RU2116863C1

RU2116863C1 - Apparatuses for continuously casting metal strip, electromagnetic attachment preventing escape of liquid metal through opened side of vertically extended gap between two horizontally spaced members and process for performing the same

Info

Publication number: RU2116863C1
Application number: RU94010083A
Authority: RU
Inventors: Ховард Л. Гербер
Original assignee: Инлэнд Стил Кампани
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1998-08-10
Also published as: JP2968431B2; KR940022596A; KR0136751B1; AU5064193A; DE69317257T2; EP0616865A1; UA27804C2; ZA938381B; ES2112952T3; JPH06339756A; AU661955B2; RU94010083A; EP0616865B1; DE69317257D1

Abstract

FIELD: casting processes and equipment. SUBSTANCE: apparatuses include electrically conductive coil for creating horizontal magnetic field oriented to melt metal in gap. Front portion of coil includes portion of front surface turned towards gap and means for concentrating electric current. Means are in the form of row of vertically spaced finned members mounted on front portion of coil and arranged HORIZONTALLY at lateral sides of front surface behind it. It allows to concentrate electric current and to act upon liquid metal. EFFECT: improved design of apparatus, enhanced efficiency of process. 34 cl, 18 dwg

Description

Изобретение относится в основном к усовершенствованию аппаратов и способов для удержания расплавленного металла посредством магнита. Более конкретно, в данной заявке описывается усовершенствованный способ и аппарат, предназначенные для предотвращения вытекания расплавленного металла через открытую сторону вертикально проходящего зазора между двумя горизонтально разнесенными элементами, между которыми размещается расплавленный металл. The invention relates mainly to the improvement of apparatus and methods for holding molten metal by means of a magnet. More specifically, this application describes an improved method and apparatus designed to prevent the flow of molten metal through the open side of a vertically extending gap between two horizontally spaced elements between which molten metal is placed.

Устройство согласно настоящему изобретению предназначено для работы в тех же самых окружающих условиях, что и устройства, описанные в нижеприведенных предшествующих заявках, например, при работе с аппаратом непрерывной разливки металла со сдвоенными катками. Хотя известные устройства эффективны для предотвращения вытекания расплавленного металла через открытую сторону зазора между двумя горизонтально разнесенными литейными вальцами, усовершенствованный аппарат согласно данному изобретению предназначен для более эффективного выполнения той же самой задачи. The device according to the present invention is designed to operate in the same environmental conditions as the devices described in the following previous applications, for example, when working with a continuous casting machine with dual rollers. Although the known devices are effective in preventing the flow of molten metal through the open side of the gap between two horizontally spaced casting rolls, the improved apparatus according to this invention is designed to more effectively perform the same task.

Непрерывная разливка со сдвоенными катками, в условиях которой предназначено работать устройство согласно данному изобретению, обычно предполагает наличие пары горизонтально разнесенных катков, установленных для возможности вращения в противоположных направлениях относительно соответствующих горизонтальных осей. Два катка образуют находящийся между ними горизонтально проходящий зазор для приема расплавленного металла. Зазор, образованный катками, сводится вниз на конус. Катки охлаждаются и в свою очередь охлаждают расплавленный металл, когда он опускается через зазор. The continuous casting with double rollers, in the conditions of which the device according to this invention is intended to operate, usually involves a pair of horizontally spaced rollers installed to rotate in opposite directions relative to the respective horizontal axes. Two rollers form a horizontally passing gap between them for receiving molten metal. The gap formed by the rollers is reduced down to a cone. The rollers cool and in turn cool the molten metal as it lowers through the gap.

Зазор имеет горизонтально разнесенные открытые противоположные стороны у концов двух катков. Расплавленный металл не удерживается катками у открытых концов зазора. Для того, чтобы предотвратить вытекание расплавленного металла через открытые стороны зазора, использовались механические перемычки или уплотнения. The gap has horizontally spaced open opposite sides at the ends of two rollers. The molten metal is not held by the rollers at the open ends of the gap. In order to prevent leakage of molten metal through the open sides of the gap, mechanical bridges or seals were used.

