FR2483817A1 - Agitateur magnetique - Google Patents

Abstract

APPAREIL POUR AGITER UN METAL EN FUSION DANS UN MOULE A SOMMET OUVERT. IL COMPORTE UN MOYEN PLACE AU-DESSUS DU MOULE POUR ENGENDRER UN CHAMP MAGNETIQUE QUI TOURNE AUTOUR DE L'AXE VERTICAL DU MOULE ET PENETRE DANS CELUI-CI DE HAUT EN BAS. CE CHAMP PEUT ETRE ENGENDRE PAR UNE SERIE DE CONDUCTEURS ELECTRIQUES PLACES AUTOUR DUDIT AXE ET RECEVANT CHACUN UNE PHASE DIFFERENTE D'UN COURANT D'ALIMENTATION ALTERNATIF POLYPHASE. DES PIECES POLAIRES FERROMAGNETIQUES PEUVENT ETRE ASSOCIEES AUX CONDUCTEURS POUR ETABLIR UN TRAJET DE FLUX A FAIBLE RELUCTANCE DE NATURE A REDUIRE LES PERTES DE CHAMP AU-DESSUS DES CONDUCTEURS ET A CONCENTRER LA CHAMP AU- DESSOUS DE CEUX-CI, LA OU IL PENETRE DE HAUT EN BAS DANS LE MOULE. APPLICATION: COULEE CONTINUE DE METAUX EN FUSION.

Description

La présente invention est relative à l'agitation de métaux en fusion et

concerne un appareil pour agiter les

métaux en fusion.

Lorsqu'on coule des métaux,par exemple de l'acier, par le procédé de coulée continue,on verse l'acier

en fusion dans un moule en cuivre,à refroidissement hy-

draulique,qui définit la forme de La section du lingot à couler,lequel émerge ensuite de la base du moule sous forme de cordon continu. En entrant en contact avec le moule, l'acier en fusion se solidifie pour former une croûte qui s'épaissit graduellement à mesure que le lingot progresse à travers le moule jusqu'à former,à l'extrémité inférieure du moule,une paroi d'épaisseur suffisante pour retenir le coeur

encore liquide du lingot. Après avoir quitté le moule, le lin-

got continu est normalement encore refroidi par des jets

d'eau,de sorte qu'il subit un refroidissement et une solidi-

fication graduels à partir de sa surface extérieure jusqu'à ce

que l'ensemble du lingot soit solidifié.

Si on laisse l'acier se solidifier dans des condi-

tions normales,il se forme une structure non homogène compor-

tant la distribution non accidentelle d'impuretés dans l'en-

semble du lingot et, de plus,la structure cristalline du lin-

got varie entre les régions extérieures,qui subissent au

cours de la solidification des gradients de température éle-

vés,et les régions intérieures,soumises à des gradients de

température relativement faibles.

Pour obtenir une structure homogène,il est souhaita-

ble d'agiter le métal en fusion pendant tout le processus de coulée. On sait agiter le métal en fusion dans le coeur du lingot au moyen de transducteurs électromagnétiques placés autour du lingot là o celui-ci émerge du moule. Toutefois, en général,ces procédés n'assurent pas une agitation adéquate du métal dans la région du moule et les lingots ainsi obtenus comportent une discontinuité,parfois dite %ande blanche Il est donc souhaitable d'établir une forme d'agitation au niveau même du moule. On a tenté d'assurer une telle agitation en disposant des transducteurs électromagnétiques autour du moule. Toutefois,jusqu'à présent,iL s'avère

difficile d'obtenir une agitation adéquate dans le moule.

Cette difficulté découle principalement de la haute conduc-

tibilité électrique du moule en cuivre,qui atténue sensible-

ment le champ magnétique,mais en outre il est difficile de déterminer l'emplacement des transducteurs autour du moule,étant donné qu'en vue d'un effet optimum,il faudrait

les placer à l'intérieur de la jaquette d'eau de refroidisse-

ment du moule.

