CN107000049A - 金属制造过程中的电磁制动系统和控制熔融金属流动的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于金属制造过程的电磁制动系统(1)。电磁制动系统(1)包括:具有第一长边和第二长边的第一磁芯装置,该第一长边具有Nc个齿,并且该第二长边具有Nc个齿,其中第一长边和第二长边被布置成安装至模具的上部分的相对的纵向侧,第一套线圈,其中第一套线圈包括2Nc个线圈(9‑1,…,9‑16),各线圈围绕第一磁芯装置的相应齿卷绕,和Np个功率转换器(11‑1,…,11‑4),其中Np是至少为二的整数并且Nc是至少为四的整数且可被Np整除,其中各功率转换器(11‑1,…,11‑4)被连接至第一套线圈的2Nc/Np个串联连接的线圈(9‑1,…,9‑16)的相应组,并且其中Np个功率转换器(11‑1,…,11‑4)中的每个功率转换器被配置成将DC电流给送至2Nc/Np个串联连接的线圈(11‑1,…,11‑4)的其相应组。本公开进一步涉及在金属制造过程中控制熔融金属流动的方法。
Description
技术领域
本公开通常涉及金属制造。特别地,涉及金属制造过程中的电磁制动系统和金属制造过程中的控制熔融金属流动的方法。
背景技术
在金属制造、例如钢铁制造中,金属可以在高炉或转炉中由铁矿石生产,或者作为废料金属和/或直接还原铁在电弧炉(EAF)中熔化。熔融金属可以被从EAF出钢到一个或多个冶金容器、例如到钢水包且进一步到中间包。熔融金属可以在模注过程之前以该方式经受既在获得用于浇铸的正确温度方面又用于合金化和/或脱气的合适的处理。
当熔融金属已经以上面描述的方式进行了处理时,其可以通过浸入式入口喷嘴(SEN)被排放到模具、典型地是开放基部的模具中。熔融金属在模具中部分地固化。离开模具基部的固化金属当在喷雾室中通过多个辊之间时被进一步冷却。
当熔融金属被排放到模具中时,可能会发生在弯液面周围的不期望的湍流熔融金属流动。该流动可能会导致归因于过高的表面速度的渣夹带,或者导致归因于表面停滞或水平波动的表面缺陷。
为了控制流体流动,模具可以设置有电磁制动器(EMBr)。EMBr包括具有多个齿的磁芯装置,并且该磁芯装置沿着模具的长边延伸。EMBr有益地与SEN齐平地布置(即在模具的上部分)。相应的线圈(有时也称作部分线圈)围绕每个齿卷绕。这些线圈可以被连接至布置成向线圈给送直流(DC)电流的驱动器。由此在熔融金属中创建静磁场。静磁场用作熔融金属的制动。在靠近熔融金属的弯液面的上区域处的流动由此可以被控制。作为结果,可以获得更好的表面条件。
然而EMBr的使用不能提供在弯液面附近沿着熔融金属的整个横截面的熔融金属的最佳流体流动控制。
发明内容
鉴于上面的情况,本公开的目的是提供解决或至少部分减轻现有技术的问题的在金属制造过程的电磁制动系统和控制熔融金属流动的方法。
因此,根据本公开的第一方面,提供有一种用于金属制造过程的电磁制动系统,其中电磁制动系统包括:具有第一长边和第二长边的第一磁芯装置,该第一长边具有Nc个齿并且该第二长边具有Nc个齿,其中第一长边和第二长边被布置成安装至模具的上部分的相对的纵向侧、第一套线圈,其中第一套线圈包括2Nc个线圈,每个线圈围绕第一磁芯装置的相应齿卷绕、和Np个功率转换器,其中Np是至少为二的整数,并且Nc是至少为四的整数并可被Np整除,其中每个功率转换器被连接至第一套线圈的2Nc/Np个串联连接的线圈的相应组,并且其中Np个功率转换器中的每个功率转换器被配置成将DC电流给送至2Nc/Np个串联连接的线圈的其相应组。
从而可获得的效果是可以提供关于熔融金属流动制动的进一步控制的可能性。因此可以实现更好的流动控制,这反映在由此获得的金属最终产品的更高质量上。
可以获得这种效果,因为每个具有单独选择的振幅和极性的Np个DC电流可以被施加到线圈的组。特别地,2Nc/Np个串联连接的线圈的每个组被从Np个功率转换器中的仅一个功率转换器给送DC电流,其中每个功率转换器是单独地可控的。2Nc/Np个串联连接的线圈的组可以沿着第一磁芯的第一长边和第二长边,并因此沿着电磁制动系统可能安装到的模具的纵向方向,以多个配置布置。这产生了沿着纵向的许多不同静磁场分布的可能性。因此,可以沿着与第一磁芯的第一长边和第二长边平行的轴线局部地控制静磁场振幅。与现有技术相比,在纵向方向上,可以将静磁场振幅控制为非均匀的。
根据一个实施例,每个功率转换器是单独地可控的,由此使得能够实现沿着第一磁芯装置的第一长边和第二长边的可控的均匀或非均匀磁场分布。
根据一个实施例,每个组的至少两个线圈围绕第一磁芯装置的第一长边的齿或者第二长边的齿卷绕。
根据一个实施例,沿着第一长边或者第二长边在一组线圈的任意两个相继布置的线圈之间的是另一组线圈的线圈。
根据一个实施例,Np个功率转换器中的每个功率转换器被配置成将AC电流提供至2Nc/Np个串联连接的线圈的其相应组,以由此使得能够实现电磁搅拌。
根据一个实施例,每个功率转换器是驱动器。
一个实施例包括:具有第一长边和第二长边的第二磁芯装置,该第一长边和第二长边包括多个齿、和第二套线圈,第二套线圈的每个线圈围绕相应齿卷绕,其中第一长边和第二长边被布置成安装至模具的下部分的相对的纵向侧。
一个实施例包括被配置成将DC电流提供至第二套线圈的功率转换器。