Механические перемычки имеют недостатки, потому что перемычка находится в физическом контакте как с вращающимися катками, так и с расплавленным металлом. В результате перемычка изнашивается, ломается, в ней образуются протечки, что может вызвать замораживание расплавленного металла и создать в нем большие температурные градиенты. Кроме того, контакт между механической перемычкой и застывающим металлом может привести к появления неровностей вдоль границ полосы металла, что сводит на нет преимущества, которые имеют метод непрерывной разливки по сравнению с обычным методом прокатки полос металла из более толстого твердого целого. Mechanical jumpers have drawbacks because the bridge is in physical contact with both the rotating rollers and the molten metal. As a result, the jumper wears out, breaks, leaks form in it, which can cause the molten metal to freeze and create large temperature gradients in it. In addition, the contact between the mechanical bridge and the solidifying metal can lead to irregularities along the boundaries of the metal strip, which negates the advantages that the continuous casting method has compared to the conventional method of rolling metal strips from a thicker solid whole.

Преимущества, получаемые при использовании метода непрерывной разливки полосы металла, и недостатки, связанные с использованием механических перемычек или уплотнений, более подробно описаны в патенте США N 4936374, выданном Прейгу, и в патенте США N 4974661, выданном Лари и др. The advantages obtained by using the continuous casting method of a strip of metal, and the disadvantages associated with the use of mechanical jumpers or seals, are described in more detail in U.S. Patent No. 4,936,374 to Praig and U.S. Patent No. 4,974,661 to Larry et al.

С целью устранения недостатков, связанных с использованием механических перемычек или уплотнений, предпринимались попытки удержать расплавленный металл у открытых сторон зазора между катками с использованием электромагнита, имеющего сердечник, окруженный проводящей катушкой, по которой протекает переменный электрический ток, причем пара полюсов магнита размещена непосредственно рядом с открытым концом зазора. Магнит возбуждается при протекании через катушку переменного тока и в свою очередь создает переменное или меняющееся во времени магнитное поле, проходящее через открытый конец зазора между полюсами магнита. Магнитное поле может размещаться либо горизонтально, либо вертикально в зависимости от расположения полюсов магнита. Примеры магнитов, создающих горизонтальное поле, описаны в вышеупомянутом патенте США N 4936374, выданном Прейгу, а пример магнитов, создающих вертикальное магнитное поле, описаны в вышеупомянутом патенте США N 4974661, выданном Лари и др. In order to eliminate the disadvantages associated with the use of mechanical jumpers or seals, attempts were made to keep molten metal near the open sides of the gap between the rollers using an electromagnet having a core surrounded by a conductive coil through which an alternating electric current flows, and a pair of magnet poles is located directly next to open end of the gap. A magnet is excited when an alternating current flows through a coil and in turn creates an alternating or time-varying magnetic field passing through the open end of the gap between the poles of the magnet. The magnetic field can be placed either horizontally or vertically, depending on the location of the poles of the magnet. Examples of magnets creating a horizontal field are described in the aforementioned U.S. Patent No. 4,936,374 issued to Preig, and an example of magnets creating a vertical magnetic field is described in the aforementioned US Patent No. 4,974,661 to Larry et al.

Переменное магнитное поле индуцирует вихревые токи (токи Фуко) в расплавленном металле рядом с открытым концом зазора, создавая силу отталкивания, которая вытесняет расплавленный металл из магнитного поля, созданного магнитом, и тем самым вытесняет его из открытого конца зазора. An alternating magnetic field induces eddy currents (Foucault currents) in the molten metal near the open end of the gap, creating a repulsive force that displaces the molten metal from the magnetic field created by the magnet, and thereby displaces it from the open end of the gap.

Сила статического давления, вытесняющая расплавленный металл через открытый конец зазора между катками, увеличивается при увеличении глубины расплавленного металла, а магнитное давление, оказываемое переменным магнитным полем, должно быть достаточным для того, чтобы противостоять максимальному внешнему давлению, оказываемому на расплавленный металл. Более подробное обслуживание этого, а также анализирование различных параметров, связанных с этими вопросами, содержатся в вышеупомянутых патентах США, выданных Прейгу и Лари и др. The static pressure force displacing molten metal through the open end of the gap between the rollers increases with increasing depth of the molten metal, and the magnetic pressure exerted by the alternating magnetic field must be sufficient to withstand the maximum external pressure exerted on the molten metal. A more detailed maintenance of this, as well as an analysis of various parameters related to these issues, is contained in the aforementioned US patents issued to Preig and Lary et al.