Suivant un aspect de la présente invention,un appa-

reil pour l'agitation de métal en fusion dans un moule à sommet ouvert comporte un moyen disposé au-dessus du moule, ce moyen engendrant un champ magnétique qui tourne autour de l'axe vertical du moule et pénètre de haut en bas dans celui-ci. Le moyen engendrant le champ magnétique rotatif est de préférence un transducteur électromagnétique fixe. Ce transducteur électromagnétique peut commodément être formé

d'une série de conducteurs électriques capables de transpor-

ter un courant intense,ces conducteurs sont espacés vers le

haut du moule et répartis autour de l'axe vertical de celui-

ci et chacun d'eux est branché sur une phase différente d'une source d'alimentation de courant alternatif polyphasé,l'ordre de succession des conducteurs étant le même que celui des phases,de sorte que les champs magnétiques engendrés par le courant qui traverse les conducteurs établissent le champ

magnétique rotatif souhaité.

De préférence,Les conducteurs électriques sont fabri-

qués en des matières conductrices de l'électricité non ferromagnétiques, par exemple le cuivre,sous forme de boucles

fermées. Des courants intenses sont induits dans ces bou-

cles par des bobines d'excitation qui peuvent être soit

bobinées directement sur le conducteur,soit couplées à celui-

ci par des noyaux ferromagnétiques. Commodément, ces boucles sont formées par deux anneaux coaxiaux reliés l'un à l'autre par une série de tiges d'étriers, les bobines d'excitation

étant montées sur ces étriers. Les anneaux coaxiaux peu-

vent être coplanaires,mais sont de préférence disposés l'un au-dessus de l'autre,auquel cas l'anneau inférieur

peut commodément être formé par les parois du moule lui-

même. Avec cette forme d'agitateur,Le champ magnétique

est établi symétriquement au-dessus et au-dessous des conduc-

teurs et, par conséquent, attendu que le métal en fusion présent dans le moule est seulement agité par le champ établi au-dessous des conducteurs, une partie notable du champ produit par Les conducteurs demeure inutilisée. On peut donc améliorer l'efficacité des agitateurs en munissant les

conducteurs de pièces polaires ferromagnétiques qui établis-

sent un trajet de flux à faible réluctance de nature à

réduire les fuites de champ magnétique au-dessus des conduc-

teurs et à concentrer le champ au-dessous des conducteurs.On peut disposer les pièces polaires ferromagnétiques autour des bords supérieurs, extérieurs et inférieurs des conducteurs, les bords des conducteurs dirigés vers l'axe vertical du moule demeurant dégagés. Lorsqu'on adopte l'agencement de conducteurs à anneaux coaxiaux,seul L'anneau supérieur et

intérieur a besoin d'être muni de pièces polaires.

Lorsque le champ magnétique engendré par Le trans-

ducteur pénètre dans le métal en fusion présent dans le moule à travers le sommet ouvert de celui-ci et non à travers les

parois du mouletce champ magnétique ne subit qu'une atténua-

tion relativement faible et l'on peut donc utiliser des fré-

quences normales de-50 à 60 Hzau Lieu des fréquences plus

faibles qu'exigent des agitateurs entourant le moule.Généra-

lement,le transducteur électromagnétique est conçu de façon à ce que, lorsque les bobines de champ sont reliées chacune à une phase différente d'un courant alternatif triphasé d'alimèntation,un courant de plus de 10. 000 A avec une chute

de tension d'environ I ou 2 volts et d'une fréquence de 50-

Hz soit induit dans les conducteurs.

On va maintenant décrire,à titre de simples

exemples illustratifs,divers aspects de la présente inven-

tion en se référant aux dessins annexéssur lesquels:

Fig.1 représente schématiquement une forme de trans-

ducteur électromagnétique utilisable selon la présente invention; Fig.2 représente Le champ magnétique étabLi par L'anneau centraL,observé suivant La Ligne II-II de La figure 1,à un point donné de La période du courant alternatif d'alimentation; Fig.3 représente schématiquement un appareil de coulée continue comportant un transducteur électromagnétique selon la présente invention;