根据本公开的第二方面,提供有一种借助于电磁制动系统在金属制造过程中控制熔融金属流动的方法,电磁制动系统包括:具有第一长边和第二长边的第一磁芯装置,该第一长边具有Nc个齿,并且该第二长边具有Nc个齿,其中第一长边和第二长边与浸入式入口喷嘴SEN齐平地安装至模具的上部分的相对的纵向侧、第一套线圈,其中第一套线圈包括2Nc个线圈,每个线圈围绕第一磁芯装置的相应齿卷绕、和Np个功率转换器,其中Np是至少为二的整数,并且Nc是至少为四的整数并可被Np整除,其中每个功率转换器被连接至第一套线圈的2Nc/Np个串联连接的线圈的相应组,并且其中Np个功率转换器中的每个功率转换器被布置成将DC电流给送至2Nc/Np个串联连接的线圈的其相应组,其中方法包括控制Np个功率转换器以获得熔融金属在模具的上部分中的制动。
一个实施例包括单独地控制每个功率转换器以获得沿着第一磁芯装置的第一长边和第二长边的均匀或者非均匀的磁场分布。
根据一个实施例,每个组的至少两个线圈围绕第一磁芯装置的第一长边的齿或者第二长边的齿卷绕。
根据一个实施例,沿着第一长边或者第二长边,在一组线圈的任意两个相继布置的线圈之间的是另一组线圈的线圈。
根据一个实施例,Np个功率转换器中的每个功率转换器被配置成将AC电流提供至2Nc/Np个串联连接的线圈的其相应组,以由此使得能够实现电磁搅拌。
根据一个实施例,每个功率转换器是驱动器。
根据一个实施例,电磁制动包括:具有第一长边和第二长边的第二磁芯装置,该第一长边和第二长边包括多个齿、和第二套线圈,第二套线圈的每个线圈围绕相应齿卷绕,其中第一长边和第二长边被布置成安装至模具的下部分的相对的纵向侧。
一个实施例包括被配置成将DC电流提供至第二套线圈的功率转换器,其中方法进一步包括控制功率转换器。
通常,除非本文另有明确定义,权利要求书中使用的所有术语均应根据其在本技术领域的普通含义进行解释。除非另有明确说明,所有对“一/一个/该元件、设备、部件、装置等”的引用将被开放式地解释为是指该元件、设备、部件、装置等的至少一个实例。此外,除非有明确说明,该方法的步骤不需要一定必须以指定的顺序执行。
附图说明
现在将参照附图通过示例的方式来描述本发明的构思的具体实施例,其中:
图1示意性地示出安装至模具的电磁制动系统的侧视图;
图2示意性地示出电磁制动系统的俯视图;
图3示出电磁制动系统的线圈与功率转换器之间的连接的第一示例;
图4示出静磁场分布的示例;
图5至图6示出电磁制动系统的线圈与功率转换器之间的连接的两个附加示例;
图7示出在金属制造过程中控制熔融金属流动的方法的流程图;和
图8示出可借助于电磁制动系统获得的各种静磁场。
具体实施方式
现在将在下文中参照其中示出示例性实施例的附图更充分地描述本发明的构思。然而本发明的构思可以以很多不同的形式来体现并且不应该被解释为限于本文中陈述的实施例;而是,这些实施例是通过示例的方式提供的使得该公开将是彻底且完整的,并且会将本发明构思的范围充分地传达给本领域技术人员。贯穿该描述,同样的数字是指同样的元件。
本文中呈现的电磁制动器系统可以用在金属制造中、更具体地在铸造中。金属制造过程的示例是钢铁制造和铝制造。电磁制动器系统可以有益地用在例如连续铸造过程中。
电磁制动器系统1的示例被描绘在图1中。在该示例中,电磁制动器系统1被安装至模具3。此外,为了便于理解电磁制动器系统1大概在哪里可以被安装至模具3,示出了延伸到模具3中的SEN5。
电磁制动器系统1包括第一磁芯装置7和包括多个线圈9的第一套线圈。每个线圈9围绕第一磁芯装置7的相应齿布置。线圈9被布置成线圈的组。每个组中的线圈串联连接。电磁制动器系统1包括布置成将DC电流给送至线圈的组的线圈9的至少两个功率转换器11-1至11-2。线圈的每个组由相应的功率转换器11-1、11-2给送。
第一磁芯装置7被布置成安装至模具3的上部分。特别地,第一磁芯装置7被布置成与布置在模具3中的SEN5齐平地安装。
功率转换器11-1、11-2可以根据一个变型附加地配置成将AC电流给送至线圈9。电磁制动器系统1由此也可以用作电磁搅拌器。
本公开主要涉及第一磁芯装置7、其相关联的线圈9和配置成将DC电流给送至线圈的相应组的功率转换器11a、11b的配置。
任选地,电磁制动器系统1可以进一步包括第二磁芯装置13和包括多个线圈15的第二套线圈。每个15围绕第二磁芯装置13的相应齿布置。电磁制动器系统1可以在该情况中包括布置成将DC电流给送至第二套线圈的线圈15的附加功率转换器17。
在图1中示出的示例中,第一磁芯装置7和第二磁芯装置13是一体的。可选地,第一磁芯装置和第二磁芯装置可以是分离的结构。
现在将参照图2更详细地描述电磁制动器系统1。第一磁芯装置7具有第一长边7a和第二长边7b。第一长边7a和第二长边7b可以是分离的结构,如图2中举例说明的。可选地,第一长边和第二长边可以是一体的。
第一长边7a具有Nc个齿7c,其中Nc是至少为四的整数。第二长边7b具有Nc个齿7c,其中Nc是至少为四的整数。第一套线圈包括2Nc个线圈9-1,...,9-2Nc。每个线圈9-1,...,9-2Nc围绕第一磁芯装置7的相应齿7c布置。
电磁制动系统1包括Np个功率转换器11-1,...,11-Np,Np是至少为二的整数,并且Nc是至少为四的整数且可被Np整除。每个功率转换器11-1,...,11-Np可单独控制,由此使得能够实现沿着第一磁芯7的第一长边7a和第二长边7b的可控的均匀或非均匀磁场分布。每个功率转换器是电流源,例如诸如ABB的DCS600多重驱动器的驱动器。
