BR112019022926B1

BR112019022926B1 - Sistema de freio eletromagnético e método para controlar um sistema de freio eletromagnético

Info

Publication number: BR112019022926B1
Application number: BR112019022926-4A
Authority: BR
Inventors: Martin Seden; Anders Lehman; Jan-Erik Eriksson
Original assignee: Abb Schweiz Ag
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2023-02-14
Also published as: JP2020523199A; US20200156146A1; CN110678277A; KR20190131604A; JP6837582B2; EP3638436B1; EP3415251A1; CN110678277B; BR112019022926A2; WO2018228812A1; US10780490B2; CA3063497C; KR102209239B1; CA3063497A1; EP3638436A1; RU2732302C1

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de freio eletromagnético (7) para um processo de fabricação de metal. O sistema de freio eletromagnético compreende uma estrutura magnética de dois níveis, em particular uma estrutura de núcleo magnético superior (8) configurada para ser montada a uma porção superior de um molde e uma estrutura de núcleo magnético inferior (13) configurada para ser montada a uma porção inferior de um molde. Bobinas laterais (9-1, 9-8) na estrutura magnética superior (8) são configuradas para serem controladas para gerar um primeiro campo magnético em uma primeira direção de campo e bobinas interiores são configuradas para serem controladas para gerar um segundo campo magnético em uma segunda direção de campo, simultaneamente com o primeiro campo magnético. A estrutura de núcleo magnético inferior (13) possui bobinas inferiores (15-1, 15-4) que são configuradas para serem controladas para gerar um terceiro campo magnético na primeira direção simultaneamente à medida que as bobinas laterais e as bobinas interiores geram seus campos.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção geralmente se refere à fabricação de metais. Em particular, refere-se a um sistema de freio eletromagnético para um processo de fabricação de metal e a um método de controlar fluxo de metal fundido em um processo de fabricação de metal.

ANTECEDENTES

[002] Em fabricação de metal, por exemplo, na fabricação de aço, metal pode ser produzido a partir de minério de ferro em um alto-forno e conversor ou como sucata de metal/ou ferro reduzido direto, fundido em um forno elétrico a arco (EAF). O metal fundido pode ser sangrado do EAF para um ou mais vasos metalúrgicos, por exemplo, exemplo, por exemplo, para uma panela e, além disso, para uma panela intermediária. O metal fundido pode, desta maneira, sofrer um tratamento adequado, tanto no que se refere à obtenção da temperatura correta para moldagem, quanto à formação de liga e/ou desgaseificação, antes do processo de moldagem.

[003] Quando o metal fundido for tratado da maneira descrita acima, ele pode ser descarregado através de um bocal de entrada submerso (SEN) para dentro de um molde, tipicamente um molde de base aberta. O metal fundido solidifica parcialmente no molde. O metal solidificado que sai da base do molde é ainda resfriado à medida que passa entre uma pluralidade de rolos em uma câmara de pulverização.

[004] À medida que o metal fundido é descarregado para dentro do molde, fluxo turbulento indesejado de metal fundido em torno do menisco pode ocorrer. Este fluxo pode conduzir a arrastamento de escória devido à velocidade superficial excessiva ou a defeitos superficiais, devido à estagnação de superfície ou flutuação de nível. Defeitos adicionais podem ser causados por inclusões não metálicas de etapas anteriores do processo que não são capazes de surgir e são isoladas pela camada de escória no topo do menisco.

[005] Para controlar o fluxo do fluido e afetar as condições para solidificação estável e limpa do metal, o molde pode ser dotado de um freio eletromagnético (EMBr). O EMBr compreende um arranjo de núcleo magnético que tem um número ou dentes e cujo arranjo de núcleo magnético se estende ao longo dos lados longos do molde. O EMBr é disposto de maneira benéfica em nível com o SEN, ou seja, na porção superior do molde. Uma bobina respectiva, às vezes referida como bobina parcial, é enrolada em torno de cada dente. Estas bobinas podem ser conectadas a um acionamento que é disposto para alimentar as bobinas com uma corrente contínua (CC). Um campo magnético estático é assim criado no metal fundido. O campo magnético estático atua como um freio e um estabilizador para o metal fundido. O fluxo nas regiões superiores, próximo ao menisco do metal fundido, pode assim ser controlado. Como resultado, melhores condições de superfície podem ser obtidas.

[006] O documento WO2016078718 descreve um sistema de freio eletromagnético para um processo de fabricação de metal. O sistema de freio eletromagnético compreende um primeiro arranjo de núcleo magnético tendo um primeiro lado longo e um segundo lado longo, cujo primeiro lado longo possui dentes Nc e cujo segundo lado longo possui dentes Nc, em que o primeiro lado longo e o segundo lado longo são dispostos para serem montados em lados longitudinais opostos de uma porção superior de um molde, um primeiro conjunto de bobinas, em que o primeiro conjunto de bobinas compreende 2Nc bobinas, cada bobina sendo enrolada em torno de um dente respectivo do primeiro arranjo de núcleo magnético e Np conversores de energia, com Np sendo um número inteiro que é pelo menos dois e Nc é um número inteiro que é pelo menos quatro e divisível igualmente com Np, em que cada conversor de energia é conectado a um grupo respectivo de 2Nc/Np bobinas conectadas em série do primeiro conjunto de bobinas, e em que cada um dos Np conversores de energia é configurado para alimentar uma corrente CC ao seu respectivo grupo de 2Nc/Np bobinas conectadas em série. Esta descrição refere-se ainda a um método de controlar fluxo de metal fundido em um processo de fabricação de metal.

[007] A utilização do sistema de freio eletromagnético em si mesma, contudo, não fornece controle otimizado de fluxo de fluido de metal fundido próximo do menisco ao longo de toda a largura do molde.

SUMÁRIO

[008] Investigações completas de qualidade da qualidade de aço em placas promovem a utilização de fluxo de rolo duplo em fundição de placas para remoção ótima de inclusão. Esse padrão de fluxo guia o jato do bocal SEN para a face estreita do molde e depois para cima em direção à superfície do menisco, após o que a alça de recirculação superior segue o menisco a partir da face estreita em direção ao SEN. Dependendo das condições de fundição, esse padrão de fluxo é mais ou menos difícil de alcançar.

[009] Em vista do acima, um objeto da presente descrição é fornecer um sistema de freio eletromagnético e um método de controlar fluxo de metal fundido em um processo de fabricação de metal que resolve, ou pelo menos mitiga, os problemas da técnica anterior.