Fig.4, 5 et 6 représentent des variantes de trans-

ducteurs électromagnétiques utilisables selon la présente invention; Fig. 7 montre un circuit pour la conversion d'un

courant de secteur alternatif triphasé en un courant alterna-

tif quadriphasé,pour association au transducteur représenté sur la figure 6; Fig.8 illustre une'variante de mode de couplage des bobines de champ magnétique aux conducteurs,utilisable selon l'un quelconque des modes de réalisation illustrés par les figures 3 à 6;

Fig.9 illustre une modification apportée à la réa-

lisation selon la figure 5; Fig.10 est une vue en coupe de l'appareil représenté sur la figure 9 suivant la ligne II-II de cette figure; Fig.11 est une vue analogue à la figure 9 d'une autre version modifiée de la réalisation selon la figure 5;et Fig.12 est une vue partiellement en coupe illustrant une modification apportée aux réalisations seLon les figures

9, 10 et 11.

Le transducteur électromagnétique représenté sur la

figure 1 comprend un anneau intérieur Â0 et un anneau ex-

térieur 11 réalisés en forte barre de cuivre,ces anneaux étant reliés l'un à l'autre en trois points, en a,b, c et x,y,z respectivement,par des barres de cuivre 12,13 et 14.Sur les barres de cuivre 12,13 et 14 sont prévues des bobines d'excitation 15,16 et 17 dont chacune est reliée à une phase différente d'un courant alternatif triphasé d'alimentation secteur. Le courant d'alimentation secteur

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qui traverse les bobines de champ 15,16,et 17 induit dans

les barres de cuivre 12, 13 et 14 respectivement des cou-

rants dont l'intensité et le sens dépendent du point

atteint dans la période du courant d'alimentation triphasés.

Selon l'intensité et Le sens des courants induits dans les barres 12, 13 et 14,des courants résuLtants traversent aussi

au moins deux des secteurs ab, bc et ca de l'anneau inté-

rieur et des secteurs xy, yz et zx de l'anneau extérieur fI.

On va par exemple considérer l'état dans Lequel le courant traversant la bobine 15,reliée à la première phase du courant d'alimentation,est maximum et o les courants traversant les bobines 16 et 17,reliées respectivement aux seconde et troisième phases du courant d'alimentation, sont égaux à la moitié du maximum..Dans ces conditions,le courant induit dans la barre 12 est i et s'écoule vers l'anneau intérieur 10,tandis que les courants induits dans les barres 13 et 14 sont i/2 et s'écoulent à l'opposé de l'anneau 10. Du fait des courants induits dans les barres 12, 13 et 14,des courants passent dans les boucles fermées abyx et aczx comme indiqué sur la figure 1,aucun courant ne traversant les segments bc ou yz. Les courants existant dans les segments ab et ac de l'anneau intérieur sont égaux et engendrent autour de ces segments des

champs magnétiques tels que représentés sur la figure 2.

Etant donné que les courants passant dans les segments ab et ac sont de même sens,les champs magnétiques engendrés dans l'anneau intérieur 10 s'annulent sensiblement L'un l'autre;par contreles champs magnétiques établis au-dessus et au-dessous de l'anneau 10 se renforcent l'un l'autre et

le champ magnétique résultant M s'étend à peu près paraLLè-

lement au plan de l'anneau 10 au-dessus et au-dessous de ce

dernier, comme indiqué par des flèches sur la figure 2.

Lorsque la phase du courant d'alimentation change,tla distri-

bution des courants dans les conducteurs change aussi et Le champ magnétique M induit par ces courants tourne autour de l'axe perpendiculaire au plan de l'anneau intérieur 1O.Les courants traversant l'anneau extérieur 11 engendrent aussi

des champs magnétiques mais,pratiquement,ceux-ci sont nette-

ment espacés de la zone d'agitation et n'exercent guère d'effet.