借助于电磁制动系统1通过控制功率转换器以获得熔融金属的制动或流动控制,金属制造过程中的熔融金属流是可控的,如图7中的流程图所示。
如先前提到的,线圈9被布置成线圈的组。线圈的每个组中的所有线圈串联连接。线圈的每个组包括2Nc/Np个串联连接的线圈9。这未示出在图2中;示例示出在图4至图6中,并且将参照这些图进行描述。线圈的每个组进一步连接至相应的功率转换器11-1,...,11-Np。每个功率转换器被布置成将DC电流给送至第一套线圈的线圈的相应组。
线圈的每个组的至少两个线圈围绕第一磁芯装置的第一长边的齿或者第二长边的齿卷绕。沿着第一长边或者第二长边在一组线圈的任意两个相继布置的线圈之间的是另一组线圈的线圈。线圈的组的线圈因此以交替的方式布置。
根据一个变型,Np个功率转换器中的每个功率转换器被配置成将AC电流提供至2Nc/Np个串联连接的线圈的其相应组,以由此使得能够实现模具中的熔融金属的电磁搅拌。该AC电流可以或者以其自己提供,或者被叠加到DC电流上。因此,除了制动之外,可以由此提供借助于移动磁场进行的电磁搅拌,或搅拌与制动的组合。
存在有将线圈9-1,...,9-2Nc连接至功率转换器11-1,...,11-Np的多个方式。在下面,将描述将线圈9-1,...,9-2Nc连接至功率转换器11-1,...,11-Np的多个方法。为此目的,将使用下面的术语。
Np=功率转换器的数目;
Nc=每边的线圈的数目。
此外,在这些方法的描述中,第一长边7a和第二长边7b两者都从1编号到Nc。
对于2至3个功率转换器:
A、
根据该方法的变型A,功率转换器k被连接至线圈(模具的边L,即图2中的第二长边):k+Np×(i_L-1),i_L=1,2,…,Nc/Np、和线圈(模具的边F,即图2中的第一长边):k+Np×(i_F-1),i_F=1,2,…,Nc/Np
对于多于3个的功率转换器,存在有若干可选配置,即A、B、C和D:
B、
根据变型B,如果k≤Np/2并且Nc/2是偶数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):k+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,Nc/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):k+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,Nc/(Np/2)。
如果k>Np/2且Nc/2是偶数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,Nc/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,Nc/(Np/2)。
如果k是奇数且≤Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):k+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc+2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):k+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)。
如果k是奇数且>Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc+2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)。
如果k是偶数且≤Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):k+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):k+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc+2)/Np/2。
如果k是偶数且>Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc+2)/(Np/2)。
C、
根据变型C,如果k≤Np/2并且Nc/2是偶数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):k+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,Nc/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,Nc/(Np/2)。
如果k>Np/2并且Nc/2是偶数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):Nc/2+k+Np×(i_L-1),i_L=1,2,…,Nc/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):k+Np×(i_F-1),i_F=1,2,…,Nc/(Np/2)。