[0010] Por conseguinte, de acordo com um primeiro aspecto da presente descrição, é fornecido um sistema de freio eletromagnético para um processo de fabricação de metal, em que o sistema de freio eletromagnético compreende: uma estrutura de núcleo magnético superior com um primeiro lado longo e um segundo lado longo, em que o primeiro lado longo e o segundo lado longo são configurados para serem montados a lados longitudinais opostos de uma porção superior de um molde, cada um do primeiro lado longo e do segundo lado longo sendo dotado de uma pluralidade de primeiros dentes, uma estrutura de núcleo magnético inferior tendo um terceiro lado longo e um quarto lado longo, em que o terceiro lado longo e o quarto lado longo são configurados para serem montados a lados longitudinais opostos de uma porção inferior de um molde, sendo cada um do terceiro lado longo e do quarto lado longo dotado de uma pluralidade de segundos dentes, em que a estrutura de núcleo magnético superior e a estrutura de núcleo magnético inferior são desacopladas magneticamente, bobinas laterais enrolam em torno dos respectivos primeiros dentes laterais do primeiro lado longo e do segundo lado longo, em que as bobinas laterais enrolam em torno de primeiros dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma primeira extremidade do primeiro lado longo e do segundo lado longo formam um primeiro conjunto de bobina lateral e as bobinas laterais enrolam em torno de primeiros dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma segunda extremidade do primeiro lado longo e do segundo lado longo formam um segundo conjunto de bobina lateral, bobinas interiores enrolam em torno de respectivos primeiros dentes localizados entre os primeiros dentes laterais do primeiro lado longo e do segundo lado longo, em que um primeiro conjunto de bobina interior se formado por bobinas interiores enrola em torno de dentes interiores dispostos de maneira oposta adjacentes ao primeiro conjunto de bobina lateral e um segundo conjunto de bobina interna se formado por bobinas interiores enrola em torno de dentes interiores dispostos de maneira oposta adjacentes ao segundo conjunto de bobina lateral, bobinas inferiores enrolam em torno de um respectivo segundo dente, em que bobinas inferiores enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma primeira extremidade do terceiro lado longo e do quarto lado longo formam um primeiro conjunto de bobina inferior e bobinas inferiores enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma segunda extremidade do terceiro lado longo e do quarto lado longo formam um segundo conjunto de bobina inferior, um primeiro sistema conversor de energia configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral, o segundo conjunto de bobina lateral, o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobina interior, um segundo sistema conversor de energia configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior e o segundo conjunto de bobina inferior, e um sistema de controle configurado para controlar o primeiro sistema conversor de energia para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral e o segundo conjunto de bobina lateral para gerar um primeiro campo magnético tendo uma primeira direção de campo e controlar simultaneamente o primeiro sistema conversor de energia para energizar o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobina interior para gerar um segundo campo magnético tendo uma segunda direção de campo oposta à primeira direção e o sistema de controle sendo configurado para, simultaneamente, ao controlar o primeiro sistema conversor de energia energizar o primeiro conjunto de bobina lateral, o segundo conjunto de bobina lateral, o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobina interior, controlar o segundo sistema conversor de energia para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior e o segundo conjunto de bobina inferior para gerar um terceiro campo magnético tendo a primeira direção de campo.

[0011] Um efeito que pode ser obtido por esse controle de todos os conjuntos de bobinas em combinação com o desacoplamento magnético da estrutura de núcleo magnético superior e da estrutura do núcleo magnético inferior é que é criada uma distribuição do campo magnético/densidade de fluxo no metal fundido em um molde onde o fluxo de rolo duplo é pronunciado para obter uma qualidade de produto de metal final ótima.

[0012] De acordo com uma modalidade, o número de bobinas laterais é pelo menos quatro, o número de bobinas interiores é pelo menos quatro interiores e o número de bobinas inferiores é pelo menos quatro.

[0013] De acordo com uma modalidade, a estrutura do núcleo magnético superior é separada mecanicamente da estrutura do núcleo magnético inferior.

[0014] De acordo com uma modalidade, o primeiro sistema conversor de energia é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral, o segundo conjunto de bobina lateral, o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobina interior com corrente CC, e o segundo sistema de conversão de energia é configurado para alimentar o primeiro conjunto de bobina inferior e o segundo conjunto de bobina inferior com uma corrente CC.

[0015] De acordo com uma modalidade, o primeiro sistema conversor de energia é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral, o segundo conjunto de bobina lateral, o primeiro conjunto de bobina interna e o segundo conjunto de bobina interior com corrente CA.

[0016] De acordo com uma modalidade, o primeiro sistema conversor de energia compreende os primeiros Np conversores de energia, em que Np é um número inteiro divisível por 4, e Nc é um número total de bobinas laterais e bobinas interiores de cada um do primeiro lado longo e do segundo lado longo, em que um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro menor ou igual a Np/2, é conectado às bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo, de acordo com k + Nc/Np * (i1-1) e i1 = 1, 2,..., Nc/Np e bobinas laterais e bobinas interiores do segundo lado longo, de acordo com Nc/2 + k + Nc/Np * (i2-1), onde i1 = 1, 2,..., Nc/Np.

[0017] De acordo com uma modalidade, um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro maior que Np/2, é conectado a bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo, de acordo com Nc/2 + k-Nc/Np + Nc/Np * (i1-1) e as bobinas laterais e bobinas interiores do segundo lado longo, de acordo com k-Nc/Np + Nc/Np * (i2-1).

[0018] De acordo com uma modalidade, o segundo sistema conversor de energia compreende dois segundos conversores de energia, em que um segundo conversor de energia m, em que m é um número inteiro igual a 1 ou 2, é conectado a uma bobina inferior m, no terceiro lado longo e a uma bobina inferior e a uma m + (1) A (m-1) bobina inferior no quarto lado longo. Além disso, um primeiro conversor de energia do segundo sistema conversor de energia 17 é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior 18a com uma primeira corrente CC e um segundo conversor de energia 17-2 do segundo sistema conversor de energia 17 é configurado para energizar um segundo o segundo conjunto de bobina inferior 18b com uma segunda corrente CC diferente.

[0019] De acordo com uma modalidade, um primeiro conjunto dos conversores de energia do primeiro sistema conversor de energia é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral e o primeiro conjunto de bobina interior com uma primeira corrente CC e um segundo conjunto dos conversores de energia do primeiro sistema conversor é configurado para energizar o segundo conjunto de bobina lateral e o segundo conjunto de bobina interior com uma segunda corrente diferente.

[0020] Alternativamente, quando CA é conectada ao primeiro sistema de energia, um primeiro conjunto dos conversores de energia do primeiro sistema conversor de energia é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral e o primeiro conjunto de bobina interior com uma primeira amplitude de corrente CA e um segundo conjunto dos conversores de energia do primeiro sistema conversor é configurado para energizar o segundo conjunto de bobina lateral e o segundo conjunto de bobina interior com uma segunda amplitude de corrente CA, em que a segunda amplitude de corrente CA é diferente da primeira amplitude.

[0021] Particularmente fundição no formato de placas é sujeita a assimetrias de fluxo no molde devido ao posicionamento assimétrico da porta deslizante ou entupimento não homogêneo no SEN. As condições assimétricas de fluxo podem levar a grandes variações da qualidade do produto final metal sobre a superfície solidificada da placa, por exemplo, o lado esquerdo da placa pode conter grandes aglomerados de inclusões não metálicas devido ao comportamento violento do menisco neste lado do molde, enquanto um número muito menor de defeitos no lado direito indica uma situação de fundição muito mais estável aqui. Devido ao controle individual fornecido pela combinação de primeiro conversor de energia/segundo conversor de energia e/ou combinação de terceiro conversor de energia/quarto conversor de energia, a contra-ação local de condições de fluxo assimétricas nos lados esquerdo e direito de um molde de placas é possibilitada.

[0022] As situações de fluxo podem ser diferentes nas regiões superior e inferior de um molde. Portanto, os campos eletromagnéticos necessários nas regiões superior e inferior, bem como nos lados esquerdo e direito, podem diferir. Para flexibilidade ideal no tratamento dessa situação e contra-ação a fluxos indesejados, a máxima independência magnética dos campos magnéticos da região superior e inferior é fornecida por meio do controle individual do par de pólos fornecido pelo primeiro conversor de energia/segundo conversor de energia para a região superior do molde e o terceiro conversor de energia e o quarto conversor de energia para a região inferior do molde.