En service dans un appareil de coulée continue,le transducteur 9(figure 3) décrit à propos des figures 1 et 2 est placé près du sommet d'un moule en cuivre 20 à refroidis-

sement par eau et est coaxial au moule,de sorte que l'agita-

tion a lieu autour de l'axe longitudinal de celui-ci. L'an-

neau intérieur 10 ménage assez de place pour faciliter la

coulée du métal liquide 21 dans le moule,à partir d'un enton-

noir de coulée,à travers une buse céramique 22,comme illustré par la figure 3.Le champ magnétique tournant M établi par le transducteur 9 induit,dans le métal en fusion 21 présent dans le moule 20,un courant électrique établissant lui-même un champ magnétique qui entre en interaction avec le champ magnétique

M engendré par le transducteur 9. Du fait de cette interac-

tion entre les champs magnétiques,le métal 21 en fusion dans le moule 20 se met à tourner,avec le champ magnétique M,autour de l'axe longitudinal du moule 20.Ce mouvement d'agitation

déplace par centrifugation les impuretés les plus Légères pré-

sentes dans l'acier fondu 21 vers le centre du moule 20 et favorise en outre l'apparition dans celui-ci d'une structure

cristalline uniforme.

Sur cette figure 3 ainsi que sur la figure 4,26 est le

lingot sortant du moulet25 représente le coeur du lingot.

Etant donné que le champ magnétique M pénètre dans le

moule 20 par le sommet ouvert de celui-ci,la forte conduc-

tivité électrique des parois en cuivre du moule 20 n'exerce pas d'effet atténuateur sur ce champ M. On peut améliorer l'efficacité du transducteur décrit à propos des figures 1 à 3 en plaçant l'anneau 11 au- dessous de L'anneau 10,comme illustré par la figure 4.Avec cette configuration,le champ magnétique M engendré au-dessous de l'anneau supérieur 10 et celui engendré au-dessus de l'anneau inférieur 11 se renforcent l'un l'autre pour établir un champ

magnétique relativement intense entre les anneaux 10 et 11.

Avec cette configuration de transducteur,on peut rendre les

dimensions de l'anneau supérieur 10 égales à celles de l'ou-

verture du moule 20,afin de ne pas empiéter sur cette ouverture. L'anneau inférieur 11 est prévu un peu plus grand que la dimension extérieure du moule 20,ce qui permet de placer le transducteur de façon que l'anneau 11 entoure le bord supérieur du moule 20 et que l'anneau 10 soit placé audessus de celui-ci,mais à faible distance de lui. De cette manièreon assure un maxi- mum de pénétration dans le moule 20 du champ magnétique

engendré par les anneaux 10 et 11.

Les transducteurs représentés sur les figures 3 et 4 sont montés audessus du mouletout près de son sommetet il n'est pas nécessaire de reconcevoir le moule ni de le modifier en rien. Ces transducteurs sont par conséquent particulièrement indiqués pour la conversion d'appareils de coulée existants. Lorsqu'il s'agit de construire des moules

neufs,le moule 20 Lui-même peut constituer l'anneau infé-

rieur 11,comme itlustré par la figure 5.

Les transducteurs décrits ci-dessus sont commodément

prévus avec une série de trois conducteurs excités en séquen-

ce au moyen du courant alternatif triphasé d'alimentation secteur. Cette disposition est particulièrement indiquée

pour des moules à section circulairemais est aussi applica-

ble à des moules carrés ou rectangulairescomme illustré par la figure S. Toutefois,la présence de quatre côtés permet

d'adopter pratiquement une disposition symétrique dans la-

quelle chaque paroi du moule 20 est reliée à l'anneau supé-

rieur 10 par une barre de cuivre (12,13,14,18),une bobine de champ (15,16, 17,19)étant couplée à chacune des barres (12,13,14,18),comme illustré par la figure 6.Dans ce cas, il faut du courant alternatif quadriphasé et non triphasé et l'on peut convertir le courant alternatif triphasé normal d'alimentation secteur ( 41 12, 3) en courant quadriphasé ( l, Y12, 3 4)à L'aide d'un circuit

tel que représenté sur la figure 7.

Il est bien entendu commode d'utiliser comme courant

d'alimentation le courant alternatif triphasé du secteur.

Toutefoison peut utiliser tout courant d'alimentation aI-

ternatif polyphasé approprié selon la section du moule et

d'autres exigences découlant de la conception.

