RU2107577C1

RU2107577C1 - Gear for electromagnetic holding of molten metal and method of its usage

Info

Publication number: RU2107577C1
Application number: RU95105417A
Authority: RU
Inventors: Л. Гербер Ховард
Original assignee: Инлэнд Стил Компани (А Делавэр Корпорейшн)
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1998-03-27
Also published as: RU95105417A

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: gear prevents squeezing out of molten through open side of vertical clearance between two horizontal members in which capacity two rolls with opposite rotation are used for continuous casting of strip. Gear has electricity conducting means for formation of first horizontal magnetic field near open side of clearance and additional electricity conducting means for formation of additional horizontal magnetic field. Method includes formation of first and additional horizontal magnetic fields with reference to molten metal. EFFECT: diminished losses of molten metal through open side of vertical clearance. 22 cl, 10 dwg

Description

Изобретение связано, в общем, с устройствами и способами электромагнитного ограничения расплавленного металла, а более конкретно, с устройством и способом предотвращения выдавливания расплавленного металла через открытый край вытянутого по вертикали зазора между двумя раздвинутыми по горизонтали элементами, где находится расплавленный металл. The invention relates, in general, to devices and methods for electromagnetic limitation of molten metal, and more specifically, to a device and method for preventing extrusion of molten metal through the open edge of a vertically elongated gap between two horizontally spaced elements where the molten metal is located.

Пример области применения данного изобретения представляет собой система непрерывного литья расплавленного металла непосредственно в полосу, например стальную полосу. Такая система обычно включает в себя пару горизонтально расположенных валов, раздвинутых по горизонтали с противоположным направлением вращения, посредством которых образуется вертикально вытянутый зазор для поступления расплавленного металла. Зазор обозначен конусами валов по направлению вниз к захвату между валами. Валы охлаждаются и, в свою очередь, охлаждают расплавленный металл, так как расплавленный металл опускается через зазор, формируясь в виде твердой металлической полосы на выходе из захвата между валами. An example of the scope of this invention is a system for continuously casting molten metal directly into a strip, for example a steel strip. Such a system typically includes a pair of horizontally arranged shafts, spaced horizontally with the opposite direction of rotation, through which a vertically elongated gap is formed for the arrival of molten metal. The clearance is indicated by the cones of the shafts in a downward direction to the grip between the shafts. The shafts are cooled and, in turn, cool the molten metal, since the molten metal is lowered through the gap, forming in the form of a solid metal strip at the exit of the capture between the shafts.

Зазор имеет открытый край вблизи каждой кромки вала. Расплавленный металл не ограничен валами на обоих открытых краях зазора. Для предотвращения выдавливания наружу расплавленного металла через открытый край зазора необходимо использовать механическую перемычку. Механические перемычки или изоляции, которые используют для этой цели, имеют недостатки, которые описаны в Pareg [sic] US Patent N 4936374 and in Lari et al., US Patent N 4974661 и полагаются известными в целом посредством вышеупомянутой ссылки. The gap has an open edge near each edge of the shaft. The molten metal is not limited to shafts at both open edges of the gap. To prevent extrusion of molten metal out through the open edge of the gap, a mechanical jumper must be used. The mechanical bridges or isolations that are used for this purpose have the disadvantages described in Pareg [sic] US Patent No. 4,936,374 and in Lari et al., US Patent No. 4,974,661 and are generally known by reference to the above.

Для преодолевания недостатков, присущих использованию механических перемычек и изоляций, были предприняты усилия по ограничению расплавленного металла на открытом краю зазора при помощи электромагнита, имеющего магнитный сердечник, окруженный электропроводной катушкой, и пару раздвинутых магнитных полюсов, расположенных вблизи открытого края зазора. Электромагнит питается посредством переменного во времени тока, проходящего через катушку (например переменного тока или пульсирующего выпрямленного тока), и образует переменное во времени магнитное поле, распространяющееся поперек открытого края зазора и между полюсами электромагнита. Магнитное поле может иметь горизонтальную и вертикальную ориентацию в зависимости от расположения полюсов магнита. Примеры магнитов, которые производят горизонтальное поле, описаны в вышеупомянутых Pareg [sic] US Patent N 4936374; Pareg US Patemt N 5251685. Примеры магнитов, которые производят вертикальное магнитное поле, описаны в вышупомянутом Lari et al. US Patent N 4974661. To overcome the disadvantages inherent in the use of mechanical jumpers and insulation, efforts were made to limit molten metal at the open edge of the gap using an electromagnet having a magnetic core surrounded by an electrically conductive coil and a pair of spaced magnetic poles located near the open edge of the gap. The electromagnet is powered by a time-varying current passing through a coil (for example, alternating current or a pulsating rectified current), and forms a time-varying magnetic field propagating across the open edge of the gap and between the poles of the electromagnet. The magnetic field can have a horizontal and vertical orientation depending on the location of the poles of the magnet. Examples of magnets that produce a horizontal field are described in the aforementioned Pareg [sic] US Patent No. 4936374; Pareg US Patemt N 5251685. Examples of magnets that produce a vertical magnetic field are described in the aforementioned Lari et al. US Patent N 4974661.

Таким образом, на все эти патенты сделана общая ссылка. Thus, all of these patents are referenced.

Переменное во времени магнитное поле индуцирует вихревые токи в расплавленном металле вблизи открытого края зазора. Индуцированные вихревые токи создают собственные переменные во времени магнитные поля, которые вблизи открытого края зазора имеют плотность магнитного потока, дополнительную к плотности магнитного потока, образованного магнитным полем электромагнита. Результирующая объемная сила отталкивания действует на расплавленный металл вблизи открытого края зазора. Объемная сила отталкивания может быть определена по формуле:
f = J•B,
где
f - объемная сила отталкивания вблизи открытого края зазора;
J - максимальное значение плотности индуцированного тока в расплавленном металле;
B - максимальное значение плотности магнитного потока, обусловленное магнитным полем электромагнита магнитным полем индуцированных вихревых токов.A time-varying magnetic field induces eddy currents in the molten metal near the open edge of the gap. Induced eddy currents create their own time-varying magnetic fields, which near the open edge of the gap have a magnetic flux density additional to the density of the magnetic flux formed by the magnetic field of the electromagnet. The resulting bulk repulsive force acts on the molten metal near the open edge of the gap. The volumetric repulsive force can be determined by the formula:
f = J • B,
Where
f is the volumetric repulsive force near the open edge of the gap;
J is the maximum value of the density of the induced current in the molten metal;
B is the maximum value of the magnetic flux density due to the magnetic field of the electromagnet by the magnetic field of the induced eddy currents.

Другим способом для электромагнитного ограничения расплавленного металла вблизи открытого края зазора между парой валов является размещение вблизи открытого края зазора катушки, через которую проходит переменный во времени ток. Прохождение этого тока через катушку приводит к генерации магнитного поля, которое индуцирует вихревые токи в расплавленном металле вблизи открытого края зазора, образуя объемную силу отталкивания, аналогичную силе, описанной выше в связи с системой, использующей магнитные полюса вблизи зазора. Конструкция устройств перемычек ограничения на основе магнитных катушек описаны в Gerber et al., US Patent N 5197534 and Gerber US Patent N 5279350 и таким образом здесь сделана на них общая ссылка. Another way to electrically limit molten metal near the open edge of the gap between the pair of shafts is to place a coil near the open edge of the gap through which a time-varying current passes. The passage of this current through the coil leads to the generation of a magnetic field that induces eddy currents in the molten metal near the open edge of the gap, forming a volumetric repulsive force similar to that described above in connection with a system using magnetic poles near the gap. Design of jumper devices based on magnetic coils is described in Gerber et al., US Patent N 5197534 and Gerber US Patent N 5279350, and thus a general reference is made here.