[0023] De acordo com um segundo aspecto da presente descrição, é fornecido um método para controlar um sistema de freio eletromagnético para um processo de fabricação de metal, em que o sistema de freio eletromagnético compreende: uma estrutura de núcleo magnético superior com um primeiro lado longo e um segundo lado longo, em que o primeiro lado longo e o segundo lado longo são montados a lados longitudinais opostos de uma porção superior de um molde, cada um do primeiro lado longo e do segundo lado longo sendo dotado de uma pluralidade de primeiros dentes, uma estrutura de núcleo magnético inferior tendo um terceiro lado longo e um quarto lado longo, em que o terceiro lado longo e o quarto lado longo são montados a lados longitudinais opostos de uma porção inferior de um molde, cada um do terceiro lado longo e do quarto lado longo sendo dotado de uma pluralidade de segundos dentes, em que a estrutura do núcleo magnético superior e a estrutura do núcleo magnético inferior são desacopladas magneticamente, bobinas laterais enrolam em torno dos respectivos primeiros dentes laterais do primeiro lado longo e do segundo lado longo, em que as bobinas laterais enrolam em torno dos primeiros dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma primeira extremidade do primeiro lado longo e do segundo lado longo formam um primeiro conjunto de bobina lateral e as bobinas laterais enrolam em torno de primeiros dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma segunda extremidade do primeiro lado longo e do segundo lado longo formam um segundo conjunto de bobina lateral, bobinas interiores enrolam em torno dos respectivos primeiros dentes localizados entre os primeiros dentes laterais do primeiro lado longo e do segundo lado longo, em que um primeiro conjunto de bobinas interior se formado por bobinas interiores enrolam em torno de dentes internos dispostos de maneira oposta adjacentes ao primeiro conjunto de bobina lateral e um segundo conjunto de bobina interior se formado por bobinas interiores enrola em torno de dentes internos dispostos de maneira oposta adjacentes ao segundo conjunto de bobina lateral, bobinas inferiores enrolam em torno de um respectivo segundo dente, em que bobinas inferiores enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma primeira extremidade do terceiro lado longo e do quarto lado longo formam um segundo conjunto de bobina inferior e bobinas inferiores enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de maneira oposta de uma segunda extremidade do terceiro lado longo e do quarto lado longo formam um segundo conjunto de bobina inferior, um primeiro sistema conversor de energia configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral, o segundo conjunto de bobina lateral, o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobina interior, um segundo sistema conversor de energia configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior e o segundo conjunto de bobina inferior, em que o método compreende: a) controlar por meio de um sistema de controle o primeiro sistema conversor de energia para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral e o segundo conjunto de bobina lateral para gerar um primeiro campo magnético tendo uma primeira direção de campo e controlar simultaneamente o primeiro sistema conversor de energia para energizar o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobinas interior para gerar um segundo campo magnético tendo uma segunda direção de campo oposta à primeira direção e b) controlar por meio do sistema de controle, simultaneamente como etapa a) , o segundo sistema conversor de energia para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior e o segundo conjunto de bobina inferior para gerar um terceiro campo magnético tendo a primeira direção de campo.

[0024] De acordo com uma modalidade, a estrutura do núcleo magnético superior é separada mecanicamente da estrutura do núcleo magnético inferior.

[0025] De acordo com uma modalidade nas etapas a) e b) de controlar, o primeiro sistema conversor de energia é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral, o segundo conjunto de bobina lateral, o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobina interior com corrente CC, e o segundo sistema conversor de energia está configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior e o segundo conjunto de bobina inferior com uma corrente CC.

[0026] De acordo com uma modalidade nas etapas a) e b), o primeiro sistema conversor de energia é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral, o segundo conjunto de bobina lateral, o primeiro conjunto de bobina interior e o segundo conjunto de bobina interior com corrente CA.

[0027] De acordo com uma modalidade, o primeiro sistema conversor de energia compreende os primeiros Np conversores de energia, em que Np é um número inteiro divisível por 4, e Nc é um número total de bobinas laterais e bobinas interiores de cada um do primeiro lado longo e do segundo lado longo, em que um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro menor ou igual a Np/2, é conectado às bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo, de acordo com k + Nc/Np * (i1-1) e i1 = 1, 2,..., Nc/Np e bobinas laterais e a bobinas interiores do segundo lado longo, de acordo com Nc/2 + k + Nc / Np * (i2-1), em que i2 = 1, 2,..., Nc/Np.

[0028] De acordo com uma modalidade, um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro maior que Np/2, é conectado a bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo, de acordo com Nc/2 + k-Nc/Np + Nc / Np * (i1-1) e às bobinas laterais e bobinas interiores do segundo lado longo, de acordo com k-Nc/Np + Nc/Np * (i2-1).

[0029] De acordo com uma modalidade, o segundo sistema conversor de energia compreende dois segundos conversores de energia, em que um segundo conversor de energia m, em que m é um número inteiro igual a 1 ou 2, é conectado a uma bobina inferior m, no terceiro lado longo e a uma bobina inferior e a uma bobina inferior m + (- 1) A (m-1) no quarto lado longo.

[0030] De acordo com uma modalidade, em que nas etapas a) e b) de controlar, o método compreende ainda etapas de energizar o primeiro conjunto de bobina lateral e o primeiro conjunto de bobina interior com uma primeira corrente CC e energizar o segundo conjunto de bobina lateral e o segundo conjunto de bobina interior com uma segunda corrente CC diferente.

[0031] De acordo com uma modalidade, em que nas etapas a) e b) de controlar, o método compreende ainda etapas de energizar o primeiro conjunto de bobina inferior com uma primeira corrente CC e energizar o segundo conjunto de bobina inferior com uma segunda corrente CC diferente.

[0032] De acordo com uma modalidade, em que nas etapas a) e b) de controlar, o método compreende ainda etapas de energizar o primeiro conjunto de bobina lateral e o primeiro conjunto de bobina interior com uma primeira amplitude de corrente CA e energizar o segundo conjunto de bobina lateral, e o segundo conjunto de bobina interior com uma segunda amplitude de corrente CA, em que a segunda amplitude é diferente da primeira amplitude.

[0033] Geralmente, todos os termos usados nas reivindicações devem ser interpretados de acordo com seu significado comum no campo técnico, a menos que explicitamente definido de outra forma neste documento. Todas as referências a "um/uma/o elemento, aparelho, componente, meio, etc. devem ser interpretadas de forma aberta como se referindo a pelo menos uma instância do elemento, aparelho, componente, meio, etc., a menos que explicitamente indicado de outra forma. Além disso, as etapas do método não precisam necessariamente ser executadas na ordem indicada, a menos que seja declarado explicitamente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0034] As modalidades específicas do conceito inovador serão agora descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0035] A Figura 1 mostra esquematicamente uma vista lateral de um exemplo de um sistema de freio eletromagnético;

[0036] A Figura 2a mostra esquematicamente uma vista superior de uma estrutura de núcleo magnético superior;

[0037] A Figura 2b mostra esquematicamente uma vista superior de uma estrutura de núcleo magnético inferior;

[0038] A Figura 3a mostra a distribuição do campo magnético ao longo de um lado longo superior de um molde,

[0039] A Figura 3b mostra a distribuição do campo magnético ao longo de um lado longo inferior de um molde;

[0040] A Figura 3c mostra a densidade do fluxo magnético, como pode ser visto a partir da face larga de um molde;

[0041] A Figura 4a mostra um exemplo de conectar uma pluralidade de bobinas laterais e interiores;

[0042] A Figura 4b mostra um exemplo de conectar uma pluralidade de bobinas inferiores;

[0043] A Figura 5a mostra outro exemplo de uma conexão de uma pluralidade de bobinas laterais e interiores;

[0044] A Figura 5b mostra outro exemplo de uma conexão de uma pluralidade de bobinas inferiores;

[0045] A Figura 6 é um fluxograma de um método para controlar um sistema de freio eletromagnético;

[0046] A Figura 7a delineia uma distribuição de campo magnético assimétrico ao longo dos lados longitudinais/faces largas dispostos de maneira oposta de um molde, conforme criada por uma estrutura de núcleo magnético superior com correntes desiguais; e

[0047] A Figura 7b ilustra um campo magnético assimétrico criado por uma estrutura de núcleo magnético inferior com correntes desiguais.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0048] O conceito inovador será agora descrito mais detalhadamente daqui em diante com referência aos desenhos anexos, nos quais são mostradas modalidades exemplificativas. O conceito inovador pode, no entanto, ser incorporado de muitas formas diferentes e não deveria ser interpretado como limitado às modalidades aqui estabelecidas; em vez disso, essas modalidades são fornecidas a título de exemplo, de modo que esta descrição seja minuciosa e completa e transmita totalmente o escopo do conceito inovador àqueles versados na técnica. Números iguais se referem a elementos iguais através de toda a descrição.