Dans la réalisation décrite à propos des figures 3 à 6,les bobines d'excitation sont directement bobinées sur Les

conducteurs en cuivre. Toutefois,ces conducteurs sont chauf-

fés par la chaLeur que rayonne Le métal en fusion,ainsi que par le courant intense qui les traverse,et l'on encourt donc le risque de voir Les bobines d'excitation endommagées du fait d'un excès de chaleur. Comme illustré par la figure 8, on peut éviter ce risque en prévoyant, au moins dans Les parties 31 des conducteurs voisines des bobines de champ 32,

des conduits 30 que peut traverser un liquide de refroidisse-

ment,par exemple de l'eau,ou encore faire refroidir Les bobines 32 ellesmêmes par un moyen approprié. On peut encore réduire Le risque de surchauffe des bobines 32 en couplant

celles-ci aux conducteurs 31 au moyen de noyaux ferromagnéti-

ques 33,comme iLLustré par la figure 8. Ces noyaux ferromagné-

tiques 33 peuvent avantageusement avoir une structure laminai-

re. L'instaLLation de coulée -continue de métaux représentée

sur la figure 9 comporte un moule 110 défini par quatre pa- -

rois en cuivre 111 à 114,normalement entourées par une jaquet-

te permettant le refroidissement à l'eau du mouLe 110.

Le moule 110 est muni d'un agitateur étectromagnéti-

que 115,pLacé au-dessus de son sommet ouvert et engendrant

un champ magnétique qui tourne autour de l'axe vertical du mou-

Le 110 et pénètre de haut en bas dans celui-ci pour agiter

le métal en fusion qu'il contient. Ce mouvement d'agita-

tion chasse par centrifugation les impuretés Les pLus Légères du métal liquide vers le centre du moule et favorise en outre l'apparition d'une structure cristalline

uniforme dans le moule 110.

L'agitateur électromagnétique 115 comprend un anneau 116 de forme épousant le pourtour du moule 110,coaxial à celui-ci et espacé au-dessus de lui. Les côtés 117 à 120 de l'anneau 116 sont formés de fortes barres en cuivre à section carrée. Les côtés 117,118 et 119 de L'anneau 116 sont reliés aux parois adjacentes 111,112 et 113 du moule par des étriers en cuivre 121,122 et 123. Les bobines de champ 124,125 et 126 sont bobinées sur les étriers 121, 122 et 123 et chacune d'eLLes reçoit une phase différente d'un couvrant alternatif triphasé d'alimentation secteur, l'ordre de succession des bobines 124,125,126 étant le même

que celui des phases.

Cette structure forme une série de trois boucles

fermées définies,la première,par les parois 111 et 112 du mou-

le 110,l'étrier 122,les côtés 118 et 117 de l'anneau 116 et l'étrier 121; la seconde,par la paroi 113 du moule 110, l'étrier 123,Le côté 119 de l'anneau 116-:et l'étrier 122; et la troisième,par la paroi 114 du moule 110,lgétrier 123, le côté 120 de l'anneau 116 et l'étrier 121.Ces boucles sont excitées chacune par deux des bobines d'excitation 124,125 et 126,à savoir la première par les bobines 124 et 125,la seconde par les bobines 125 et 126 et la troisième par les bobines 126 et 124.Ces bobines d'excitation 124,125 et 126 induisent des courants dans les boucles de manière à produire un champ magnétique qui tourne autour de l'axe vertical du moule 110 et pénètre de haut en bas dans le métal fondu que

contient ce dernier.

Le champ tournant engendré par l'agitateur électroma-

gnétique 115 établit,dans le métal en fusion que contient le moule 110, des courants de Foucault engendrant eux-mêmes des champs magnétiques qui entrent en interaction avec le champ magnétique tournant. Cette interaction des champs magnétiques a pour effet de faire tourner le métal fondu dans

le moule 110 autour de l'axe vertical de celui-ci.