Что касается объемной силы отталкивания, то интегрирование дает среднее значение магнитного давления отталкивания P, которое, в случае конструкции перемычки магнитного ограничения катушечного типа может быть выражено следующим образом:
P = кВ²/4μ, ,
где
k - коэффициент связи между катушкой и расплавленным металлом;
μ - магнитная проницаемость воздуха и (расплавленного металла)
B - максимальное значение плотности магнитного потока (как описано выше).As for the volumetric repulsive force, integration gives the average value of the repulsive magnetic pressure P, which, in the case of the design of the coil of the magnetic restriction of the coil type, can be expressed as follows:
P = kV ² / 4μ,,
Where
k is the coupling coefficient between the coil and molten metal;
μ - magnetic permeability of air and (molten metal)
B is the maximum value of the magnetic flux density (as described above).

Коэффициент связи обычно имеет значение меньше единицы. The coupling coefficient is usually less than unity.

Если расплавленный металл представляет собой сталь, а частота переменного электрического тока около 3000 Гц, то коэффициент связи k может принимать значения в диапазоне от 0,18 до 0,90 в зависимости от геометрии конфигурации расплавленного металла вблизи открытого края зазора. Фактор связи уменьшается с увеличением глубины поверхностного слоя, то есть проникновения индуцированных вихревых токов в расплавленный металл. Глубина поверхностного слоя увеличивается с уменьшением значения частоты; следовательно, уменьшение частоты приводит к уменьшению коэффициент связи k, что, в свою очередь, приводит к уменьшению объемного давления отталкивания P. If the molten metal is steel and the frequency of the alternating electric current is about 3000 Hz, then the coupling coefficient k can take values in the range from 0.18 to 0.90 depending on the geometry of the configuration of the molten metal near the open edge of the gap. The coupling factor decreases with increasing depth of the surface layer, that is, the penetration of induced eddy currents into the molten metal. The depth of the surface layer increases with decreasing frequency; therefore, a decrease in the frequency leads to a decrease in the coupling coefficient k, which, in turn, leads to a decrease in the volumetric pressure of repulsion P.

Для того чтобы удержать расплавленную сталь, объемное давление отталкивания должно быть, по крайней мере, равно давлению, выдавливающему расплавленный металл наружу через открытый край зазора между валами. Объемное давление отталкивания P может быть увеличено посредством увеличения максимального значения плотности магнитного потока B, создаваемого перемычкой, но увеличение этой плотности потока также приводит к росту потерь энергии в перемычке - энергии, диссоциируемой в тепло. Среднее значение потерь энергии на единицу области перемычки PL выражается следующим образом:
PL = B²/(2μ²δ) ,
где
δ - глубина поверхностного слоя в меди, материале, из которого состоит катушка ограничения, и μ представляет собой величину магнитной проницаемости меди.In order to hold molten steel, the volumetric repulsion pressure must be at least equal to the pressure pushing the molten metal out through the open edge of the clearance between the shafts. The volumetric repulsion pressure P can be increased by increasing the maximum magnetic flux density B created by the jumper, but an increase in this flux density also leads to an increase in energy loss in the jumper - energy dissociated into heat. The average energy loss per unit area of the jumper PL is expressed as follows:
PL = B ² / (2μ ² δ),
Where
δ is the depth of the surface layer in copper, the material of which the restriction coil consists, and μ represents the magnetic permeability of copper.

Из вышеприведенного уравнения видно, что потери энергии в перемычке можно сократить посредством увеличения глубины поверхностного слоя δ , которая может быть увеличена при уменьшении частоты переменного тока. Однако, как отмечено выше, уменьшение частоты приводит к уменьшению коэффициента связи k, что, в свою очередь, приводит к уменьшению объемного давления отталкивания P. From the above equation it is seen that the energy loss in the jumper can be reduced by increasing the depth of the surface layer δ, which can be increased by decreasing the frequency of the alternating current. However, as noted above, a decrease in the frequency leads to a decrease in the coupling coefficient k, which, in turn, leads to a decrease in the volumetric pressure of repulsion P.

Желательно обеспечить достаточно высокие значения объемного давления отталкивания для того, чтобы обеспечить ограничение расплавленного металла, одновременно сокращая потери энергии в перемычке. Другими словами, следует обеспечить относительно высокие значения отношения давления к потерям энергии в перемычке. Это отношение P/PL может быть выражено следующим образом:
P/PL = δкμ/2 ,
где
δ - значение глубины поверхностного слоя в меди материала катушки;
μ - значение магнитной проницаемости воздуха и меди и расплавленного металла - стали;
k - коэффициент связи между катушкой и расплавленным металлом.It is desirable to provide sufficiently high values of the volumetric pressure of repulsion in order to limit the molten metal while reducing energy loss in the jumper. In other words, relatively high ratios of pressure to energy loss in the jumper should be ensured. This P / PL ratio can be expressed as follows:
P / PL = δкμ / 2,
Where
δ is the value of the depth of the surface layer in the copper of the coil material;
μ is the magnetic permeability of air and copper and molten metal - steel;
k is the coupling coefficient between the coil and molten metal.

В рамках данной дискуссии значения магнитной проницаемости (μ) воздуха, меди и расплавленной стали могут быть приняты равными. In this discussion, the magnetic permeabilities (μ) of air, copper and molten steel can be taken equal.

В соответствии с данным изобретением потери энергии в перемычке сокращаются без любого значительного уменьшения объемного давления отталкивания. Это достигается посредством использования тока проводимости в расплавленном металле. Такое устройство имеет несколько преимуществ, описанных ниже, по сравнению с устройством, использующим только индуцированные вихревые токи в расплавленном металле для генерации магнитного поля ограничения. In accordance with this invention, energy losses in the jumper are reduced without any significant reduction in volumetric repulsive pressure. This is achieved by using the conduction current in the molten metal. Such a device has several advantages, described below, in comparison with a device using only induced eddy currents in the molten metal to generate a limiting magnetic field.

Катушка ограничения, используемая во всех конструкциях данного изобретения, имеет расположенную по вертикали первую часть катушки ограничения, обращенную лицевой стороной к массе расплавленного металла вблизи открытого края зазора между валами при непрерывном литье полосы. Низ первой части катушки связан по электрическому потоку с нижней частью второй катушки ограничения, расположенной по вертикали. The restriction coil used in all constructions of the present invention has a vertically arranged first part of the restriction coil facing the mass of molten metal near the open edge of the gap between the shafts during continuous casting of the strip. The bottom of the first part of the coil is electrically connected to the bottom of the second limiting coil located vertically.

Верхний электрод простирается до верхней части массы расплавленного металла вблизи открытого края зазора. The upper electrode extends to the upper part of the mass of molten metal near the open edge of the gap.

С другой стороны, нижние электроды или щетки (а) находятся в контакте с твердеющей полосой стали в месте, расположенном точно снизу захвата валов вблизи открытого края зазора, или (b) находятся в контакте с двумя валами в том же месте, или (с) находятся в контакте и с полосой и с валами в виде комбинации случаев (a) и (b). On the other hand, the lower electrodes or brushes (a) are in contact with the hardening strip of steel in a place located exactly below the grip of the shafts near the open edge of the gap, or (b) are in contact with two shafts in the same place, or (c) are in contact with both the strip and the shafts as a combination of cases (a) and (b).