Другой прием для удержания расплавленного металла у открытой стороны зазора между парой элементов состоит в том, что размещают рядом с открытым концом зазора катушку, по которой протекает переменный ток. Создаваемое катушкой магнитное поле возбуждает вихревые токи в расплавленном металле рядом с открытым концом зазора, что приводит к появлению силы отталкивания, аналогичной описанной выше в связи с магнитным полем, создаваемым электромагнитом. Реализации такого типа приема описаны в патенте США N 4020890, выданном Олссону. Another technique for holding molten metal near the open side of the gap between the pair of elements is to place a coil along which an alternating current flows near the open end of the gap. The magnetic field generated by the coil excites eddy currents in the molten metal near the open end of the gap, which leads to the appearance of a repulsive force similar to that described above in connection with the magnetic field generated by the electromagnet. Implementations of this type of administration are described in US Pat. No. 4,020,890 to Olsson.

Использование катушки для непосредственного создания магнитного поля рядом с открытой стороной зазора более эффективно, чем использование электромагнита, потому что при использовании электромагнита катушка применяется для возбуждения сердечника магнита, через который магнитный поток должен проходить к полюсам магнита, создающим магнитное поле рядом с открытым концом зазора. В результате имеется так называемая "потеря в сердечнике", когда катушка используется для возбуждения электромагнита; однако потеря в сердечнике не является значительным фактором, когда катушка используется для непосредственного создания магнитного поля у открытого конца зазора. Однако даже в этом случае важно свести к минимуму энергию, рассеиваемую катушкой при создании магнитного поля, достаточно сильного, чтобы удержать расплавленный металл. Using a coil to directly create a magnetic field near the open side of the gap is more efficient than using an electromagnet, because when using an electromagnet, the coil is used to excite the core of the magnet through which the magnetic flux must pass to the poles of the magnet, creating a magnetic field near the open end of the gap. As a result, there is a so-called “core loss" when a coil is used to excite an electromagnet; however, core loss is not a significant factor when the coil is used to directly create a magnetic field at the open end of the gap. However, even in this case, it is important to minimize the energy dissipated by the coil when creating a magnetic field strong enough to hold the molten metal.

Недостатком этого последнего приема является то, что катушку, нужно размещать очень близко к открытому концу зазора с тем, чтобы создать магнитное поле, которое будет удерживать там расплавленный металл. В приеме с использованием электромагнита катушка может размещаться относительно далеко от открытого конца зазора. Чем ближе находится катушка к расплавленной стали, тем в более суровых температурных условиях находится катушка. Другой недостаток приема с использованием катушки для непосредственного создания магнитного поля у открытого конца зазора заключается в том, что часть магнитного поля излучается в направлении от открытого конца зазора, что снижает эффективность катушки. Указанная проблема может возникнуть и при использовании любого электромагнита. The disadvantage of this last trick is that the coil must be placed very close to the open end of the gap in order to create a magnetic field that will hold the molten metal there. In reception using an electromagnet, the coil can be located relatively far from the open end of the gap. The closer the coil is to molten steel, the more severe the temperature in the coil. Another disadvantage of using a coil to directly create a magnetic field at the open end of the gap is that part of the magnetic field is radiated away from the open end of the gap, which reduces the efficiency of the coil. This problem may occur when using any electromagnet.

Прежде всего, вихревые токи, возбуждаемые в магнитном материале изменяющимся магнитным полем, приводят к потере энергии и в результате к нагреву магнитного материала. Этот эффект сводится к минимуму путем изготовления магнитного материала из тонких слоев (пластин), но при этом изготовление становится более затруднительным и дорогим. First of all, eddy currents excited in a magnetic material by a changing magnetic field lead to a loss of energy and, as a result, to heating of the magnetic material. This effect is minimized by manufacturing magnetic material from thin layers (plates), but at the same time, manufacturing becomes more difficult and expensive.

Во-вторых, эффективность реализации с использованием магнитного материала дополнительно ограничивается потерями на магнитный гистерезис в магнитном материале. Потери на магнитный гистерезис связаны с энергией, которая рассеивается в виде тепла в магнитном материале, когда к нему прикладывается меняющееся во времени магнитное поле. Поскольку эти потери энергии характеризуют любой магнитный материал, желательно иметь аппарат для удержания расплавленного металла, в котором не используется магнитный материал. Secondly, the implementation efficiency using magnetic material is further limited by the magnetic hysteresis losses in the magnetic material. Losses due to magnetic hysteresis are associated with energy that is dissipated as heat in the magnetic material when a time-varying magnetic field is applied to it. Since these energy losses characterize any magnetic material, it is desirable to have an apparatus for holding molten metal that does not use magnetic material.