Une pièce polaire commune,formée d'un anneau 127 en matière ferromagnétique,est montée sur la face supérieure de l'anneau 116 et trois autres pièces polaires 128,129, ,en matière ferromagnétique,sont montées sur la face inférieure de l'anneau 116,entre celui-ci et le sommet du moule 110. Les pièces polaires 128,129 et 130 sont reliées à l'anneau 127 par des plaques ferromagnétiques 131 à 134 qui s'étendent contre les surfaces extérieures de l'anneau 116.Comme représenté sur la figure 10,les trois pièces

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polaires 128,129 et 130 peuvent être réunies à la fabrication en une seule plaque,les interstices les séparant étant comblés

par des pièces rapportées 135,136,137 en matière non ferro-

magnétique,par exemple acier inoxydable. Par ces moyens,on établit sur la surface intérieure de l'agitateur une surface continue évitant que des projections de métal liquide se trouvent occluses dans les interstices qui subsisteraient autrement entre les pièces polaires 128,129 et 130. En outre, à cette fin,il faut aussi combler tes interstices éventuels entre l'anneau 127,l'anneau 116,les pièces polaires 128,129,

et le sommet du moule 110.

L'anneau ferromagnétique 127,les pièces polaires 128, 129,130 et les plaques 131 à 134 établissent un trajet de flux à faible réluctance de nature à réduire les fuites de champ magnétique au-dessus du haut de l'anneau 116 et

à concentrer le champ magnétique au-dessous de l'anneau 116.

L'agencement des pièces polaires 128,129,130 fait aussi

que Le champ pénètre plus profondément dans le moule 110.

Grâce à cette modification,on a obtenu des améliorations se

chiffrant par une augmentation de l'ordre de 50% de la péné-

tration du champ dans le moule 110.

Bien que l'agitateur électromagnétique 115 décrit ci-

dessus comprenne une série de trois boucles,on constate que l'on améliore l'efficacité de l'agitateur en donnant à

des pièces polaires 140 à 143 une disposition symétrique en-

tre l'anneau en cuivre 116 et le sommet du moule 110.Ces pièces polaires 140 à 143 peuvent encore être réunies à la fabrication en un anneau continu 144,des pièces rapportées non ferromagnétiques 145 à 148 étant insérées entre les

pièces polaires 140 à 143,comme représenté sur la figure 12.

On peut aussi améliorer l'effet des pièces polaires ferromagnétiques en donnant à celles-ci et aux plaques

ferromagnétiques de liaison 131 à 134 une structure laminai-

re,comme illustré par la figure 11.0n peut protéger les bords exposés des lames 150 de ces pièces polaires laminaires contre les projections de métal liquide au moyen de plaques

de recouvrement 151 en forme de gouttière,réalisées en matiè-

re non ferromagnétique,par exemple acier inoxydable.

1 1 Bien que la présente invention ait été décrite à propos de la coulée continue de métauxon peut L'appliquer d'une manière générale pour agiter du métal en fusion dans tout type de moule. En outrebien que les transducteurs décrits soient particulièrement intéressants pour agiter des métaux en fusion dans des récipients ouverts à parois en des matières à haute conductivité électriqueparois qui atténueraient notablement un champ magnétique les traversant, on peut aussi les utiliser pour agiter des métaux en fusion dans des récipients ouverts ou fermés en des matières à

conductivité électrique faible ou nulle.

On pourra apporter diverses modifications aux

réalisations décrites ci-dessus,sans sortir pour autant du ca-

dre de l'invention. Par exempledans chacune des réalisations

comportant des bobines de champ décrites comme bobinées di-

rectement sur les conducteurs en cuivre,il est nécessaire de

prévoir une isolation adéquate et aussi de bobiner de préféren-

ce les bobines sur un noyau ferromagnétique de forme appropriée,

par exemple toroîdale.

Lorsqu'il est prévu quatre conducteurs 12, 13,14,18 comme dans le cas de la figure 6,on peut,au lieu d'adopter le mode d'alimentation quadriphasé illustré par la figure 7,

relier les bobines 15 et 16 à la même phase d'une alimenta-

tion triphasée,en montant la bobine 15 dans le sens inverse par rapport à la bobine. 16.Similairement,les bobines 17 et 19 spnt montées de façon à recevoir en sens inverses une même

autre phase de l'alimentation triphasée.

L'agencement selon les figures 5 et 6,dans tequel c'est le moule même qui sert d'anneau inférieurpeut aussi être

adapté,lorsque c'estindiqué,sur des moules existants.