Во всех конструкциях переменный ток проходит через первую часть катушки ограничения. В одной конструкции весь ток от источника питания (например, вторичной обмотки трансформатора) вначале течет вниз через первую часть катушки и далее делится на два тока: (a) один ток течет по направлению вверх через вторую часть катушки ограничения; (b) другой ток направляется через нижние электроды или щетки непосредственно снизу захвата валов и далее течет вверх в виде тока проводимости через массу расплавленного металла к верхнему электроду. In all designs, alternating current passes through the first part of the limiting coil. In one design, all of the current from the power source (for example, the secondary winding of the transformer) initially flows downward through the first part of the coil and is further divided into two currents: (a) one current flows upward through the second part of the limiting coil; (b) another current is directed through the lower electrodes or brushes directly from the bottom of the shaft capture and then flows upward as a conduction current through the mass of molten metal to the upper electrode.

В другой конструкции ток от источника питания первоначально представлен в виде двух отдельных направленных токов: (a) один ток направляется через первую и вторую части катушки ограничения, как описано выше; (b) другой ток первоначально направлен к вышеупомянутым нижним электродам или щеткам и течет далее в виде тока проводимости вверх через расплавленный металл, как описано выше. In another design, the current from the power source is initially presented in the form of two separate directional currents: (a) one current is directed through the first and second parts of the limiting coil, as described above; (b) another current is initially directed to the aforementioned lower electrodes or brushes and flows further in the form of a conduction current upward through the molten metal, as described above.

Во всех конструкциях существуют индуцированные вихревые токи в массе расплавленного металла, так же как и ток проводимости. Эти вихревые токи индуцированы в массе расплавленного металла магнитным полем, которое генерировано катушкой ограничения. Плотность магнитного потока B, которая создает объемное давление отталкивания для ограничения расплавленной массы металла, объединяет три компонента: (1) плотность магнитного потока, обусловленного магнитным полем, генерированным током, текущим через катушку ограничителя; (2) плотность магнитного потока, обусловленную магнитным полем, генерированным индуцированными вихревыми токами в массе расплавленного металла; и (3) плотность магнитного потока, обусловленную магнитным полем, генерированным током проводимости, текущим через массу расплавленного металла. Второй компонент, то есть (2), представляет собой существенно меньший по величине фактор по сравнению со всей величиной плотности магнитного потока, нежели в устройстве, где электрические токи в массе расплавленного металла представлены только индуцированными вихревыми токами. In all designs, there are induced eddy currents in the mass of molten metal, as well as the conduction current. These eddy currents are induced in the mass of molten metal by a magnetic field that is generated by a limiting coil. The magnetic flux density B, which creates a repulsive volumetric pressure to limit the molten mass of the metal, combines three components: (1) the magnetic flux density due to the magnetic field generated by the current flowing through the limiter coil; (2) magnetic flux density due to a magnetic field generated by induced eddy currents in the mass of molten metal; and (3) the magnetic flux density due to the magnetic field generated by the conduction current flowing through the mass of molten metal. The second component, that is (2), is a significantly smaller factor compared to the entire magnetic flux density than in a device where electric currents in the mass of molten metal are represented only by induced eddy currents.

Как отмечено выше, при уменьшении частоты переменного тока сокращаются потери энергии в катушке перемычки ограничения; но одновременно также происходит увеличение глубины поверхностного слоя (δ) в массе расплавленного металла индуцированных вихревых токов. Это увеличение глубины поверхностного слоя (глубины проникновения вихревых токов) приводит к уменьшению коэффициента связи (к) между катушкой ограничения и расплавленным металлом, что, в свою очередь, приводит к уменьшению объемного давления отталкивания. As noted above, by decreasing the frequency of the alternating current, the energy loss in the coil of the jumper is reduced; but at the same time, there is also an increase in the depth of the surface layer (δ) in the mass of molten metal of the induced eddy currents. This increase in the depth of the surface layer (the penetration depth of the eddy currents) leads to a decrease in the coupling coefficient (k) between the restriction coil and the molten metal, which, in turn, leads to a decrease in the repulsive bulk pressure.

Однако что касается тока проводимости в массе расплавленного металла, то глубина проникновения этого тока (распределение тока) больше является функцией расположения электродов, чем функцией частоты. Если переменный во времени ток проводимости представляет собой пульсирующий DC (выпрямленный ток), то уменьшение частоты не влияет существенно на распределение тока; если переменный во времени ток проводимости представляет собой (переменный ток) AC, то уменьшение частоты представляет собой существенно менее заметный эффект на распределение тока по сравнению с устройством без тока проводимости в расплавленном металле. Следовательно, уменьшение частоты переменного во времени тока проводимости не приводит к значительным изменениям в распределении тока. Соответственно, нет и значительного уменьшения фактора связи (k), который уменьшается с увеличением глубины поверхностного слоя. However, with regard to the conduction current in the mass of molten metal, the penetration depth of this current (current distribution) is more a function of the location of the electrodes than a function of frequency. If the time-varying conduction current is a pulsating DC (rectified current), then a decrease in frequency does not significantly affect the current distribution; if the time-varying conduction current is (alternating current) AC, then a decrease in frequency is a significantly less noticeable effect on the current distribution compared to a device without conduction current in molten metal. Therefore, a decrease in the frequency of the conduction current that is variable in time does not lead to significant changes in the current distribution. Accordingly, there is no significant decrease in the coupling factor (k), which decreases with increasing depth of the surface layer.

В результате этого уменьшение частоты для сокращения потерь энергии в катушке ограничения не приводит к уменьшению коэффициента связи, коррелирующего с током проводимости; также не происходит значительного уменьшения плотности потока, обусловленного магнитным полем, генерированным током проводимости. Любой отрицательный эффект на объемное давление отталкивания за счет уменьшения частоты должен быть существенно меньше, чем отрицательный эффект в результате ситуации, когда электрические токи, текущие в массе расплавленного металла, представляют собой только индуцированные вихревые токи. As a result of this, a decrease in frequency to reduce energy loss in the limiting coil does not lead to a decrease in the coupling coefficient correlating with the conduction current; also, there is no significant decrease in flux density due to the magnetic field generated by the conduction current. Any negative effect on the volumetric repulsion pressure due to a decrease in the frequency should be substantially less than the negative effect as a result of the situation when the electric currents flowing in the mass of molten metal are only induced eddy currents.

Уменьшение частоты переменного во времени тока уменьшает не только потери энергии в катушке ограничения, но также уменьшает потери энергии в расплавленном металле. Reducing the frequency of a time-varying current reduces not only the energy loss in the coil of limitation, but also reduces the energy loss in the molten metal.

Переменный во времени ток создает переменное во времени магнитно поле, имеющее соответствующую частоту и содержащее циклы увеличения и уменьшения плотности магнитного потока. Способность магнитного поля удерживать расплавленный металл может иметь отрицательное влияние, если частота переменного во времени тока уменьшается слишком много. Частота не должна уменьшаться ниже нижнего предела, при котором период времени между пиками плотности магнитного потока для последовательных циклов переменного во времени магнитного поля слишком велик, чтобы предотвратить вытекание расплавленного металла через открытый край зазора между валами. A time-variable current creates a time-varying magnetic field having a corresponding frequency and containing cycles of increasing and decreasing magnetic flux density. The ability of a magnetic field to hold molten metal can have a negative effect if the frequency of the alternating current decreases too much. The frequency should not decrease below the lower limit at which the time period between the peaks of the magnetic flux density for successive cycles of a time-varying magnetic field is too long to prevent molten metal from flowing out through the open edge of the gap between the shafts.

