該模具和外殼一起形成盒體，其能夠例如當要鑄造新的尺寸規格件時或者要從閉式鑄造改為開式鑄造時以單件的方式移入或移出環繞該攪動器。本專利技術包括一些解決方案是，該磁流導體根據應用于開式或閉式鑄造，定位在不同的盒體中不同的水平上或者其中該本體可運動地配置在盒體中以便能夠依據所述的鑄造情況定位。因此，本專利技術方法促進有效地利用模具和攪動器之間存在空間，同時，允許盒體解決方案的多個優點。本專利技術目的還通過所述開頭限定類型的裝置來實現，其特征在于在開式鑄造情況下，該磁流導體定位在第一位置上，其中，它將攪動器產生的磁流至少一部分在朝著股料彎液面的方向上移位；而在閉式鑄造情況下，該磁流導體定位在第二位置上，其中它將攪動器產生的磁流至少一部分離開股料彎液面移位。作為優選，該磁流導體配置成將攪動器產生的磁流主要部分導引到熔融部分中。正如前面已描述的，該磁流導體最好尺寸設置成如此方式并由這樣的材料制成，即，一般說由攪動器產生的整個磁場沒有任何過飽和地經由所述本體或者在多個的這種本體的任一個中導引到熔融部分中。實現這一要求的方式是采用多個由適宜材料制成的和具有適當尺寸的桿形或板形的磁流導體；所述本體定位在攪動器相應的極和模具之間。作為優選，本體的數目對應于攪動器的極的數目，因此該數目是相位數目的兩倍，此時在多相位攪動器中對于每個相位需要兩個極性。該本體最好可以在鑄造方向上加長和延伸。按照一實施例，該模具由外殼所環繞，該外殼在其自身和模具的外表面之間限定一個或多個冷卻通道；該磁流導體定位在模具的外周邊和該外殼之間。優選為水的冷卻介質填充在外殼和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在連續鑄造時控制股料（３）的沒有凝固部分的熔融金屬中攪動的方法，包括： 通過配置在一模具（６）周圍的兩相或多相攪動器（１）來影響該熔融物，其中，模具（６）在相對的端部上敞開并環繞著股料（３）；以及 將至少一磁流導體（１５）安置在所述攪動器（１）之內周邊和所述模具（６）外周邊之間； 其特征在于， 在開式鑄造情況下，將該磁流導體（１５）定位成使由攪動器（１）產生的磁流的至少一部分在朝向股料（３）彎液面（１７）的方向上移動； 并在閉式鑄造情況下，將磁流導體（１５）定位成使由攪動器（１）產生的磁流的至少一部分離開該股料（３）彎液面（１７）移位。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：A勒曼，P拉松，
申請(專利權)人：ABB股份有限公司，
類型：發明
國別省市：SE[瑞典]