Dans le cas des figures 5 ou 6,les barres en cuivre 12, 13, 14,18 peuvent relier des coins du moule 20 soit aux coins correspondants de l'anneau 10, soit aux côtés de cet anneau. Dans certaines réalisations,il peut être avantageux

de prévoir plus d'une bobine de champ 15, 16, 17,18 par phase.

Dans un tel agencement pour alimentation triphasée,six ou

neuf bobines prévues chacune sur une barre en cuivre corres-

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pondante sont réparties autour du moule 20 et de l'anneau 10, Les première,quatrième,etc.bobines recevant La première phase,Les seconde, cinquième etc.bobines recevant La seconde phase et Les troisième,sixième etc.bobines recevant La troisième phase. Une telle disposition peut être avantageuse

pour assurer L'agitation dans un moule à section rectanguLai-

re oblongue,par exemple du genre servant à La coulée continue

de brames,Lorsque plusieurs buses céramiques 22 sont dispo-

sées suivant La médiane Longitudinale du mouLe dans une zone à agitation relativement lente,afin de réduire l'érosion des

buses 22.

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Claims (27)

REVENDICATIONS

1.Appareil pour l'agitation d'un métal en fusion dans un moule à sommet ouvert,caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (9; 115)pLacé au-dessus du moule (20;110),Ledit moyen (9;115)engendrant un champ magnétique (M) qui tourne autour de l'axe du moule (20;110) et pénètre de haut en bas

dans le moule (20;110).

2.Appareil selon la revendication l,caractérisé en ce que ledit moyen (9; 115)engendrant un champ magnétique

(M) est constitué par un transducteur électromagnétique fixe.

3. Appareil selon la revendication 2,caractérisé en ce que le transducteur électromagnétique est constitué par une série de conducteurs électriques (10 à 14;116 à

123)capables de transporter un courant intense,lesdits con-

ducteurs étant espacés au-dessus du mouLe(20;110)autour de son axe vertical et chacun desdits conducteurs recevant une phase différente d'un courant d'alimentation alternatif polyphasé (15 à 17; 124 à 126),l'ordre de succession des conducteurs étant le même que celui des phases,de sorte que

les champs magnétiques engendrés par les courants qui tra-

versent les conducteurs établissent le champ magnétique

tournant (M)souhaité.

4.Appareil selon la revendication 3,caractérisé en ce que des pièces polaires ferromagnétiques (127 à 130) sont associées aux conducteurs (117 à 120)pour établir un trajet de flux à faible réluctance de nature à réduire les fuites du champ magnétique (M)au-dessus des conducteurs

(117 à 120)et à concentrer le champ au-dessous des conduc-

teurs (117 à 120).

5.Appareil selon l'une des revendications 3 ou 4,

caractérisé en ce que les conducteurs électriques sont sous forme de boucles fermées formées de barres (117 à 123)en matière conductrice de l'électricité,non ferromagnétique,des bobines d'excitation (124 à 126) étant prévues pour induire

des courants alternatifs dans ces boucles.

6.Appareil selon la revendication 5,caractérisé en ce qu'une seule pièce polaire ferromagnétique commune (127),associée avec toutes les boucles fermées du trasducteur 24e38! 7 (115),est disposée au-dessus des conducteurs (117 à )formant les boucles et en ce qu'une série de pièces polaires individuelles (128 à 130),associées chacune à une boucle différente,sont disposées au-dessous des conducteurs (117 à 120)formant les boucles,ladite série de pièces polaires individuelles (128 à 130) étant reliée à la pièce polaire commune (127)au moyen de plaques ferromagnétiques (131 à 134)adjacentes aux bords extérieurs des conducteurs (117 à ).

7.Appareil selon la revendication 6,caractérisé en ce que les pièces polaires individuelles (128 à 130) sont réunies à la fabrication en une plaque unique,les pièces polaires (128 à 130) étant séparées les unes des autres par

des pièces rapportées non ferromagnétiques (135 à 137).