Для заданного входного тока в системе удержания плотность магнитного потока, генерированного устройством в соответствии с данным изобретением, использующим ток проводимости в расплавленной массе металла, значительно больше плотности магнитного потока, генерированного устройства, где ток в расплавленной массе металла состоит только из индуцированных вихревых токов. For a given input current in the containment system, the magnetic flux density generated by the device in accordance with this invention using the conduction current in the molten metal mass is much higher than the magnetic flux density generated by the device, where the current in the molten metal mass consists only of induced eddy currents.

Другие особенности и преимущества, присущие устройству и способу, представленным в виде заявки и раскрытым, станут более очевидны специалистам на основе следующего детального описания в связи с соответствующими фигурами. Other features and advantages inherent in the device and method, presented in the form of an application and disclosed, will become more apparent to experts on the basis of the following detailed description in connection with the relevant figures.

На фиг. 1 показан вид сбоку непрерывного литья полосы при использовании конструкции устройства электромагнитного ограничения в соответствии с данным изобретением; на фиг. 2 - вид в плане части структуры, иллюстрированной на фиг. 1; на фиг. 3 - увеличенный фрагментарный вид сбоку части структуры, показанной на фиг. 1; на фиг. 4 представлен увеличенный фрагментарный вид сбоку, аналогичный фиг. 3; на фиг. 5 - схематичная диаграмма конструкции устройства ограничения, использующего АС ток; на фиг. 6 - схематичная диаграмма другой конструкции устройства ограничения, использующего АС ток; на фиг. 7 - фрагментарный вид в плане части устройства ограничения, иллюстрирующий направления электрических токов и магнитных полей, соответствующих данному устройству; на фиг. 8 - увеличенный фрагментарный вид сбоку, отчетливо иллюстрирующий часть устройства; на фиг. 9 - увеличенный фрагментарный вид сбоку, отчетливо иллюстрирующий другую часть устройства; на фиг. 10 - схематическая диаграмма, иллюстрирующая конструкцию устройства ограничения, использующего DC ток. In FIG. 1 is a side view of continuous strip casting using the design of an electromagnetic confinement device in accordance with this invention; in FIG. 2 is a plan view of part of the structure illustrated in FIG. one; in FIG. 3 is an enlarged fragmentary side view of part of the structure shown in FIG. one; in FIG. 4 is an enlarged fragmentary side view similar to FIG. 3; in FIG. 5 is a schematic structural diagram of a limiting device using AC current; in FIG. 6 is a schematic diagram of another design of a limiting device using AC current; in FIG. 7 is a fragmentary plan view of a part of a limiting device, illustrating the directions of electric currents and magnetic fields corresponding to this device; in FIG. 8 is an enlarged fragmentary side view, clearly illustrating part of the device; in FIG. 9 is an enlarged fragmentary side view, clearly illustrating another part of the device; in FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the construction of a limiting device using DC current.

Обратимся вначале к фиг. 1 - 3, обозначенное в общем под цифрой 30 представляют собой устройство электромагнитного ограничения для предотвращения выдавливания расплавленного металла 38 через открытый край 36 вертикально ориентированного зазора 35 между двумя раздвинутыми по горизонтали элементами 31, 32, между которыми масса 38 расплавленного металла расположена. Горизонтально раздвинутые элементы состоят из пары противоположно вращающихся валов литья при непрерывном литье полосы. Валы литья 31, 32 имеют захват 39 внизу вертикально ориентированного зазора 35. Противоположно вращающиеся валы содержат средство для отверждения металла из расплавленной массы 38 в непрерывную полосу 37, простирающуюся вниз от захвата 39. Валы 31, 32 охлаждаются стандартным способом, не описанным здесь. Масса 38 обычно представляет собой расплавленную сталь. Turning first to FIG. 1 to 3, indicated generally by 30, is an electromagnetic limiting device for preventing extrusion of molten metal 38 through the open edge 36 of a vertically oriented gap 35 between two horizontally spaced elements 31, 32 between which the mass 38 of molten metal is located. Horizontally spaced elements consist of a pair of oppositely rotating casting shafts during continuous casting of the strip. The casting shafts 31, 32 have a grip 39 at the bottom of the vertically oriented gap 35. Opposite rotating shafts comprise means for curing the metal from the molten mass 38 into a continuous strip 37 extending downward from the grip 39. The shafts 31, 32 are cooled in a standard manner not described here. Mass 38 is typically molten steel.

Однако для устройства ограничения 30 расплавленный металл в зазоре 35 должен выдавливаться через открытый край 36 зазора 35. Хотя на фигурах показаны только один открытый край 36 и одно устройство электромагнитного ограничения 30, следует понимать, что устройство 30 установлено на каждом из двух открытых концов 36 зазора 35. However, for the restriction device 30, molten metal in the gap 35 must be extruded through the open edge 36 of the gap 35. Although the figures show only one open edge 36 and one electromagnetic restriction device 30, it should be understood that the device 30 is mounted on each of the two open ends 36 of the gap 35.

Из анализа фиг. 5 - 7 и 10 видно, что устройство электромагнитного ограничения 30 включает в себя электропроводную катушку ограничения 40 вблизи открытого края 36 зазора 35. Катушка 40 генерирует первое горизонтально магнитное поле, которое распространяется по направлению к массе расплавленного металла 38 через открытый край 36 зазора 35. From the analysis of FIG. 5 to 7 and 10, it can be seen that the electromagnetic limit device 30 includes an electrically conductive limit coil 40 near the open edge 36 of the gap 35. The coil 40 generates a first horizontally magnetic field that propagates towards the mass of molten metal 38 through the open edge 36 of the gap 35.

Катушка 40 включает в себя вертикально ориентированную первую часть катушки ограничения 41, обращенную лицевой стороной к открытому краю 36 зазора 35 и вертикально ориентированную вторую часть катушки ограничения 42, связанной по электрическому потоку 43 с первой частью катушки 41. The coil 40 includes a vertically oriented first part of the restriction coil 41 facing the open edge 36 of the gap 35 and a vertically oriented second part of the restriction coil 42, which is connected by electric current 43 to the first part of the coil 41.

Из рассмотрения фиг. 3 - 6 и 10 видно, что устройство электромагнитного ограничения 30 также включает в себя щетки 46, 47 для электрического контакта (a) каждой из сторон полосы 37 с (b) валами литья 31, 32, находящемся снизу захвата 39 и вблизи открытого края 36 зазора 35. From consideration of FIG. 3 to 6 and 10, it can be seen that the electromagnetic limitation device 30 also includes brushes 46, 47 for electrical contact (a) of each side of the strip 37 with (b) casting rolls 31, 32 located below the grip 39 and near the open edge 36 clearance 35.

На фиг. 5, 6 и 10 показан соединенный с устройством 30 трансформатор 50, включающий в себя первичную катушку 51 для подачи входного тока и по крайней мере одну вторичную катушку, например, 52 на фиг. 6. В конструкции, показанной на фиг. 10, вторичная катушка 53 сделана в форме катушки с центральным отводом 73. In FIG. 5, 6 and 10, a transformer 50 connected to the device 30 is shown, including a primary coil 51 for supplying an input current and at least one secondary coil, for example, 52 in FIG. 6. In the structure shown in FIG. 10, the secondary coil 53 is made in the form of a coil with a central tap 73.