[0049] Os sistemas de freio eletromagnético aqui apresentados podem ser utilizados na fabricação de metais, mais especificamente em fundição. Exemplos de processos de fabricação de metal são a fabricação de aço e a fabricação de alumínio.O sistema de freio eletromagnético pode ser utilizado de maneira vantajosa, por exemplo, em um processo de fundição contínua.

[0050] A Figura 1 mostra um exemplo de uma configuração de molde 1, incluindo um SEN 3, e placas de molde 5a e 5b que formam um molde. O SEN 3 está em uma posição entre as placas de molde 5a e 5b no molde. A configuração do molde 1 também inclui um sistema de freio eletromagnético 7 configurado para fornecer frenagem e/ou agitação de metal fundido no molde.

[0051] O sistema de freio eletromagnético 7 inclui um núcleo magnético superior 8 dotado de bobinas, tais como bobinas laterais 9-1, 9-8. O sistema de freio eletromagnético 7 também inclui um primeiro sistema conversor de energia 11 configurado para alimentar ou energizar as bobinas do núcleo magnético superior 8. O primeiro sistema conversor de energia 11 pode compreender um ou mais primeiros conversores de energia. O primeiro sistema conversor de energia 11 é configurado para fornecer corrente CC e/ou corrente CA às bobinas do núcleo magnético superior 8.

[0052] O sistema de freio eletromagnético 7 também inclui uma estrutura de núcleo magnético inferior 13 dotada de bobinas, tais como bobinas inferiores 15-1, 154. O núcleo magnético superior 8 e a estrutura do núcleo magnético inferior 13 são desacoplados magneticamente. Em particular, o núcleo magnético superior 8 e a estrutura do núcleo magnético inferior 13 são entidades fisicamente separadas.

[0053] O sistema de freio eletromagnético 7 também inclui um segundo sistema conversor de energia 17 configurado para alimentar ou energizar as bobinas da estrutura do núcleo magnético inferior 13. O segundo sistema conversor de energia 17 pode compreender um ou mais segundos conversores de energia. O segundo sistema de conversão de energia 17 está configurado para fornecer corrente CC para as bobinas da estrutura de núcleo magnético inferior 13.

[0054] O sistema de freio eletromagnético 7 também inclui um sistema de controle 19 configurado para controlar cada um do primeiro sistema conversor de energia 11 e do segundo sistema conversor de energia 17 individualmente. Além disso, se o primeiro sistema conversor de energia 11 incluir mais do que um único primeiro conversor de energia, o sistema de controle 19 é configurado para controlar cada um desses primeiros conversores de energia individualmente. Além disso, se o segundo sistema conversor de energia 17 incluir mais de um único segundo conversor de energia, o sistema de controle 19 é configurado para controlar cada um desses segundos conversores de energia individualmente.

[0055] Cada conversor de energia do primeiro sistema conversor de energia e do segundo sistema conversor de energia é uma fonte de corrente, por exemplo, um acionamento, tal como o ABB ® DCS 800 MultiDrive.

[0056] A Figura 2a mostra um exemplo de configuração da estrutura do núcleo magnético superior 8 dotada de bobinas, e a Figura 2b mostra um exemplo de configuração da estrutura do núcleo magnético inferior 13 dotada de bobinas. Esta é a configuração mínima na qual opera o controle de bobina, como será descrito aqui.

[0057] A estrutura magnética superior 8 tem um primeiro lado longo 8a e um segundo lado longo 8b oposto ao primeiro lado longo 8a. O primeiro lado longo 8a e o segundo lado longo 8b são configurados para serem montados nas porções superiores dos lados longitudinais/faces largas opostas de um molde. Cada um do primeiro lado longo 8a e do segundo lado longo 8b compreende uma pluralidade de primeiros dentes 10a-10f. No exemplo, os primeiros dentes 10a, 10d, 10e e 10h são os primeiros dentes laterais e os primeiros dentes 10b-ce 10f-g são os primeiros dentes internos. Os primeiros dentes laterais 10a e 10h estão localizados em uma primeira extremidade do primeiro lado longo 8a e no segundo lado longo 8b. Os primeiros dentes laterais 10d e 10e estão localizados em uma segunda extremidade, oposta à primeira extremidade, do primeiro lado longo 8a e do segundo lado longo 8b.

[0058] Como observado acima, o sistema de freio eletromagnético 7 compreende uma pluralidade de bobinas, neste exemplo, por exemplo, bobinas 9-1 a 9-8. As bobinas laterais 9-1, 9-4, 9-5 e 9-8 são enroladas em torno de um respectivo primeiro dente lateral 10a, 10d, 10e e 10h. As bobinas interiores 9-2, 9-3 e 9-6, 9-7 são enroladas em torno de um respectivo dente interno 10b, 10c, 10f e 10g.

[0059] Neste exemplo, bobinas laterais 9-1 e 9-8 da primeira extremidade formam um primeiro conjunto de bobina lateral 14a. As bobinas laterais 9-4 e 9-5 da segunda extremidade formam um segundo conjunto de bobinas 14b. As bobinas interiores 9-2, 9-7 adjacentes ao primeiro conjunto de bobina lateral 14a formam um primeiro conjunto de bobina interior 14c e bobinas interiores e 9-3, 9-6 adjacentes ao segundo conjunto de bobina lateral 14b formam um segundo conjunto de bobina interior 14d.

[0060] O sistema de controle 19 está configurado para controlar o primeiro sistema conversor de energia 11 para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral 14a e o segundo conjunto de bobina lateral 14b para criar um primeiro campo magnético tendo uma primeira direção de campo. O sistema de controle 19 é ainda configurado para controlar o primeiro sistema conversor de energia 11 para energizar simultaneamente o primeiro conjunto de bobina interior 14c e o segundo conjunto de bobina interior 14d para criar um segundo campo magnético tendo uma segunda direção de campo oposta à primeira direção de campo.

[0061] Quando em uso, isso fornece dois campos magnéticos horizontais em metal fundido em um molde, tendo direções opostas.

[0062] A Figura 2b mostra um exemplo da estrutura do núcleo magnético inferior 13. A estrutura do núcleo magnético inferior 13 tem um terceiro lado longo 13a e um quarto lado longo 13b. O terceiro lado longo 13a e o quarto lado longo 13b são configurados para serem montados nas porções inferiores de lados longitudinais/faces largas opostas de um molde. Cada um do terceiro lado longo 13a e do quarto lado longo 13c é dotado de uma pluralidade de segundos dentes 16a-16d.