如果k是奇数且≤Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):k+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc+2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)。
如果k是奇数且>Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):Nc/2+k+Np×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc+2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):k+Np×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)。
如果k是偶数且≤Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):k+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):Nc/2+(k-Np/2)+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc+2)/(Np/2)。
如果k是偶数且>Np/2并且Nc/2是奇数
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):Nc/2+k+Np×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc-2)/(Np/2)
和至线圈(模具的边F):k+Np×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc+2)/(Np/2)。
D、
根据变型D,如果k≤Np/2
功率转换器k被连接至线圈(模具的边L):k+Np/2×(i_L-1),i_L=1,2,…,(Nc/Np)×2。
如果k>Np/2
功率转换器k被连接至线圈(模具的边F):(k-Np/2)+Np/2×(i_F-1),i_F=1,2,…,(Nc/Np)×2。
图3示出电磁制动系统1的第一示例,其具有在线圈与功率转换器之间的连接,特别是围绕第一磁芯装置的齿布置的第一套线圈。根据图3中描绘的示例,电磁制动系统1包括两个功率转换器11-1和11-2,并且第一套线圈包括八个线圈9-1至9-8,四个围绕第一长边的齿布置,并且四个围绕第二长边的齿布置。为了清楚起见,未示出第一磁芯装置。
线圈9-1至9-8和功率转换器11-1和11-2根据变型A的方法连接。在该示例中,线圈9-1、9-3、9-6和9-8串联连接,并由此形成一组线圈。线圈9-1、9-3、9-6和9-8被连接至功率转换器11-2。此外,线圈9-2、9-4、9-5和9-7串联连接,并由此形成另一组线圈。线圈9-2、9-4、9-5和9-7被连接至功率转换器11-1。该特定示例包括8个线圈9-1至9-8和两个功率转换器11-1和11-b,在线圈的每个组中产生了8/2=4个串联连接的线圈,并由此产生了串联连接的线圈的两个组。
借助于上面的配置,可以沿着第一长边7a和第二长边7b的宽度并由此沿着电磁制动系统1安装所至的模具的长边获得均匀或非均匀静磁场分布。静磁场分布特别地可通过控制功率转换器、即通过控制由功率转换器提供的DC电流的极性和振幅来获得。
图4示出沿着第一长边和第二长边的磁场B的绝对值|B|的静磁场分布的示例。可以看出,非均匀静磁场分布是能够获得的。
图5示出电磁制动系统1的第二示例,其具有在线圈与功率转换器之间的连接,特别是围绕第一磁芯装置的齿布置的第一套线圈。根据图5中描绘的示例,电磁制动系统1包括十六个线圈9-1至9-16和四个功率转换器11-1至11-4。线圈中的八个线圈围绕第一长边的齿布置,并且八个线圈围绕第二长边的齿布置。再次,为了清楚起见,图5中未示出第一磁芯装置。
线圈9-1至9-16和功率转换器11-1至11-4借助于变型B的方法连接。在该示例中,线圈9-1、9-3、9-9和9-11串联连接,并由此形成一组线圈。线圈9-1、9-3、9-9和9-11被连接至功率转换器11-1。此外,线圈9-2、9-4、9-10和9-12串联连接,并由此形成另一组线圈。线圈9-2、9-4、9-10和9-12被连接至功率转换器11-2。线圈9-5、9-7、9-13、9-13串联连接,并形成又另一组线圈。线圈9-5、9-7、9-13、9-13被连接至功率转换器11-3。最后,线圈9-6、9-8、9-14、9-16串联连接形成第四组线圈。线圈9-6、9-8、9-14、9-16被连接至功率转换器11-4。因此,获得四组线圈,每个组可由相应功率转换器11-1至11-4单独控制。
第二示例包括十六个线圈9-1至9-16和四个功率转换器11-1至11-4,在线圈的每个组中产生了16/4=4个串联连接的线圈,并且由此产生了串联连接的线圈的四个组。
图6示出电磁制动系统1的第三示例,其具有在线圈与功率转换器之间的连接,特别是围绕第一磁芯装置的齿布置的第一套线圈。根据图6中描绘的示例,电磁制动系统1包括十六个线圈9-1至9-16和四个功率转换器11-1至11-4。线圈中的八个围绕第一长边的齿布置并且八个线圈围绕第二长边的齿布置。再次,为了清楚起见,图6中未示出第一磁芯装置。