Обращаясь снова к устройству на фиг. 5, можно видеть, что вертикально ориентированная первая часть катушки ограничения 41 имеет верхний и нижний края 44 и 45, соответственно. Referring again to the device of FIG. 5, it can be seen that the vertically oriented first portion of the restriction coil 41 has upper and lower edges 44 and 45, respectively.

Вертикально ориентированная вторая часть катушки ограничения 42 имеет верхний и нижний края 54 и 55, соответственно. Как было отмечено ранее, трансформатор 50 включает в себя пару отдельных, дискретных частей вторичной катушки 52а и 52b. Каждая часть вторичной катушки включает в себя пару противоположных выводов катушки. Линия 56 представляет собой электропровод, соединяющий один вывод 70 части вторичной катушки 52b с верхним краем 44 первой части катушки ограничения 41. Обратная линия 57 представляет собой электропровод, соединяющий другой вывод 71 части 52b вторичной катушки с верхним краем 54 второй части катушки ограничения 42. Линия 58 представляет собой электропровод, соединяющий вывод 60 части 52a вторичной катушки трансформатора со щетками 46, 47 посредством ответвлений 58a, 58b, соответственно фиг. 3. Линия возврата 59 представляет собой электропровод, соединяющий другой вывод 61 части 52a вторичной обмотки трансформатора с электродом 48. The vertically oriented second part of the restriction coil 42 has upper and lower edges 54 and 55, respectively. As noted earlier, the transformer 50 includes a pair of separate, discrete parts of the secondary coil 52a and 52b. Each part of the secondary coil includes a pair of opposite coil leads. Line 56 is an electrical wire connecting one terminal 70 of a part of the secondary coil 52b to the upper edge 44 of the first part of the restriction coil 41. The return line 57 is an electric wire connecting the other terminal 71 of part 52b of the secondary coil to the upper edge 54 of the second part of the restriction coil 42. Line 58 is an electrical wire connecting the terminal 60 of the transformer secondary coil portion 52a to the brushes 46, 47 via branches 58a, 58b, respectively of FIG. 3. The return line 59 is an electrical wire connecting the other terminal 61 of the transformer secondary portion 52a to the electrode 48.

Линии 56 и 57 включают в себя первое проводящее средство для направления переменного во времени электрического тока от трансформатора 50 через первую часть катушки 41 в первом вертикальном направлении (вниз на фиг. 5) и далее через вторую часть катушки 42 во втором вертикальном направлении, противоположном первому вертикальному направлению, то есть вверх, через вторую часть катушки 42. Более конкретно, ток от части вторичной обмотки трансформатора 52b течет через линию 56, далее вниз через первую часть катушки ограничителя 41, далее через электрическое соединение 43, осуществляющее контакт между низами 45, 55 частей катушек 41 и 42, далее вверх через вторую часть катушки ограничения 42 и далее через линию возврата 57 к части 52b вторичной обмотки. Переменный во времени ток, текущий через части катушки ограничения 41, 42 генерирует первое горизонтальное магнитное поле вблизи открытого края 36 зазора 35. Lines 56 and 57 include first conductive means for directing a time-varying electric current from transformer 50 through a first part of coil 41 in a first vertical direction (down in FIG. 5) and then through a second part of coil 42 in a second vertical direction opposite to the first vertical direction, that is, upward through the second part of the coil 42. More specifically, the current from the secondary part of the transformer 52b flows through line 56, then down through the first part of the limiter coil 41, then through the electric some compound 43 acting as a contact between the bottoms 45, 55 parts of the coils 41 and 42, then upwardly through second coil portion 42 and limit then through return line 57 to the secondary winding portion 52b. A time-varying current flowing through the parts of the restriction coil 41, 42 generates a first horizontal magnetic field near the open edge 36 of the gap 35.

Электропроводная линия 58 содержит линию ответвления 58a для щетки 46 и линию ответвления 58b, для щетки 47, а электрод 48 и электропроводная обратная линия 59 включают в себя второе проводящее средство для направления переменного во времени электрического тока от части 52a вторичной обмотки трансформатора, вертикально через массу 38 расплавленного металла, в виде тока проводимости, вблизи открытого края 36 вертикально ориентированного зазора 35. Поток тока проводимости через массу 38 проходит в направлении, противоположном направлению тока, текущего через первую часть катушки ограничения 41, то есть вверх через массу расплавленного металла 38. Этот поток тока проводимости генерирует второе горизонтальное магнитное поле вблизи открытого края 36 зазора 35. The conductive line 58 comprises a branch line 58a for the brush 46 and a branch line 58b for the brush 47, and the electrode 48 and the conductive return line 59 include second conductive means for directing time-varying electric current from the transformer secondary portion 52a vertically through the mass 38 of molten metal, in the form of a conduction current, near the open edge 36 of a vertically oriented gap 35. The flow of conduction current through the mass 38 passes in a direction opposite to the current direction, current about through the first coil portion 41 constraints, i.e. upwards through molten metal pool 38. This conduction current flow generates a second horizontal magnetic field adjacent the open end 36 of gap 35.

Направления токов, текущих через первую и вторую части катушки ограничения 41, 42, показаны под цифрами 62, 63 соответственно, а направление тока проводимости, текущего через массу расплавленного металла 38, показано под цифрой 64 (фиг. 5 и 7). Направления первого и второго горизонтальных магнитных полей показаны под цифрами 65 и 66 соответственно на фиг. 7. Два магнитных поля направлены в одну сторону и увеличивают величину друг друга. The directions of the currents flowing through the first and second parts of the restriction coil 41, 42 are shown under the numbers 62, 63, respectively, and the direction of the conduction current flowing through the mass of molten metal 38 is shown under the numbers 64 (Figs. 5 and 7). The directions of the first and second horizontal magnetic fields are shown at 65 and 66, respectively, in FIG. 7. Two magnetic fields are directed in one direction and increase the value of each other.

Катушка ограничения 40 и первое и второе проводящие средства, как описано выше, включает в себя устройство, которое, в присутствии массы расплавленного металла 38, создает магнитное давление отталкивания, действующее на расплавленный металл по направлению внутрь зазора 35 от открытого края 36. The restriction coil 40 and the first and second conductive means, as described above, includes a device that, in the presence of a mass of molten metal 38, creates a repulsive magnetic pressure acting on the molten metal toward the inside of the gap 35 from the open edge 36.

Из анализа конструкции, показанной на фиг. 6, видно, что вторичная обмотка трансформатора состоит из одной катушки 52. В этой конструкции линия 56 представляет собой электрическое соединение одного вывода 90 вторичной обмотки 52 с верхним краем первой части катушки ограничения 41. Обратная линия 57 представляет собой электрическое соединение верхнего края 54 второй части катушки ограничения 42 с другим выводом 91 вторичной обмотки трансформатора 52. Нижний край 45 первой части катушки ограничения 41 соединен посредством электрического соединения 43 и пары соединительных линий 68, на фиг. 6 показана только одна из этих линий, со щетками 46, 47. Обратная линия 59 соединяет электрод 48 с выводом 91 вторичной обмотки 52 трансформатора. Как отмечено выше, вывод 91 также соединен с обратной линией 57, которая, в свою очередь, соединена с верхним краем 54 второй части катушки ограничения 42. From an analysis of the structure shown in FIG. 6, the secondary winding of the transformer consists of one coil 52. In this design, line 56 represents the electrical connection of one terminal 90 of the secondary winding 52 to the upper edge of the first part of the restriction coil 41. The return line 57 represents the electrical connection of the upper edge 54 of the second part restriction coils 42 with another terminal 91 of the secondary winding of transformer 52. The lower edge 45 of the first part of the restriction coil 41 is connected by electrical connection 43 and a pair of connecting lines 68, in FIG. 6 shows only one of these lines, with brushes 46, 47. A return line 59 connects the electrode 48 to the terminal 91 of the secondary winding 52 of the transformer. As noted above, the terminal 91 is also connected to the return line 57, which, in turn, is connected to the upper edge 54 of the second part of the restriction coil 42.