8. Appareil selon la revendication 7,caractérisé en ce que les pièces rapportées non ferromagnétiques (135 à 137)sont

*en acier inoxydable.

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications

6, 7 ou 8,caractérisé en ce que plusieurs pièces polaires individuelles (142,143)sont associées avec une ou plusieurs des boucles,de façon que les pièces polaires (140 à 143) puissent être disposées symétriquement par rapport au moule (110),quelle que soit la disposition des boucles par rapport

au moule.

10.Appareil selon l'une quelconque des revendications

à 9,caractérisé en ce que le transducteur électromagnétique (115)comprend deux anneaux coaxiaux (110,116),reliés entre eux par des étriers (121 à 123)au nombre de trois ou plus pour former une série de boucles fermées, chaque étrier (121

à 123)étant couplé à une bobine d'excitation (124 à 126).

11.Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 6 à 10,caractérisé en ce que les deux anneaux (10,11) sont coplanaires et les pièces polaires ferromagnétiques sont associées avec les parties des boucles qui forment l'anneau

intérieur (10).

12.Appareil selon la revendication 10,caractérisé en ce que les anneaux (10,11)sont placés l'un au-dessus

de l'autre.

13.Appareil selon la revendication 12,caractérisé

en ce que l'anneau supérieur (10) du transducteur électroma-

gnétique est placé légèrement au-dessus du haut du moule (20)et l'anneau inférieur (11)entoure le bord supérieur du moule.

14.Appareil selon la revendication 12,caractérisé

en ce que l'anneau inférieur (11)du transducteur électroma-

gnétique est formé par les parois du moule (20).

15.Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 6 à 9 et 12, 13 ou 14,caractérisé en ce que les pièces polaires individuelles (128 à 130)sont disposées entre les

deux anneaux (110,116).

16.Appareil selon l'une quelconque des revendications

à 15,caractérisé en ce que l'anneau intérieur ou supérieur (10)a sensiblement la même configuration que le sommet ouvert

du moule (20).

17.Appareil selon l'une quelconque des revendications

4, 6, 7, 8, 9, 11 ou 15,caractérisé en ce que les pièces polaires ferromagnétiques (127 à 130)sont de structure

laminaire.

18.Appareil selon la revendication 17,caractérisé en ce que les bords exposés des lames (150)des pièces polaires laminaires(127 à 130)s.ont recouverts par des plaques

(151)en matière non ferromagnétique.

19.Appareil selon la revendication 18,caractérisé en ce que les plaques de recouvrement (151)sont en acier inoxydable.

20.Appareil selon l'une quelconque des revendications

3 à 19,caractérisé en ce que les conducteurs électriques

(116 à 122)sont en cuivre.

21.Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 3 à 20,caractérisé en ce que Les conducteurs électri-

ques (10 à 14)subissent un refroidissement.

22.Appareil selon la revendication 21,caractérisé en ce que les conducteurs électriques (12 à 14)sont munis de conduits (30)à travers lesquels on peut faire circuler un

liquide de refroidissement.

23.Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 4 à 22,caractérisé en ce que chaque bobine d'excitation (15 à 17) est bobinée autour du conducteur électrique associé

(12 à 14).

24. Appareil selon L'une quelconque des revendications

4 à 22,caractérisé en ce que les bobines d'excitation (15 à 17) sont couplées aux conducteurs au moyen de noyaux

ferromagnétiques (33).

25.Appareil selon l'une quelconque des revendications

3 à 24,caractérisé en ce que le courant d'alimentation alter-

natif polyphasé a une fréquence de 50 à 60 Hz.

26.Appareil selon l'une quelconque des revendications

3 à 25,caractérisé en ce que le courant traversant les conducteurs (10 à 14;116 à 123) est d'au moins 10 000 A

avec une chute de tension d'environ I ou 2 volts.

27.Installation de coulée continue caractérisée en ce qu'elle comprend un moule (20;110)et un agitateur (9;115)

selon l'une quelconque des revendications 1 à 26 placé au-

dessus du moule (20;110),ledit agitateur étant agencé pour engendrer un champ magnétique (M)dans le moule,ledit champ magnétique tournant autour de l'axe longitudinal du moule.