线圈9-1至9-16和功率转换器11-1至11-4借助于变型D的方法连接。在该示例中,线圈9-1、9-3、9-7和9-9串联连接,并由此形成一组线圈。线圈9-1、9-3、9-5和9-9被连接至功率转换器11-1。此外,线圈9-2、9-4、9-6和9-8串联连接,并因此形成另一组线圈。线圈9-2、9-4、9-6和9-8被连接至功率转换器11-2。线圈9-9、9-11、9-13、9-15串联连接,并形成又另一组线圈。线圈9-9、9-11、9-13、9-15被连接至功率转换器11-3。最后,线圈9-10、9-12、9-14、9-16串联连接形成第四组线圈。线圈9-10、9-12、9-14、9-16被连接至功率转换器11-4。因此,获得四组线圈,每个组可由相应功率转换器11-1至11-4单独控制。
第三示例包括十六个线圈9-1至9-16和四个功率转换器11-1至11-4,在线圈的每个组中产生了16/4=4个串联连接的线圈,并因此产生了串联连接的线圈的四个组。此外,根据第三示例,每个功率转换器11-1至11-4仅沿着第一长边和第二长边中的一个长边被连接至线圈。
图8示出沿着第一磁芯装置7的第一长边和第二长边的长度的不对称和对称的非均匀静磁场分布的不同示例。因此当电磁制动系统1被安装至模具的上部分时,可以在熔融金属中接近弯液面获得该静磁场分布。
上面已经参照几个示例主要描述了本发明的构思。然而,如本领域技术人员容易理解的那样,除上面公开的那些以外的其他实施例同样可能在由所附权利要求限定的本发明构思的范围内。
Claims (16)
1.一种用于金属制造过程的电磁制动系统(1),其中所述电磁制动系统(1)包括:
具有第一长边(7a)和第二长边(7b)的第一磁芯装置(7),所述第一长边(7a)具有Nc个齿(7c)并且所述第二长边(7b)具有Nc个齿(7c),其中所述第一长边(7a)和所述第二长边(7b)被布置成安装至模具(3)的上部分的相对的纵向侧,
第一套线圈,其中所述第一套线圈包括2Nc个线圈(9-1,…,2Nc),每个线圈围绕所述第一磁芯装置(7)的相应齿(7c)卷绕,和
Np个功率转换器(11-1,…,11-Np),其中Np是至少为二的整数,并且Nc是至少为四的整数且可被Np整除,
其中每个功率转换器(11-1,…,11-Np)被连接至所述第一套线圈的2Nc/Np个串联连接的线圈(9-1,…,2Nc)的相应组,并且其中所述Np个功率转换器(11-1,…,11-Np)中的每个所述功率转换器(11-1,…,11-Np)被配置成将DC电流给送至2Nc/Np个串联连接的线圈(11-1,…,11-Np)的其相应组。
2.如权利要求1所述的电磁制动系统(1),其中各功率转换器(11-1,…,11-Np)是单独地可控的,由此使得能够实现沿着所述第一磁芯装置(7)的所述第一长边(7a)和所述第二长边(7b)的可控的均匀或非均匀磁场分布。
3.如前述权利要求中的任一项所述的电磁制动系统(1),其中每个组的至少两个线圈围绕所述第一磁芯装置(7)的所述第一长边(7a)的齿或者所述第二长边(7b)的齿卷绕。
4.如前述权利要求中的任一项所述的电磁制动系统(1),其中沿着所述第一长边(7a)或者所述第二长边(7b),在一组线圈的任意两个相继布置的线圈之间的是另一组线圈的线圈。
5.如前述权利要求中的任一项所述的电磁制动系统(1),其中所述Np个功率转换器中的每个功率转换器被配置为将AC电流提供至2Nc/Np个串联连接的线圈的其相应组,以由此使得能够实现电磁搅拌。
6.如前述权利要求中的任一项所述的电磁制动系统(1),其中每个功率转换器(11-1,…,11-Np)是驱动器。
7.如前述权利要求中的任一项所述的电磁制动系统(1),包括:
具有第一长边和第二长边的第二磁芯装置(13),所述第一长边和所述第二长边包括多个齿,和
第二套线圈,所述第二套线圈的每个线圈(15)围绕相应齿卷绕,其中所述第一长边和所述第二长边被布置成安装至所述模具(3)的下部分的相对的纵向侧。
8.如权利要求7所述的电磁制动系统(1),包括被配置成将DC电流提供至所述第二套线圈的功率转换器(17)。
9.一种借助于电磁制动系统(1)在金属制造过程中控制熔融金属流动的方法,所述电磁制动系统(1)包括:具有第一长边(7a)和第二长边(7b)的第一磁芯装置(7),所述第一长边(7a)具有Nc个齿(7c),并且所述第二长边具有Nc个齿(7c),其中所述第一长边(7a)和所述第二长边(7b)与浸入式入口喷嘴SEN(5)齐平地安装至模具(3)的上部分的相对的纵向侧、第一套线圈,其中所述第一套线圈包括2Nc个线圈(9-1,…,2Nc),每个线圈(9-1,…,2Nc)围绕所述第一磁芯装置(7)的相应齿(7c)卷绕、和Np个功率转换器(11-1,…,11-Np),其中Np是至少为二的整数,并且Nc是至少为四的整数并可被Np整除,其中每个功率转换器(11-1,…,11-Np)被连接至所述第一套线圈的2Nc/Np个串联连接的线圈(9-1,…,2Nc)的相应组,并且其中所述Np个功率转换器(11-1,…,11-Np)中的每个功率转换器(11-1,…,11-Np)被布置成将DC电流给送至2Nc/Np个串联连接的线圈(9-1,…,2Nc)的其相应组,其中所述方法包括控制所述Np个功率转换器(11-1,…,11-Np)以获得所述熔融金属在所述模具(3)的所述上部分中的制动。