В конструкции на фиг. 6 переменный во времени ток течет от вторичной обмотки 52 трансформатора через линию 56, далее вниз через первую часть катушки ограничения 42, далее через электрическое соединение 43, где электрический ток разветвляется. Одна доля тока течет вверх через вторую часть катушки ограничения 42 и далее через линию 57 обратно ко вторичной обмотке трансформатора 52. Другая доля тока течет через соединительные линии 68, через щетки 46, 47 и потом вверх через расплавленный металл 38 к электроду 48, от которого течет через обратную линию 59 назад ко вторичной обмотке 52 трансформатора. In the construction of FIG. 6, a time-varying current flows from the secondary winding 52 of the transformer through line 56, then down through the first part of the restriction coil 42, then through the electrical connection 43, where the electric current branches out. One portion of the current flows upward through the second part of the restriction coil 42 and then through line 57 back to the secondary winding of the transformer 52. Another portion of the current flows through the connecting lines 68, through the brushes 46, 47 and then upward through the molten metal 38 to the electrode 48, from which flows through the return line 59 back to the secondary winding 52 of the transformer.

В конструкции, показанной на фиг. 6, направления токов, текущих через части катушки ограничения 41 и 42 и через массу расплавленного металла 38, показаны под цифрами 62, 63 и 64, соответственно, на фиг. 6 и 7, и эти направления те же самые, что и направления токов, текущих в конструкции, изображенной на фиг. 5. In the construction shown in FIG. 6, the directions of the currents flowing through the parts of the restriction coil 41 and 42 and through the mass of molten metal 38 are shown under the numbers 62, 63 and 64, respectively, in FIG. 6 and 7, and these directions are the same as the directions of currents flowing in the structure shown in FIG. 5.

Переменный во времени ток, текущий через катушку 40, генерирует первое горизонтальное магнитное поле, имеющее направление, обозначенное цифрой 65 на фиг. 7; переменный во времени ток проводимости, текущий через массу расплавленного металла 38, генерирует второе горизонтальное магнитное поле, имеющее направление, обозначенное цифрой 66 на фиг. 7. Эти направления те же самые, что и направления магнитных полей, генерированных конструкцией, показанной на фиг. 5. Аналогично, второе горизонтальное магнитное поле, имеющее направление, обозначенное цифрой 66 на фиг. 7, усиливает первое горизонтальное магнитное поле, имеющее направление, обозначенное цифрой 65 на фиг. 7, одновременно увеличивая магнитное давление отталкивания у открытого края 36 зазора 35. The time-varying current flowing through the coil 40 generates a first horizontal magnetic field having a direction indicated by 65 in FIG. 7; a time-varying conduction current flowing through the mass of molten metal 38 generates a second horizontal magnetic field having a direction indicated by 66 in FIG. 7. These directions are the same as the directions of the magnetic fields generated by the structure shown in FIG. 5. Similarly, a second horizontal magnetic field having a direction indicated by 66 in FIG. 7 enhances a first horizontal magnetic field having a direction indicated by 65 in FIG. 7, while increasing the repulsion magnetic pressure at the open edge 36 of the gap 35.

Во всех конструкциях данного изобретения ток проводимости, текущий вертикально через массу расплавленного металла 38, всегда течет по направлению 64, противоположному направлению 62 тока, текущего по вертикали через первую часть катушки ограничения 41. В результате этого соотношения направление 66 горизонтального магнитного поля, генерированного током проводимости, текущим через массу расплавленного металла 38, всегда то же самое, что и направление 65 горизонтального магнитного поля, генерированного катушкой 40. In all the constructions of this invention, the conduction current flowing vertically through the mass of molten metal 38 always flows in a direction 64 opposite to the direction 62 of the current flowing vertically through the first part of the restriction coil 41. As a result of this ratio, the direction 66 of the horizontal magnetic field generated by the conduction current flowing through the mass of molten metal 38 is always the same as the direction 65 of the horizontal magnetic field generated by the coil 40.

Когда первое и второе горизонтальные магнитные поля распространяются в одном и том же горизонтальном направлении (65, 66 на фиг. 7), то они усиливают друг друга. When the first and second horizontal magnetic fields propagate in the same horizontal direction (65, 66 in Fig. 7), they reinforce each other.

В дополнение к току проводимости, текущему через массу расплавленного металла 38, могут также возникать, в массе расплавленного металла 38, вихревые токи, индуцированные первым горизонтальным магнитным полем и текущие в том же направлении 64, что и ток проводимости. Индуцированными вихревыми токами генерируется горизонтальное магнитное поле, которое распространяется в том же самом направлении 66, что и горизонтальное магнитное поле, генерированное током проводимости, текущим через массу расплавленного металла, и усиливает горизонтальное магнитное поле, генерированное токами проводимости и переменным во времени током, текущим через катушку ограничения 40. In addition to the conduction current flowing through the mass of molten metal 38, eddy currents induced by the first horizontal magnetic field and flowing in the same direction 64 as the conduction current can also occur in the mass of molten metal 38. Induced eddy currents generate a horizontal magnetic field that propagates in the same direction 66 as the horizontal magnetic field generated by the conduction current flowing through the mass of molten metal and amplifies the horizontal magnetic field generated by the conduction currents and the time-varying current flowing through reel limit 40.

На фиг. 5 и 6 изображены конструкции, в которых переменный во времени ток представляет собой AC-ток. Переменным во времени током также может быть пульсирующий DC. Конструкция, использующая пульсирующий DC, изображена на фиг. 10. In FIG. 5 and 6 illustrate structures in which the alternating current in time is an AC current. A pulsating DC may also be a time-varying current. A design using pulsating DC is shown in FIG. ten.

Конструкция, показанная на фиг. 10, аналогична конструкции, изображенной на фиг. 6, с некоторыми различиями. Сходства не будут упоминаться повторно. А различия описаны ниже. The construction shown in FIG. 10 is similar to the structure shown in FIG. 6, with some differences. Similarities will not be mentioned repeatedly. And the differences are described below.