Каждый из описанных выше видов энергетических потерь вызывает нагрев магнитного материала. Если протекающий по катушке ток достаточно сильный тепло, выделяемое за счет вышеописанных потерь энергии, может быть достаточно большим. Соответственно, имеется предел величине тока, который может проходить по катушке, и в связи с этим имеется предел магнитному удерживающему давлению, оказываемому катушкой. Таким образом, имеется предел количества расплавленного металла, который можно удерживать с помощью магнитного материала с применением катушки, как это описано выше, для концентрации тока в рабочей поверхности. Для того, чтобы удерживать расплавленный металл в количествах, превышающих этот предел, необходимо использовать катушку, которая свободна от указанных недостатков. Each of the types of energy losses described above causes heating of the magnetic material. If the current flowing through the coil is sufficiently strong heat generated due to the above-described energy losses, can be quite large. Accordingly, there is a limit to the amount of current that can pass through the coil, and therefore there is a limit to the magnetic holding pressure exerted by the coil. Thus, there is a limit to the amount of molten metal that can be held with magnetic material using a coil, as described above, for the concentration of current in the working surface. In order to retain molten metal in quantities exceeding this limit, it is necessary to use a coil that is free from these drawbacks.

Недостатки описанных выше предыдущих изобретений исключаются при применении устройства и способа согласно настоящему изобретению, представляющему собой усовершенствование по сравнению с изобретением, описанным в SU, авт. св. N 383542, кл. B 22 D 11/06, 1973. The disadvantages of the previous inventions described above are eliminated by applying the device and method according to the present invention, which is an improvement over the invention described in SU, ed. St. N 383542, cl. B 22 D 11/06, 1973.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа, оказывающих более сильное воздействие давлением на расплавленный металл путем выполнения эффективного средства концентрации электрического тока и исключения рассеивания потока магнитного поля в окружающее пространство. The objective of the present invention is to provide a device and method that exert a stronger pressure effect on the molten metal by providing an effective means of concentration of electric current and eliminating the dispersion of the magnetic field flux into the surrounding space.

Принцип работы этого устройства по существу тот же самый, что и у аппарата, описанного в предыдущей заявке. Однако катушка, используемая для создания магнитного поля, удерживающего расплавленный металл внутри зазора, модифицирована таким образом, что включает в себя похожие на ребра структуры на передней части катушки, находящейся непосредственно напротив открытой стороны зазора. Похожие на ребра структуры проходят горизонтально наружу относительно всех поверхностей передней части катушки за исключением рабочей поверхности, которая обращена к открытой стороне зазора. The principle of operation of this device is essentially the same as that of the apparatus described in the previous application. However, the coil used to create a magnetic field holding the molten metal inside the gap is modified to include rib-like structures on the front of the coil, which is directly opposite the open side of the gap. Rib-like structures extend horizontally outward relative to all surfaces of the front of the coil, with the exception of the working surface, which faces the open side of the gap.

Похожие на ребра структуры эффективно концентрируют ток, проходящий в передней части катушки в рабочей поверхности, обращенной к открытой стороне зазора. Это в свою очередь вызывает увеличенную концентрацию магнитного потока в пространстве между рабочей поверхностью передней части катушки и расплавленным металлом, что усиливает удерживающее давление, оказываемое на расплавленный металл в зазоре. Rib-like structures efficiently concentrate the current flowing in front of the coil on the working surface facing the open side of the gap. This, in turn, causes an increased concentration of magnetic flux in the space between the working surface of the front of the coil and the molten metal, which increases the holding pressure exerted on the molten metal in the gap.

Обычно переменный ток проходит по катушке для создания горизонтального магнитного поля, проходящего от рабочей поверхности катушки через открытую сторону зазора к расплавленному металлу. Typically, alternating current flows through the coil to create a horizontal magnetic field passing from the working surface of the coil through the open side of the gap to the molten metal.

От рассеивания магнитного поля в направлении от открытой стороны зазора предохраняет то, что магнитное поле, создаваемое катушкой, в принципе ограничено открытой стороной зазора. Это достигается тем, что задняя часть катушки выполнена из немагнитного электрического проводника и имеет такую конфигурацию, что не только работает как часть обратного пути тока, протекающего через переднюю часть катушки, но и ограничивает магнитное поле в принципе открытой стороной зазора. From the dispersion of the magnetic field in the direction from the open side of the gap, it protects that the magnetic field generated by the coil is, in principle, limited by the open side of the gap. This is achieved by the fact that the back of the coil is made of a non-magnetic electrical conductor and has such a configuration that not only works as part of the return path of the current flowing through the front of the coil, but also limits the magnetic field in principle to the open side of the gap.