[0063] O sistema de freio eletromagnético 7 também compreende uma pluralidade de bobinas inferiores 15-1, 15-2, 15-3, 15-4 enroladas em torno de um respectivo segundo dente 16a-16d. As bobinas inferiores 15-1 e 15-4 são bobinas laterais inferiores e são fornecidas nos dentes dispostos de maneira oposta 16a e 16d do terceiro lado longo 13a e do quarto lado longo 13b, respectivamente. Eles formam um primeiro conjunto de bobina inferior 18a. Da mesma forma, as bobinas inferiores 15-2 e 15-3 são bobinas laterais inferiores e são fornecidas nos dentes 16b e 16c dispostos de forma oposta do terceiro lado longo 13a e do quarto lado longo 13b, respectivamente. As bobinas inferiores 15-2 e 15-c formam um segundo conjunto de bobina inferior 18b.

[0064] O sistema de controle 19 é configurado para controlar o segundo sistema conversor de energia 17 simultaneamente como o controle acima descrito do primeiro conjunto de bobina lateral 14a, o segundo conjunto de bobina lateral 14b, o primeiro conjunto de bobina interior 14c e o segundo conjunto de bobina interior 14d, para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior 18a e o segundo conjunto de bobina inferior 18b para criar um terceiro campo magnético tendo a primeira direção de campo. O terceiro campo magnético tem, portanto, a mesma direção do campo que o primeiro campo magnético fornecido pela estrutura do núcleo magnético superior 8. Desse modo, pode ser criado um fluxo pronunciado de rolo duplo.

[0065] A Figura 3a delineia a distribuição do campo magnético ao longo dos lados longitudinais/faces largas dispostos de maneira oposta de um molde, conforme criado pela estrutura do núcleo magnético superior 8. O eixo y mostra o campo magnético B e o eixo x mostra a posição ao longo da face larga do molde. O primeiro campo magnético B1, criado pelo primeiro conjunto de bobina lateral 14a e o segundo conjunto de bobina lateral 14b, e o segundo campo magnético B2, criado pelo primeiro conjunto de bobina interior 14c e o segundo conjunto de bobina interior 14d estão mostrados.

[0066] A Figura 3b é similar à Figura 3a, mas mostra o campo magnético B criado pela estrutura do núcleo magnético inferior 13 ao longo de uma porção inferior do molde. Aqui, o terceiro campo magnético B3 é mostrado, conforme criado pelo primeiro conjunto de bobina inferior 18a e o segundo conjunto de bobina inferior 18b.

[0067] A Figura 3c mostra a densidade do fluxo magnético criado no metal fundido por meio da estrutura do núcleo magnético superior 8 e da estrutura do núcleo magnético inferior 13 e o controle descrito acima para criar um fluxo de rolo duplo pronunciado no metal fundido. O primeiro campo magnético B1 e o segundo campo magnético B2 são mostrados na porção superior da ilustração e o terceiro campo magnético B3 é mostrado na porção inferior. As setas mostram o padrão de fluxo de rolo duplo criado no fundido.

[0068] As Figuras 4a e 4b mostram um exemplo de como as bobinas podem ser conectadas usando um único primeiro conversor de energia 11-1 para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral 14a, o segundo conjunto de bobina lateral 14b e o primeiro conjunto de bobina interior 14c e o segundo conjunto de bobina interior 14d e um único segundo conversor de energia 17-1 para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior 18a e o segundo conjunto de bobina inferior 18b.

[0069] Todas as bobinas laterais e interiores 9-1 a 9-8 são conectadas em série entre si e com o primeiro conversor de energia 11-1. Todas as bobinas inferiores 15-1 a 15-4 são conectadas em série entre si e com o segundo conversor de energia 17-1. Por meio dessas conexões, a distribuição do campo magnético acima descrita pode ser obtida usando um único primeiro conversor de energia 11-1 para alimentar as bobinas enroladas nos primeiros dentes da estrutura do núcleo magnético superior 8 e um único segundo conversor de energia 17-1 para alimentar as bobinas enroladas em torno dos segundos dentes da estrutura do núcleo magnético inferior 13.

[0070] Um esquema de conexão geral válido quando o primeiro sistema conversor de energia 11 compreende os Np primeiros conversores de energia, em que Np é um número inteiro divisível igualmente por 4 será agora descrito.

[0071] Nc indicou o número total de bobinas de cada um do primeiro lado longo e do segundo lado longo da estrutura do núcleo magnético superior 8. Como um exemplo, Nc é quatro na configuração da Figura 2a. Ao descrever esse esquema de conexão, não haverá distinção entre bobinas laterais e bobinas interiores; todas as bobinas enroladas em torno dos primeiros dentes serão simplesmente chamadas de "bobinas". O k:ésimo primeiro conversor de energia, com k menor ou igual a Np/2, é conectado a bobinas ao longo do primeiro lado longo 8a de acordo com k + Nc/Np * (i1-1) com i1 = 1, 2, ..., Nc/Np e a bobinas laterais do segundo lado longo de acordo com Nc / 2 + k + Nc/Np * (i2-1), onde i2 = 1, 2, ..., Nc/Np . Deveria ser notado que a numeração das bobinas é da esquerda para a direita ao longo do primeiro lado longo 8a e a partir da direita para a esquerda ao longo do segundo lado longo 8b. A numeração das bobinas é, portanto, feita de uma maneira circular.

[0072] Quando k é um número inteiro maior que Np/2, um primeiro conversor de energia k é conectado às bobinas do primeiro lado longo de acordo com Nc/2 + k- Nc / Np + Nc/Np * (i1-1) e às bobinas do segundo lado longo de acordo com k-Nc/Np + Nc/Np * (i2-1).

[0073] Um esquema de conexão geral para as bobinas inferiores, válido quando o segundo sistema conversor de energia 17 compreende dois segundos conversores de energia, será descrito agora. De acordo com este esquema de conexão, um segundo conversor de energia m, onde m é um número inteiro igual a 1 ou 2, é conectado a uma bobina inferior m, no terceiro lado longo e a uma bobina inferior e a uma bobina inferior m + (- 1 ) A (m-1) no quarto lado longo. A numeração das bobinas é a partir da esquerda para a direita ao longo do terceiro lado longo 13a e da direita para a esquerda ao longo do quarto lado longo 13b.

[0074] Por meio desses esquemas gerais de conexão, um padrão de fluxo de rolo duplo pronunciado pode ser obtido usando o controle descrito anteriormente do primeiro sistema conversor de energia e do segundo sistema conversor de energia.

[0075] Além disso, o controle de fluxo assimétrico também pode ser fornecido. Em particular, campos magnéticos individuais podem ser fornecidos no lado esquerdo/direito no nível superior do molde e independentemente também no nível inferior do molde, permitindo assim um controle de fluxo reativo dependendo do nível de assimetria esquerda/direita e superior/inferior do padrão de fluxo no molde.

[0076] A simetria dos campos magnéticos e o controle de fluxo no nível superior do molde é independente do tipo de controle de fluxo no nível inferior do molde. Por exemplo, em certas circunstâncias, o controle de fluxo assimétrico no lado esquerdo/direito no nível superior do molde pode ser combinado com o controle de fluxo simétrico no lado esquerdo/direito no nível inferior do molde ou o controle de fluxo simétrico no nível superior nível do molde, pode ser combinado com controle de fluxo assimétrico no nível inferior do molde. É também possível fornecer controle de fluxo simétrico em ambos os níveis superior e inferior do molde ou fornecer controle de fluxo assimétrico independente em ambos os níveis superior e inferior do molde.

[0077] Durante o processo de fundição, o padrão de fluxo do metal fundido no molde pode exibir características assimétricas devido a desvios das condições ideais no molde ou a montante no SEN, o que resulta em entupimento não homogêneo do SEN, rolha assimétrica ou posicionamento de porta deslizante, ou injeção assimétrica de argônio. Mesmo com uma geometria perfeitamente alinhada e simétrica, a turbulência do fluxo de fluido no SEN e no molde induz variações de fluxo que causam padrões de fluxo assimétricos em várias extensões. Estas condições de fluxo assimétricas podem levar a grandes variações locais da qualidade do produto final metal, por exemplo, o lado esquerdo de uma placa solidificada pode conter grandes aglomerados de inclusões não metálicas perto da superfície devido ao comportamento violento do menisco e arrastamento de pó do molde no lado esquerdo.