Трансформатор 50, изображенный на фиг. 10, имеет вторичную обмотку 53 с центральным отводом 73, соединенным с линиями возврата 57 и 59. Каждый вывод вторичной обмотки 72 соединен с соответствующим выпрямителем 74, 75, каждый из которых, в свою очередь, связан в электрическом контуре с линией 56 для направления тока в верхний край 44 первой части катушки ограничения 41. После прохождения током первой части катушки ограничения 41, на ее нижнем крае 45, ток разветвляется на две части: первая часть разделенного тока направляется через электрическое соединение 43 во вторую секцию катушки ограничения 42 и далее вверх по ней; вторая часть разделенного тока направляется через электрические соединения 68 и щетки 46, 47 в массу расплавленного металла 38, через которую вторая часть разветвленного тока течет по направлению вверх. Линия возврата 57 соединяет контур тока, текущего от верхнего края 45 второй части катушки ограничения 42 с центральным отводом 73 на вторичной обмотке трансформатора 72, а линия возврата 59 замыкает контур тока, текущего от электрода 48 с центральным отводом 73. The transformer 50 shown in FIG. 10 has a secondary winding 53 with a central branch 73 connected to return lines 57 and 59. Each terminal of the secondary winding 72 is connected to a corresponding rectifier 74, 75, each of which, in turn, is connected in electrical circuit with line 56 for directing current to the upper edge 44 of the first part of the restriction coil 41. After the current passes through the first part of the restriction coil 41, at its lower edge 45, the current branches into two parts: the first part of the divided current is directed through the electrical connection 43 to the second section of the restriction coil I am 42 and further up her; the second part of the divided current is directed through electrical connections 68 and brushes 46, 47 to the mass of molten metal 38, through which the second part of the branched current flows upward. The return line 57 connects the current loop flowing from the upper edge 45 of the second part of the restriction coil 42 to the central tap 73 on the secondary side of the transformer 72, and the return line 59 closes the current loop from the electrode 48 to the central tap 73.

в конструкциях, показанных на фиг. 6 и 10, доля тока, текущего по направлению вниз через первую часть катушки ограничения, также течет через массу расплавленного металла 38. С другой стороны, в конструкции, показанной на фиг. 5, ни одна доля тока, текущего через массу расплавленного металла 38, не течет через любую часть катушки ограничения 40. in the designs shown in FIG. 6 and 10, the fraction of the current flowing downward through the first part of the restriction coil also flows through the mass of molten metal 38. On the other hand, in the structure shown in FIG. 5, not a single fraction of the current flowing through the mass of molten metal 38 flows through any part of the restriction coil 40.

Горизонтальные магнитные поля, генерированные переменным во времени током, текущим через катушку ограничения 40, и током проводимости, текущим через массу расплавленного металла 38, взаимодействуют, создавая магнитное давление отталкивания, которое действует на массу расплавленного металла 38 по направлению внутрь от открытого края 36 зазора 35. The horizontal magnetic fields generated by the time-varying current flowing through the restriction coil 40 and the conduction current flowing through the mass of molten metal 38 interact to create a repulsive magnetic pressure that acts on the mass of molten metal 38 inward from the open edge 36 of the gap 35 .

Обращаясь снова к фиг. 7, видно, что первая часть катушки ограничения 41 включает в себя переднюю лицевую сторону 76, заднюю сторону 77 и пару боковых сторон 78, 79. Наружная сторона первой части катушки 78, задняя сторона 77 и сторона 79 представляют собой магнитный элемент 80, электрически изолированный от первой части катушки 41, обычно тонким слоем изоляции, не показан. Магнитный элемент 80 обычно состоит из стандартного магнитного материала, и характеризуется низким магнитным сопротивлением обратной линии для магнитного поля, генерированного переменным во времени током, текущим через катушку ограничения 40. Магнитный элемент 80 включает в себя пару частей в виде плеча 81, 82, каждая из которых расположена на соответствующей боковой стороне 78, 79 первой секции катушки 41 и каждая простирается по направлению открытого края 36 зазора 35. Referring again to FIG. 7, the first part of the restriction coil 41 includes a front face side 76, a rear side 77, and a pair of sides 78, 79. The outer side of the first part of the coil 78, the rear side 77 and side 79 are a magnetically electrically insulated element 80 from the first part of the coil 41, usually a thin layer of insulation, is not shown. The magnetic element 80 is usually composed of standard magnetic material, and is characterized by a low magnetic resistance of the return line for the magnetic field generated by a time-varying current flowing through the limiting coil 40. The magnetic element 80 includes a pair of parts in the form of a shoulder 81, 82, each of which is located on the corresponding side 78, 79 of the first section of the coil 41 and each extends in the direction of the open edge 36 of the gap 35.

Магнитный элемент 80 также включает в себя заднюю соединительную часть 83, расположенную между плечами 81, 82 и расположенную между первой и второй частями катушки ограничения 41, 42. The magnetic element 80 also includes a rear connecting portion 83 located between the arms 81, 82 and located between the first and second parts of the restriction coil 41, 42.

Структурные конфигурации, которые могут быть использованы для частей катушки 41, 42, изображены более детально в вышеупомянутом Gereber et al. US Patent N 5197534 и, таким образом, определены здесь общей ссылкой. Однако отличие устройства, описанного в вышеупомянутом Gereber, et al. '534, от устройства данного изобретения состоит в отсутствии какого-либо магнитного щита на внешней стороне магнитных частей в виде плеч 81, 82. Такой щит используется для ограничения магнитного поля, генерированного катушкой ограничения для создания промежутка вблизи открытого края 36 зазора 35. Это является важным в тех случаях, когда предполагается, что индуцированные вихревые токи в массе расплавленного металла 38 представляют собой основной источник тока, текущего через массу расплавленного металла 38. В данном изобретении, однако, ток проводимости является основным источником тока для горизонтального магнитного поля, генерированного током, текущим через массу расплавленного металла 38. Соответственно, магнитный щит Gerber et al. N 534 не нужен. Structural configurations that can be used for coil parts 41, 42 are depicted in more detail in the aforementioned Gereber et al. US Patent N 5197534 and, thus, defined here by General reference. However, the difference between the device described in the aforementioned Gereber, et al. '534, from the device of the present invention consists in the absence of any magnetic shield on the outside of the magnetic parts in the form of shoulders 81, 82. Such a shield is used to limit the magnetic field generated by the restriction coil to create a gap near the open edge 36 of the gap 35. This is important in those cases where it is assumed that the induced eddy currents in the mass of molten metal 38 represent the main source of current flowing through the mass of molten metal 38. In this invention, however, the current through Qdim is the main power source for the horizontal magnetic field generated by current flowing through molten metal pool 38. Accordingly, the magnetic shield Gerber et al. N 534 is not needed.

Как отмечено выше, электрод 48 расположен между валами для литья 31, 32 сверху захвата 39, фиг. 3. Электрод 48 состоит из электропроводного материала, который сохраняет сопротивление при высоких температурах массы расплавленного металла 38, в которую электрод 48 по крайней мере частично опущен. Электрод 48 может быть сделан, например, из графита. As noted above, the electrode 48 is located between the casting shafts 31, 32 on top of the grip 39, FIG. 3. The electrode 48 consists of an electrically conductive material that retains resistance at high temperatures to the mass of molten metal 38 into which the electrode 48 is at least partially lowered. The electrode 48 may be made, for example, of graphite.

Валы для литья 31, 32 могут быть сделаны из меди, или из медного сплава, или керамического материала, или аустенитной, немагнитной, нержавеющей стали. Casting shafts 31, 32 can be made of copper, or of a copper alloy, or ceramic material, or austenitic, non-magnetic, stainless steel.

Вал для литья, состоящий из керамического материала, имеет не очень высокую электропроводность. В таком случае соответствующее электрическое соединение с массой расплавленного металла 38 осуществляют через щетки 46, 47 и полосу 37. The casting shaft, consisting of ceramic material, has a not very high electrical conductivity. In this case, the corresponding electrical connection with the mass of molten metal 38 is carried out through brushes 46, 47 and strip 37.

Предпочтительно использовать пружину для приведения щетки в контакт с полосой 37, и такая пружина изображена под цифрой 85 на фиг. 9. It is preferable to use a spring to bring the brush into contact with the strip 37, and such a spring is shown at 85 in FIG. nine.

