[發(fā)明專(zhuān)利]一種連鑄設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510432220.6
• 申請(qǐng)日: 2009-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104972085B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J-E·埃里克森;B·賴(lài)德霍爾姆;E·奧爾森;H·哈克爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22D11/115
• 分類(lèi)號(hào): B22D11/115
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;黃海鳴

本發(fā)明公開(kāi)了一種連鑄設(shè)備，包括模具、噴嘴和在模具上方且圍繞噴嘴設(shè)置的電磁攪拌器，所述攪拌器包括繞噴嘴沿周向延伸的磁性材料制成的芯體(7)和纏繞在所述芯體(7)上的多個(gè)繞組(10)。繞組(10)在沿芯體(7)的周向看去時(shí)被纏繞在芯體(7)的截面上。

本發(fā)明是申請(qǐng)日為2009年5月27日、申請(qǐng)?zhí)枮?00910203110.7、名稱(chēng)為“一種連鑄設(shè)備”的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種連鑄設(shè)備，其包括模具、噴嘴和在模具上方圍繞噴嘴設(shè)置的電磁攪拌器，所述攪拌器包括繞噴嘴沿周向延伸的磁性材料制成的芯體和纏繞在所述芯體上的多個(gè)繞組。

本發(fā)明還涉及一種用于金屬鑄造的連鑄工藝，其中通過(guò)管狀噴嘴將金屬提供給模具，并且其中通過(guò)向管狀噴嘴施加電磁場(chǎng)來(lái)攪拌流過(guò)管狀噴嘴的金屬，所述電磁場(chǎng)是利用攪拌器產(chǎn)生的，攪拌器包括繞噴嘴沿周向延伸的磁性材料制成的芯體和纏繞在所述芯體上的多個(gè)繞組。

背景技術(shù)

金屬例如鐵基合金譬如鋼的連鑄是公知技術(shù)。在這樣的鑄造期間，所討論的合金的熔體被從中間罐通過(guò)管狀噴嘴倒入豎直地設(shè)置在中間罐下方的模具內(nèi)。

通常，為了多種目的而將氬氣在噴嘴上部噴入噴嘴內(nèi)的熔體中，其中一個(gè)目的是影響熔體通過(guò)噴嘴的流動(dòng)特性并由此防止熔體堵塞噴嘴的內(nèi)部周邊。氬氣隨后和金屬一起離開(kāi)噴嘴。但是，氬氣在進(jìn)入模具內(nèi)的熔體中時(shí)的動(dòng)作使其可能會(huì)存留在熔體內(nèi)并構(gòu)成由模具內(nèi)的所述熔體連續(xù)成型的鑄坯(strand)內(nèi)的夾雜物或下渣。

在氬氣噴射不存在時(shí)，金屬堵塞噴嘴的內(nèi)部周邊的趨勢(shì)會(huì)更加明顯。但是即使存在這樣的噴射氣體，也仍有一定可能會(huì)造成金屬堵塞。

為解決該問(wèn)題，例如由WO2005/002763公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)提出為了攪拌流過(guò)噴嘴的金屬而使用電磁攪拌器。WO2005/002763中提出的攪拌器包括環(huán)形鐵芯，其具有沿徑向向內(nèi)朝向噴嘴延伸的磁極，以及纏繞在所述磁極上的繞組。利用所提出的攪拌器產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將促使對(duì)噴嘴內(nèi)的熔體進(jìn)行攪拌。由于離心力將把更加稠密的金屬集中到熔體的徑向外周部分，因此氬氣就會(huì)更加集中到噴嘴內(nèi)的熔體中心。這樣又會(huì)導(dǎo)致更加集中的氬氣氣流離開(kāi)噴嘴并有可能被引至殘留在模具內(nèi)的熔體的上表面。由此，由存留在熔體內(nèi)的氬氣造成的夾雜物或下渣就產(chǎn)生得更少。而且，熔體在噴嘴內(nèi)部周邊的螺旋狀流動(dòng)路徑進(jìn)一步防止了堵塞。但是，金屬通過(guò)噴嘴的流速為高速，因此所提出的設(shè)計(jì)可能不足以在熔體內(nèi)感生足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)以用于獲得完全滿意的結(jié)果。用于噴嘴周?chē)拇艠O的空間由于噴嘴相對(duì)較小的直徑而受到限制，并且不言而喻的是，為了對(duì)熔體具有強(qiáng)作用，磁極應(yīng)該盡可能靠近熔體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種如說(shuō)明書(shū)開(kāi)始部分限定的連鑄設(shè)備，其設(shè)計(jì)允許在流過(guò)噴嘴的熔體內(nèi)產(chǎn)生足夠強(qiáng)的電磁場(chǎng)以克服上述問(wèn)題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種連鑄設(shè)備，其設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)電功率到噴嘴內(nèi)的熔體所承受的攪拌力的有效轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的目的通過(guò)說(shuō)明書(shū)開(kāi)始部分限定的連鑄設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其特征在于，所述繞組在沿芯體的周向看去時(shí)被纏繞在芯體的截面上。換句話說(shuō)，芯體繞噴嘴沿周向延伸，而繞組也就是其電極相對(duì)于噴嘴的縱向軸線大致上沿徑向纏繞。由于這種設(shè)計(jì)不需要使用構(gòu)成伸向噴嘴的磁極的徑向齒(這樣的齒將會(huì)變得磁飽和以使它們會(huì)抑制在噴嘴內(nèi)的熔體中產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場(chǎng))，所以這種設(shè)計(jì)比現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)計(jì)更加有效。另外，本發(fā)明的設(shè)計(jì)將容許非常緊湊和有效的攪拌器。

根據(jù)一種實(shí)施方式，所述繞組大致覆蓋芯體的徑向內(nèi)部周邊。由此，即可達(dá)到可能的最佳效率。應(yīng)該理解，繞組的單根導(dǎo)線都被設(shè)有絕緣層，以防止不同電相位的繞組之間的電干擾或短路。

根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，繞組在噴嘴的直徑上對(duì)置的側(cè)上限定相反的磁極。由此，即可實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)直接穿過(guò)噴嘴內(nèi)的熔體中心。應(yīng)該理解，優(yōu)選實(shí)施方式包括六個(gè)繞組，構(gòu)成三對(duì)磁極，每對(duì)用于三相電力系統(tǒng)的一個(gè)相位。但是，本發(fā)明并不排除其他的設(shè)計(jì)。