[0078] Através da aplicação de controle de fluxo assimétrico, a assimetria no padrão de fluxo no molde pode ser mitigada, mantendo assim um processo de fundição mais estável e simétrico. Por exemplo, flutuações excessivas do menisco e velocidades de fluxo em um lado do molde podem ser mitigadas por estabilização e frenagem extras nessa área, ou uma relação de velocidade desigual entre os jatos do SEN devido ao entupimento do SEN pode ser homogeneizada aplicando mais frenagem em um lado da porção inferior do molde. Um produto final solidificado homogêneo e controle de processo de fundição flexível e localizado estão entre as vantagens do controle de fluxo assimétrico.

[0079] A Figura 5a mostra um exemplo de conexão de acordo com o esquema de conexão para as bobinas superiores, com um total de dezesseis bobinas 9-1 a 9-16 enroladas em torno de um respectivo dos dezesseis primeiros dentes da estrutura do núcleo magnético superior, o que, por razões de clareza foi omitido. O sistema de freio eletromagnético exemplificado na Figura 5a inclui um primeiro sistema conversor de energia com quatro primeiros conversores de energia 11-1 a 114. As bobinas laterais 9-1, 9-2 e as bobinas laterais 9-16 e 9-15 dispostas de maneira oposta de uma primeira extremidade da estrutura do núcleo magnético superior formam o primeiro conjunto de bobina lateral 14 a e as bobinas laterais 9-7, 9-8 e as bobinas laterais 9-9 e 9-10 de uma segunda extremidade da estrutura do núcleo magnético superior formam o segundo conjunto de bobina lateral 14b. As bobinas interiores 9-3 e 9-4 e as bobinas interiores dispostas de maneira oposta 9-14 e 9-13 formam o primeiro conjunto de bobina interior 14c localizado adjacente ao primeiro conjunto de bobina lateral 14a, as bobinas interiores 9-5, 9-6 e dispostas de forma oposta às bobinas interiores 9-12 e 9-11 formam o segundo conjunto de bobina interior 14d localizado adjacente ao segundo conjunto de bobina lateral 14b. Os primeiros conversores de energia 11-1 e 11-2 controlam a operação do primeiro conjunto de bobina lateral 14a e o primeiro conjunto de bobina interior 14c, e os primeiros conversores de energia 11-3 e 11-4 controlam a operação do segundo conjunto de bobina lateral 13b e o segundo conjunto de bobina interior 14d. O sistema de controle 19 é configurado para controlar estes, de modo que o primeiro conjunto de bobina lateral 14a e o segundo conjunto de bobina lateral 14b criem um primeiro campo magnético em uma primeira direção e de modo que o primeiro conjunto de bobina interior 14c e o segundo conjunto de bobina interior 14d criem um segundo campo magnético na segunda direção.

[0080] A Figura 5b delineia um exemplo de conexão de acordo com o esquema de conexão para as bobinas inferiores, com um total de quatro bobinas 151 a 15-4 enroladas em torno de um respectivo dos quatro segundos dentes da estrutura do núcleo magnético inferior, o que, por razões de clareza foi omitido. O sistema de freio eletromagnético exemplificado na Figura 5b inclui um segundo sistema conversor de energia com dois primeiros conversores de energia 17-1 e 172. As bobinas inferiores dispostas de maneira oposta 15-1 e 15-4 , ou seja, dispostas no terceiro lado longo e no quarto lado longo, respectivamente, formam o primeiro conjunto de bobina inferior 18a e as bobinas inferiores dispostas de forma oposta 152 e 15-3 formam o segundo conjunto de bobina lateral 14b. Um segundo conversor de energia 17-1 controla a operação do primeiro conjunto de bobina inferior 18a, e segundo conversor de energia 17-2 controla a operação do segundo conjunto de bobina inferior 18b. O sistema de controle 19 é configurado para controlar estes, de modo que o primeiro conjunto de bobina inferior 18a e o segundo conjunto de bobina inferior 18b criem um terceiro campo magnético na primeira direção.

[0081] A Figura 6 mostra um fluxograma de um método para controlar o sistema de freio eletromagnético 7.

[0082] Em uma etapa a) o primeiro sistema conversor de energia 11 é controlado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral 14a e o segundo conjunto de bobina lateral 14b para gerar um primeiro campo magnético tendo uma primeira direção de campo e, simultaneamente, para controlar o primeiro sistema conversor de energia 11 para energizar o primeiro conjunto de bobina interior 14c e o segundo conjunto de bobina interior 14d para gerar um segundo campo magnético tendo uma segunda direção de campo oposta à primeira direção.

[0083] Simultaneamente como etapa a) o segundo sistema conversor de energia 17 é controlado para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior e o segundo conjunto de bobina inferior para gerar um terceiro campo magnético tendo a primeira direção de campo.

[0084] O controle de fluxo assimétrico é possibilitado pelo método de controlar o sistema de freio eletromagnético pela aplicação de correntes desiguais nos sistemas de conversão de energia. Os conversores de energia individuais em um determinado sistema conversor de energia podem alimentar as bobinas com diferentes correntes CC e/ou amplitudes de corrente CA, distribuindo assim diferentes correntes para bobinas individuais, consequentemente aplicando uma distribuição desigual do campo magnético ao longo de um lado longo.

[0085] Assim , para o exemplo mostrado na Figura 5a, o controle de fluxo individual pode ser fornecido no lado esquerdo/direito no nível superior do molde, configurando as correntes a partir dos conversores de energia individuais 11-1, 11-2, 11- 3, 11-4 no sistema conversor de energia 11 de maneira desigual, de modo que a corrente que energiza a primeira bobina lateral e conjuntos de bobina interior no lado esquerdo 14-a, 14-c é diferente da corrente que energiza os conjuntos a segundo lateral e interior no lado direito, 14-b, 14-d. Independentemente, para o exemplo da Figura 5b, o controle de fluxo individual pode ser fornecido no lado esquerdo/direito no nível inferior do molde, configurando as correntes a partir dos conversores de energia individuais 17-1, 17-2 no sistema conversor de energia 17 de maneira desigual, de modo que a corrente que energiza o conjunto de bobina no lado esquerdo 18-a seja diferente da corrente que energiza o conjunto de bobina no lado direito 18b.

[0086] A Figura 7a delineia uma distribuição de campo magnético assimétrico ao longo dos lados longitudinais/faces largas dispostas de maneira oposta de um molde, conforme criado pela estrutura do núcleo magnético superior 8 com correntes desiguais no sistema conversor de energia 11. O eixo y mostra o campo magnético B e o eixo x mostra a posição ao longo da face larga do molde. O primeiro campo magnético B1, criado pelo primeiro conjunto de bobina lateral 14a e o segundo conjunto de bobina lateral 14b, e o segundo campo magnético B2, criado pelo primeiro conjunto de bobina interna 14c e o segundo conjunto de bobina interna 14d são mostrados. Aqui, a magnitude de corrente do primeiro conjunto de bobina lateral 14a e do primeiro conjunto de bobina interior 14c é mais alta do que para o segundo conjunto de bobina lateral 14b e o segundo conjunto de bobina interior 14d para inferir um controle de fluxo mais forte no lado esquerdo da parte superior do molde.