10.如权利要求9所述的方法,包括单独地控制每个功率转换器(11-1,…,11-Np)以获得沿着所述第一磁芯装置的所述第一长边(7a)和所述第二长边(7b)的均匀或者非均匀的磁场分布。
11.如权利要求9或10所述的方法,其中每个组的至少两个线圈围绕所述第一磁芯装置(7)的所述第一长边(7a)的齿或者所述第二长边(7b)的齿卷绕。
12.如权利要求9至11中的任一项所述的方法,其中沿着所述第一长边(7a)或者所述第二长边(7b),在一组线圈的任意两个相继布置的线圈之间的是另一组线圈的线圈。
13.如权利要求9至12中的任一项所述的方法,其中所述Np个功率转换器(11-1,…,11-Np)中的每个功率转换器(11-1,…,11-Np)被配置成将AC电流提供至2Nc/Np个串联连接的线圈的其相应组,以由此使得能够实现电磁搅拌。
14.如权利要求9至13中的任一项所述的方法,其中每个功率转换器(11-1,…,11-Np)是驱动器。
15.如权利要求9至14中的任一项所述的方法,其中所述电磁制动包括:具有第一长边和第二长边的第二磁芯装置(13),所述第一长边和第二长边包括多个齿、和第二套线圈,所述第二套线圈的每个线圈(15)围绕相应齿卷绕,其中所述第一长边和所述第二长边被布置成安装至所述模具(3)的下部分的相对的纵向侧。
16.如权利要求15所述的方法,包括被配置成将DC电流提供至所述第二套线圈的功率转换器(17),其中所述方法进一步包括控制所述功率转换器(17)。
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---|---|---|---|---|
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GB201620027D0 (en) * | 2016-11-26 | 2017-01-11 | Altek Europe Ltd | Improvements in and relating to stirring molten metals in complex structures |
DE102016123893A1 (de) | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Immatics Biotechnologies Gmbh | T-Zellrezeptoren mit verbesserter Bindung |
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KR102363736B1 (ko) * | 2018-07-17 | 2022-02-16 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 주형 설비 및 연속 주조 방법 |
KR102325263B1 (ko) * | 2020-08-06 | 2021-11-11 | (주)인텍에프에이 | 연속 주조공정의 전자 교반기 제어장치 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN86101657A (zh) * | 1985-03-15 | 1986-10-01 | 三菱重工业株式会社 | 连续铸造设备中的电磁搅拌器 |
US4867786A (en) * | 1987-05-19 | 1989-09-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Electromagnetic stirring method |
JPH05154623A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-22 | Nippon Steel Corp | 鋳型内溶鋼流動制御方法 |
JPH06182518A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Nippon Steel Corp | 溶融金属の流動制御装置 |
JPH09136147A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-27 | Nippon Steel Corp | 導電体の回転駆動装置 |
JPH09262650A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造における鋳型内流動制御方法および装置 |
CN1234756A (zh) * | 1997-05-29 | 1999-11-10 | 川崎制铁株式会社 | 用于连续铸造用铸型的电磁制动装置以及用该装置的连续制造方法 |
JP2000326054A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Kawasaki Steel Corp | 鋼の連続鋳造方法および装置 |
CN1332049A (zh) * | 2000-07-10 | 2002-01-23 | 川崎制铁株式会社 | 金属的连铸方法及其装置 |
JP2002239694A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-27 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 溶鋼の流動制御装置 |