Если валы для литья сделаны из электропроводного материала, такого как медь или сплав меди, соответствующее электрическое соединение с массой расплавленного металла 38 содержит валы для литья. Иначе говоря, соответствующее электрическое соединение осуществляется между щетками 46, 47 и валами 31, 32; может быть дополнительное соединение между щеткой и полосой 37. Если соответствующее электрическое соединение осуществляется между щеткой с валом для литья, то желательно использовать пружину для контакта щетки с валом для литья, такая пружина показана на фиг. 8 под цифрой 86. If the casting shafts are made of an electrically conductive material such as copper or a copper alloy, the corresponding electrical connection to the molten metal mass 38 comprises casting shafts. In other words, a corresponding electrical connection is made between the brushes 46, 47 and the shafts 31, 32; there may be an additional connection between the brush and the strip 37. If a corresponding electrical connection is made between the brush and the casting shaft, it is desirable to use a spring to contact the brush with the casting shaft, such a spring is shown in FIG. 8 under the number 86.

Щетки 46, 47 сделаны из электропроводного материала, такого как графит или фосфорная бронза. Brushes 46, 47 are made of an electrically conductive material such as graphite or phosphor bronze.

Если щетка сделана из металла, такого как фосфорная бронза, то возможно внутреннее охлаждение. Если щетка сделана из графита, охлаждение может быть осуществлено при помощи держателя щетки, который охлаждается изнутри. Устройство систем охлаждения типов, описанных в предыдущих частях этого параграфа, представляет собой сферу деятельности специалистов. If the brush is made of metal, such as phosphor bronze, then internal cooling is possible. If the brush is made of graphite, cooling can be carried out using the brush holder, which is cooled from the inside. The design of the cooling systems of the types described in the previous parts of this section is the field of activity of specialists.

Вышеупомянутое детальное описание дано с целью ясности понимания и не предполагает никаких ограничений для модификаций, которые очевидны специалистам. The above detailed description is given for the purpose of clarity of understanding and does not imply any restrictions on modifications that are obvious to those skilled in the art.

Claims

1. The device of electromagnetic retention of liquid metal in a vertical gap between two horizontally spaced elements, containing conductive means for creating a first horizontal magnetic field in the direction of liquid metal in a vertical gap between two elements and installed at the ends of these elements, characterized in that it contains additional electrically conductive means for creating an additional horizontal magnetic field in contact with the liquid metal in the vertical Zore, the conductive means for creating the first horizontal magnetic field is made in the form of the first conductive means of a time-varying electric current and a coil of two vertically arranged and electrically interconnected sections, the first of which faces the gap with its outer side, and the second is shifted relative to the first and facing it with its outer side, while the first conductive means is configured to direct a time-varying electric current through both of the coil vertically in mutually opposite directions, and the additional electrically conductive means has a second conductive means of alternating in time electric current, configured to conduct the specified current through the liquid metal at the ends of the horizontally spaced elements in a vertical direction opposite to the current direction in the first section of the coil.

2. The device according to claim 1, characterized in that the elements are made in the form of rolls for continuous casting of a strip having the ability to rotate in opposite directions and installed between each other with the formation of a vertical gap and a grip area, while the rolls have means for solidifying the liquid metal in strip at the exit of the gap between the rolls.

3. The device according to claim 2, characterized in that it is equipped with a transformer containing a primary winding for receiving input current and at least one secondary winding associated with the first and second conductive means.

4. The device according to claim 3, characterized in that the second conductive means is made in the form of a brush for electrical contact with at least one strip and a roller located below said grip portion of the rolls at their ends, and an electrode for electrical contact with liquid metal over the area of the capture rolls at their ends.

5. The device according to claim 4, characterized in that the first section of the coil is made with upper and lower ends, and the secondary winding of the transformer has one winding, while the first conductive means has means for directing current from the specified winding of the transformer to the upper end of the first section of the coil and the second conductive means has means for electrically contacting the lower end of the first coil section with the brush.

6. The device according to p. 4, characterized in that each of the coil sections is made with upper and lower ends, and the secondary winding of the transformer has two separate secondary windings, each of which includes two leads, while the first conductive means has first means for electrical the contact of one terminal of one secondary winding of the transformer with the upper end of the first section of the coil and the second means for electric contact of the second terminal of the secondary winding of the transformer with the upper end of the second section of the coil, the second the driving means has a first line for electrical contact of one terminal of the secondary winding of the transformer with the brush and electrode, and a second line for electrical contact of the second terminal of the second secondary coil of the transformer with another brush and electrode.

7. The device according to claim 6, characterized in that the first means of electrical contact of the first conductive means has a means for electrical contact of one terminal of the secondary winding of the transformer with the upper end of the first section of the coil, and the first line of the second conductive means has means for electric contact of one terminal of the second transformer secondary with brush.

8. The device according to claim 4, characterized in that the electrode is located between the rollers above the grip area and has means for at least partially immersing in liquid metal.

9. The device according to claim 8, characterized in that the electrode is made of graphite.

10. The device according to claim 4, characterized in that it has means for brush contact with the roller, and each of the rolls is made of either copper or a copper alloy.

11. The device according to claim 4, characterized in that it has means for brush contact with the strip, and each of the rolls is made of ceramic material.

12. The device according to claim 10 or 11, characterized in that the brushes are made of graphite or phosphor bronze.

13. The device according to claim 4, characterized in that each of the rolls is made of austenitic stainless steel.

14. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with means of magnetic material to create a low resistance of the return line of the first magnetic field, made of two parts in the form of shoulders, each of which is located on the corresponding side of the first section of the coil in the direction of the ends rolls, and a connecting part located between the shoulders and between the first and second sections of the coil.

15. The device according to claim 1, characterized in that the additional electrically conductive means is configured to amplify an additional horizontal magnetic field of the first horizontal horizontal field with increasing magnetic pressure on the liquid metal in the gap at the ends of the elements.

16. The device according to claim 1, characterized in that an alternating current source is used as a time-varying electric current source.

17. The method of electromagnetic retention of liquid metal in a vertical gap between two horizontally spaced elements, including the creation of a horizontal magnetic field using electrically conductive means in the direction of liquid metal in a vertical gap between two elements at the ends of these elements, characterized in that they create an additional horizontal magnetic the field in contact with the liquid metal in the vertical gap using additional conductive means, the first horizontal ma the magnetic field is created using electrically conductive means, which are implemented as the first conductive means of an alternating electric current in time and a coil of two vertically arranged and electrically interconnected sections, the first of which faces the gap with its outer side, and the second is offset with respect to the first and facing it with the outer side, while the alternating in time electric current is directed through both outer sides of the coil vertically in mutually opposite directions, and additional electrically conductive means is provided with a second conductive means of an alternating electric current in time and conducts the specified current through the liquid metal at the ends of the horizontally spaced elements in the vertical direction opposite to the current direction in the first section of the coil.

18. The method according to 17, characterized in that the second magnetic field enhances the first horizontal magnetic field with increasing magnetic pressure on the liquid metal in the gap at the ends of the elements.

19. The method according to 17, characterized in that they use the tool from a magnetic material and create a low resistance of the return line of the first magnetic field.

20. The method according to p. 18, characterized in that they direct a time-varying current downward through the first section of the coil and divide the current into two parts at the exit from it, while the first part of the divided current is directed upward through the second section of the coil, and the second part of the divided current is directed upward through the liquid metal.

21. The method according to 17, characterized in that the first alternating current in time is directed through the first section of the coil down, and the additional alternating in time current is directed and passed up through the molten metal.

22. The method according to 17, characterized in that as an alternating in time electric current using alternating current.