[0087] Da mesma forma, a Figura 7b mostra um campo magnético assimétrico criado pela estrutura do núcleo magnético inferior 13 com correntes desiguais dentro do sistema conversor de energia 17 ao longo de uma porção inferior do molde. Aqui, o terceiro campo magnético B3 é mostrado, conforme criado pelo primeiro conjunto de bobina inferior 18a e o segundo conjunto de bobina inferior 18b. Neste exemplo, a magnitude de corrente do primeiro conjunto de bobina 18a é maior do que para o segundo conjunto de bobina 18b e o segundo, a fim de inferir um controle de fluxo mais forte no lado esquerdo da parte inferior do molde.

[0088] O conceito inovador foi principalmente descrito acima com referência a alguns exemplos. No entanto, como é facilmente apreciado por alguém versado na técnica, outras modalidades além das divulgadas acima são igualmente possíveis dentro do escopo do conceito inovador, conforme definido pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de freio eletromagnético (7) para um processo de fabricação de metal, em que o sistema de freio eletromagnético (7) compreende: uma estrutura de núcleo magnético superior (8) tendo um primeiro lado longo (8a) e um segundo lado longo (8b), em que o primeiro lado longo (8a) e o segundo lado longo (8b) são configurados para serem montados em lados longitudinais opostos de uma porção superior de um molde, cada um do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b) sendo dotado de uma pluralidade de primeiros dentes (10a- 10g), uma estrutura de núcleo magnético inferior (13) tendo um terceiro lado longo (13a) e um quarto lado longo (13b), em que o terceiro lado longo (13a) e o quarto lado longo (13b) são configurados para serem montados a lados longitudinais opostos de uma porção inferior de um molde, cada um do terceiro lado longo (13a) e do quarto lado longo (13b) sendo dotado de uma pluralidade de segundos dentes (16a-16d), em que a estrutura do núcleo magnético superior (8) e a estrutura do núcleo magnético inferior (13) são desacopladas magneticamente, bobinas laterais (9-1, 9-4, 9-5, 9-8) enroladas em torno de respectivos primeiros dentes laterais (10a, 10d, 10e, 10h) do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b), em que as bobinas laterais (9-1, 9-8) enrolam em torno dos primeiros dentes laterais (10a , 10h) dispostos de maneira oposta de uma primeira extremidade do primeiro lado longo e do segundo lado longo formam um primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e as bobinas laterais (9-4, 9-5) enrolam em torno dos primeiros dentes laterais dispostos de maneira oposta (10d, 10e) de uma segunda extremidade do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b) formam um segundo conjunto de bobina lateral (14b), bobinas interiores (9-2, 9-3, 9-6, 9-7) enrolam em torno de respectivos primeiros dentes (10b, 10c, 10f, 10g) localizadas entre os primeiros dentes laterais (10a, 10d, 10e, 10h) do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b), em que um primeiro conjunto de bobina interior (14c) é formado por bobinas interiores (9-2, 97) enrolados em torno de dentes internos dispostos de maneira oposta (10b, 10g) adjacente ao primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e um segundo conjunto de bobina interior (14d) se formado por bobinas interiores (9-3, 9-6) enrola em torno de dentes internos dispostos de forma oposta (10c, 10f) adjacente ao segundo conjunto de bobina lateral (14b), bobinas inferiores (15-1, 15-2, 15-3, 15-4) enrolam em torno de um respectivo segundo dente (16a-16d), em que bobinas inferiores (15-1, 15-4) enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de maneira oposta (16a, 16d) de uma primeira extremidade do terceiro lado longo (13a) e do quarto lado longo (13b) formam um primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e bobinas inferiores (15-2, 15-3) enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de maneira oposta (16b, 16c) de uma segunda extremidade do terceiro lado longo (13a) e do quarto lado longo (13b) formam um segundo conjunto de bobina inferior (18b), um primeiro sistema conversor de energia (11) configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a), o segundo conjunto de bobina lateral (14b), o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d), um segundo sistema conversor de energia (17) configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e o segundo conjunto de bobina inferior (18b), CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de freio magnético (7) compreende: um sistema de controle (19) configurado para controlar o primeiro sistema conversor de energia (11) para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e o segundo conjunto de bobina lateral (14b) para gerar um primeiro campo magnético (B1) tendo uma primeira direção de campo e controlar, simultaneamente, o primeiro sistema conversor de energia (11) para energizar o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) para gerar um segundo campo magnético (B2) tendo uma segunda direção de campo oposta à primeira direção, e o sistema de controle (19) sendo configurado para, simultaneamente, ao controlar o primeiro sistema conversor de energia (11) energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a), o segundo conjunto de bobina lateral (14b), o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d), controlar o segundo sistema conversor de energia (17) para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e o segundo conjunto de bobina inferior (18b) para gerar um terceiro campo magnético (B3) tendo a primeira direção de campo.

2. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o número de bobinas laterais (9-1, 9-4, 9-5, 9-8) ser pelo menos quatro, o número de bobinas interiores (9-2, 9-3, 9-6, 9-7) ser pelo menos quatro interiores e o número de bobinas inferiores (15-1, 15-2, 15-3, 15-4) ser pelo menos quatro.

3. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de a estrutura do núcleo magnético superior (8) ser mecanicamente separada da estrutura do núcleo magnético inferior (13).

4. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de o primeiro sistema conversor de energia (11) ser configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a), o segundo conjunto de bobina lateral (14b), o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com corrente CC, e o segundo sistema conversor de energia (17) ser configurado para alimentar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e o segundo conjunto de bobina inferior (18b) com uma corrente CC.

5. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de o primeiro sistema conversor de energia (11) ser configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a), o segundo conjunto de bobina lateral (14b), o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com corrente CA.

6. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de o primeiro sistema conversor de energia (11) compreender Np primeiros conversores de energia (11-1, 11-2, 11-3, 11-4), onde Np é um número inteiro divisível por 4 e Nc é um número total de bobinas laterais e bobinas interiores de cada um do primeiro lado longo e do segundo lado longo, em que um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro menor ou igual a Np/2 está conectado a bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo (8a) de acordo com k + Nc/Np * (i1-1) e i1 = 1, 2,., Nc/Np e as bobinas laterais e bobinas interiores do segundo lado longo (8b) de acordo com Nc/2 + k + Nc/Np * (i2-1), onde i2 = 1, 2,..., Nc/Np.

7. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro maior que Np/2, ser conectado a bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo (8a) de acordo com Nc/2 + k-Nc/Np + Nc/Np * (i1-1) e bobinas laterais e bobinas interiores do segundo lado longo (8a) de acordo com k-Nc/Np + Nc/Np * (i2-1).

8. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de o segundo sistema conversor de energia (17) compreender dois segundos conversores de energia (17-1, 17-2), em que um segundo conversor de energia m, onde m é um número inteiro igual a 1 ou 2, está conectado a uma bobina inferior m, no terceiro lado longo (13a) e a uma bobina inferior e a uma bobina inferior m + (- 1) A (m-1) no quarto lado longo (13b).

9. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com as reivindicações 4 e 6, CARACTERIZADO pelo fato de um primeiro conjunto (11-1, 11-2) dos conversores de energia do primeiro sistema conversor de energia (11) ser configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e o primeiro conjunto de bobina interior (14c) com uma primeira corrente CC e um segundo conjunto (11-3, 11-4) dos conversores de energia do primeiro sistema conversor (11) ser configurado para energizar o segundo conjunto de bobina lateral (14b) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com uma segunda corrente diferente.

10. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com as reivindicações 4 e 8, CARACTERIZADO pelo fato de um primeiro conversor de energia (17-1) do segundo sistema conversor de energia (17) ser configurado para alimentar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) com uma primeira corrente CC e um segundo conversor de energia (17-2) do segundo sistema conversor de energia (17) ser configurado para alimentar um segundo o segundo conjunto de bobina inferior (18b) com uma segunda corrente CC diferente.