JP2005230849A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ツイン鋳型を用いた連続鋳造方法、ツイン鋳型用の電磁制動装置及び連続鋳造用鋳型 |
US20060054296A1 (en) * | 2001-09-27 | 2006-03-16 | Abb Ab | Device and a method for continuous casting |
CN1768983A (zh) * | 2000-07-10 | 2006-05-10 | 杰富意钢铁株式会社 | 金属的连铸方法及其装置 |
CN101827670A (zh) * | 2007-12-17 | 2010-09-08 | 罗泰莱克公司 | 使熔融金属在扁坯连铸锭模内旋转的方法和相关的电磁设备 |
US20140299288A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-10-09 | Jan-Erik Eriksson | Arrangement And Method For Flow Control Of Molten Metal In A Continuous Casting Process |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10305353A (ja) | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Nkk Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
JP3253012B2 (ja) | 1997-05-29 | 2002-02-04 | 川崎製鉄株式会社 | 連続鋳造用鋳型の電磁ブレーキ装置及びそれを用いた連続鋳造方法 |
FR2772294B1 (fr) | 1997-12-17 | 2000-03-03 | Rotelec Sa | Equipement de freinage electromagnetique d'un metal en fusion dans une installation de coulee continue |
US7448431B2 (en) * | 2003-04-11 | 2008-11-11 | Jfe Steel Corporation | Method of continuous steel casting |
JP4348988B2 (ja) * | 2003-04-11 | 2009-10-21 | Jfeスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
JP2004322179A (ja) | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋳型内電磁力制御装置および連続鋳造方法 |
US20050045303A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-03 | Jfe Steel Corporation, A Corporation Of Japan | Method for producing ultra low carbon steel slab |
WO2008004969A1 (en) | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Abb Ab | Method and apparatus for controlling the flow of molten steel in a mould |
JP5023989B2 (ja) | 2007-11-16 | 2012-09-12 | 住友金属工業株式会社 | 電磁攪拌・電磁ブレーキ兼用電磁コイル装置 |
JP2009248110A (ja) * | 2008-04-03 | 2009-10-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電磁ブレーキ及び電磁攪拌の兼用電磁コイル装置の接続方法 |
RU2520891C2 (ru) | 2010-03-10 | 2014-06-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Способ непрерывной разливки стали и способ производства стального листа |
IT1401311B1 (it) | 2010-08-05 | 2013-07-18 | Danieli Off Mecc | Processo e apparato per il controllo dei flussi di metallo liquido in un cristallizzatore per colate continue di bramme sottili |
CN103781572B (zh) | 2011-11-09 | 2016-09-07 | 新日铁住金株式会社 | 钢的连续铸造装置 |