11. Sistema de freio eletromagnético (7), de acordo com as reivindicações 4 e 6, CARACTERIZADO pelo fato de um primeiro conjunto (11-1, 11-2) dos conversores de energia do primeiro sistema conversor de energia (11) ser configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e o primeiro conjunto de bobina interior (14c) com uma primeira amplitude de corrente CA e um segundo conjunto (11-3, 11-4) dos conversores de energia do primeiro sistema conversor (11) ser configurado para energizar o segundo conjunto de bobina lateral (14b) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com uma segunda amplitude de corrente CA, em que a segunda amplitude de corrente CA é diferente da primeira amplitude.

12. Método para controlar um sistema de freio eletromagnético (7) para um processo de fabricação de metal, em que o sistema de freio eletromagnético compreende: uma estrutura de núcleo magnético superior (8) tendo um primeiro lado longo (8a) e um segundo lado longo (8b), em que o primeiro lado longo (8a) e o segundo lado longo (8b) são montados a lados longitudinais opostos de uma porção superior de um molde, cada um do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b) sendo dotado de uma pluralidade de primeiros dentes (10a-10g), uma estrutura de núcleo magnético inferior (13) tendo um terceiro lado longo (13a) e um quarto lado longo (13b), em que o terceiro lado longo (13a) e o quarto lado longo (13b) são montados a lados longitudinais opostos de uma porção inferior de um molde, cada um do terceiro lado longo (13a) e do quarto lado longo (13b) sendo dotado de uma pluralidade de segundos dentes (16a-16d), em que a estrutura do núcleo magnético superior (8) e a estrutura do núcleo magnético inferior (13) são magneticamente desacopladas, bobinas laterais (9-1, 9-4, 9-5, 9-8) enrolam em torno de respectivos primeiros dentes laterais (10a, 10d, 10e, 10h) do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b), em que as bobinas laterais (9-1, 9-8) enrolam ao redor de primeiros dentes laterais (10a, 10h) dispostos de maneira oposta de uma primeira extremidade do primeiro lado longo e o segundo lado longo forma um primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e as bobinas laterais (9-4, 9-5) enrolam em torno de primeiros dentes laterais dispostos de maneira oposta (10d, 10e) de uma segunda extremidade do primeiro lado longo (8a) e o segundo lado longo (8b) forma um segundo conjunto de bobina lateral (14b), bobinas interiores (9-2, 9-3, 9-6, 9-7) enrolam em torno de respectivos primeiros dentes (10b, 10c, 10f, 10g) localizadas entre os primeiros dentes laterais (10a, 10d, 10e, 10h) do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b), em que um primeiro conjunto de bobina interior (14c) é formado por bobinas interiores (9-2, 9-7) enroladas em torno de dentes interiores dispostos de maneira oposta (10b, 10g) adjacentes ao primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e um segundo conjunto de bobina interior (14d) é formado por bobinas interiores (9-3, 9-6) enroladas em torno de dentes interiores dispostos de maneira oposta (10c, 10f) adjacente ao segundo conjunto de bobina lateral (14b), bobinas inferiores (15-1, 15-2, 15-3, 15-4) enrolam em torno de um respectivo segundo dente (16a-16d), em que bobinas inferiores (151, 15-4) enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de forma oposta (16a, 16d) de uma primeira extremidade do terceiro lado longo (13a) e do quarto lado longo (13b) formam um primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e bobinas inferiores (15-2, 15-3) enrolam em torno de segundos dentes laterais dispostos de maneira oposta (16b, 16c) de uma segunda extremidade do terceiro lado longo (13a) e o quarto lado longo (13b) forma um segundo conjunto de bobina inferior (18b), um primeiro sistema conversor de energia (11) configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a), o segundo conjunto de bobina lateral (14b), o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d), um segundo sistema conversor de energia (17) configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e o segundo conjunto de bobina inferior (18b), em que o método é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: a) controlar por meio de um sistema de controle (19) o primeiro sistema conversor de energia (11) para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e o segundo conjunto de bobina lateral (14b) para gerar um primeiro campo magnético (B1) tendo uma primeira direção de campo e simultaneamente controlar o primeiro sistema conversor de energia (11) para energizar o primeiro conjunto de bobinas interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) para gerar um segundo campo magnético (B2) tendo uma segunda direção de campo oposta à primeira direção, e b) controlar por meio do sistema de controle (19), simultaneamente como etapa a), o segundo sistema conversor de energia (17) para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e o segundo conjunto de bobina inferior (18b) para gerar um terceiro campo magnético (B3) tendo a primeira direção de campo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de a estrutura de núcleo magnético superior (8) ser mecanicamente separada da estrutura de núcleo magnético inferior (13).

14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, CARACTERIZADO pelo fato de nas etapas a) e b) de controlar, o primeiro sistema conversor de energia (11) ser configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a), o segundo conjunto de bobina lateral (14b), o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com corrente CC, e o segundo sistema conversor de energia (17) ser configurado para alimentar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) e o segundo conjunto de bobina inferior (18b) com corrente CC.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que nas etapas a) e b), o primeiro sistema conversor de energia (11) é configurado para energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a), o segundo conjunto de bobina lateral (14b), o primeiro conjunto de bobina interior (14c) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com uma corrente CA.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de o primeiro sistema conversor de energia (11) compreender Np primeiros conversores de energia (11-1, 11-2, 11-3, 11-4), onde Np é um número inteiro divisível por 4, e Nc é um número total de bobinas laterais e bobinas interiores de cada um do primeiro lado longo (8a) e do segundo lado longo (8b), em que um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro menor ou igual a Np/2 é conectado a bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo (8a) de acordo com k + Nc/Np * (i1-1) e i1 = 1, 2,., Nc/Np e às bobinas laterais e bobinas interiores do segundo lado longo (8b) de acordo com Nc/2 + k + Nc/Np * (i2-1), em que i2 = 1,2,..., Nc/ Np.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de um primeiro conversor de energia k, com k sendo um número inteiro maior do que Np/2 ser conectado a bobinas laterais e bobinas interiores do primeiro lado longo (8a) de acordo com Nc/2 + k-Nc/Np + Nc/Np * (i1-1) e a bobinas laterais e bobinas interiores do segundo lado longo (8b) de acordo com k-Nc/Np + Nc/Np * (i2-1).

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de o segundo sistema conversor de energia (17) compreender dois segundos conversores de energia (17-1, 17-2), em que um segundo conversor de energia m, onde m é um número inteiro igual 1 ou 2, é conectado a uma bobina inferior m, no terceiro lado longo (13a) e a uma bobina inferior e a uma bobina inferior m + (- 1) A (m-1) no quarto lado longo (13b).

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de nas etapas a) e b) de controlar, o método compreender ainda etapas de energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e o primeiro conjunto de bobina interior (14c) com uma primeira corrente CC e energizar o segundo conjunto de bobina lateral (14b) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com uma segunda corrente CC diferente.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de nas etapas a) e b) de controlar, o método compreender ainda etapas para energizar o primeiro conjunto de bobina inferior (18a) com uma primeira corrente CC e energizar o segundo conjunto de bobina inferior (18b) com uma segunda corrente CC diferente.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de nas etapas a) e b) de controlar, o método compreender ainda as etapas de energizar o primeiro conjunto de bobina lateral (14a) e o primeiro conjunto de bobina interior (14c) com uma primeira amplitude de corrente CA e energizar o segundo conjunto de bobina lateral (14b) e o segundo conjunto de bobina interior (14d) com uma segunda amplitude de corrente CA, em que a segunda amplitude é diferente da primeira amplitude.