-
2014
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- 2014-11-20 KR KR1020177011960A patent/KR20170054544A/ko active Search and Examination
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN86101657A (zh) * | 1985-03-15 | 1986-10-01 | 三菱重工业株式会社 | 连续铸造设备中的电磁搅拌器 |
US4867786A (en) * | 1987-05-19 | 1989-09-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Electromagnetic stirring method |
JPH05154623A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-22 | Nippon Steel Corp | 鋳型内溶鋼流動制御方法 |
JPH06182518A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Nippon Steel Corp | 溶融金属の流動制御装置 |
JPH09136147A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-27 | Nippon Steel Corp | 導電体の回転駆動装置 |
JPH09262650A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造における鋳型内流動制御方法および装置 |
CN1234756A (zh) * | 1997-05-29 | 1999-11-10 | 川崎制铁株式会社 | 用于连续铸造用铸型的电磁制动装置以及用该装置的连续制造方法 |
JP2000326054A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Kawasaki Steel Corp | 鋼の連続鋳造方法および装置 |
CN1332049A (zh) * | 2000-07-10 | 2002-01-23 | 川崎制铁株式会社 | 金属的连铸方法及其装置 |
CN1768983A (zh) * | 2000-07-10 | 2006-05-10 | 杰富意钢铁株式会社 | 金属的连铸方法及其装置 |
JP2002239694A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-27 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 溶鋼の流動制御装置 |
US20060054296A1 (en) * | 2001-09-27 | 2006-03-16 | Abb Ab | Device and a method for continuous casting |
JP2005230849A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ツイン鋳型を用いた連続鋳造方法、ツイン鋳型用の電磁制動装置及び連続鋳造用鋳型 |
CN101827670A (zh) * | 2007-12-17 | 2010-09-08 | 罗泰莱克公司 | 使熔融金属在扁坯连铸锭模内旋转的方法和相关的电磁设备 |
US20100263822A1 (en) * | 2007-12-17 | 2010-10-21 | Rotelec | Method and associated electromagnetic apparatus for rotating molten metal in a slabs continuous casting ingot mould |
US20140299288A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-10-09 | Jan-Erik Eriksson | Arrangement And Method For Flow Control Of Molten Metal In A Continuous Casting Process |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
干勇等: "《现代连续铸钢实用手册》", 31 March 2010 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017535432A (ja) | 2017-11-30 |
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EP3221070B1 (en) | 2020-06-03 |
EP3221070A1 (en) | 2017-09-27 |
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