Рабочая поверхность передней части катушки имеет такую конфигурацию, что соответствует конусообразной форме зазора для того, чтобы увеличить магнитное давление на расплавленный металл в соответствии с растущим статическим давлением (т.е. глубиной) расплавленного металла в зазоре. The working surface of the front of the coil is configured to conform to the conical shape of the gap in order to increase the magnetic pressure on the molten metal in accordance with the increasing static pressure (i.e. depth) of the molten metal in the gap.

В одном из вариантов настоящего изобретения куски магнитного материала вставлены в плоскостные пространства, вертикально разделяющие похожие на ребра структуры, чтобы более полно распространить магнитный поток в плоскостных пространствах между похожими на ребра структурами. In one embodiment of the present invention, pieces of magnetic material are inserted into planar spaces vertically separating rib-like structures to more fully distribute magnetic flux in planar spaces between rib-like structures.

В другом варианте настоящего изобретения похожие на ребра структуры включают в себя первую и вторую части, которые выдаются вперед относительно катушки, образуя полость, в которую входят участки круговых выступов, проходящих от концов сдвоенных литейных катков, с которыми предназначена работать катушка согласно настоящему изобретению. In another embodiment of the present invention, rib-like structures include first and second parts that protrude forward relative to the coil, forming a cavity that includes portions of circular protrusions extending from the ends of the twin casting rollers that the coil of the present invention is intended to work with.

На фиг. 1 показан вариант реализации устройства, связанного с парой катков системы для непрерывной отливки полос металла, вид в плане; на фиг. 2 - вид с торца устройства и катков фиг. 1; на фиг. 3 - вид сбоку устройства и катков фиг. 1; на фиг. 4 - вид устройства в перспективе; на фиг. 5 - вид спереди участка устройства; на фиг. 6 - вид в сечении, сделанном вдоль линии 6-6 на фиг. 4; на фиг. 7 - фрагментарный вид в сечении, сделанном вдоль линии 7-7 на фиг. 5; на фиг. 8 - вид в перспективе сзади устройства с частичным вырезов; на фиг. 9 - фрагментарный вид в перспективе с частичным вырезом участка устройства, где отдельные части устройства убраны; на фиг. 10 - фрагментарный вид в перспективе передней части катушки устройства, где участки передней части катушки убраны; на фиг. 11 - вид в сечении, сделанном вдоль линии 11-11 на фиг. 6; на фиг. 12 - фрагментарный вид в перспективе, показывающий участок альтернативного варианта реализации устройства; на фиг. 13 - вид в сечении, сделанном вдоль линии 13-13 на фиг. 12; на фиг. 14 - вид в сечении, сделанном вдоль линии 14-14 на фиг. 12; на фиг. 15 - вид в перспективе альтернативного варианта реализации устройства; на фиг. 16 - вид в плане, отчасти в сечении, показывающий вариант реализации фиг. 15, связанный с парой катков системы для непрерывной разливки полос металла; на фиг. 17 вид в сечении, сделанном вдоль линии 17-17 на фиг. 15, где удален участок задней части катушки; на фиг. 18 - вид в увеличении участка на фиг. 16. In FIG. 1 shows an embodiment of a device associated with a pair of rollers of a system for continuously casting metal strips, plan view; in FIG. 2 is an end view of the device and rollers of FIG. one; in FIG. 3 is a side view of the device and rollers of FIG. one; in FIG. 4 is a perspective view of the device; in FIG. 5 is a front view of a portion of a device; in FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 4; in FIG. 7 is a fragmentary sectional view taken along line 7-7 of FIG. 5; in FIG. 8 is a perspective view of a rear view of the device with partial cutouts; in FIG. 9 is a fragmentary perspective view with a partial cut-out of a portion of the device where individual parts of the device are removed; in FIG. 10 is a fragmentary perspective view of the front of the coil of the device, where portions of the front of the coil are removed; in FIG. 11 is a sectional view taken along line 11-11 of FIG. 6; in FIG. 12 is a fragmentary perspective view showing a portion of an alternative embodiment of a device; in FIG. 13 is a sectional view taken along line 13-13 of FIG. 12; in FIG. 14 is a sectional view taken along line 14-14 of FIG. 12; in FIG. 15 is a perspective view of an alternative embodiment of a device; in FIG. 16 is a plan view, partly in cross section, showing an embodiment of FIG. 15 associated with a pair of rollers of a system for continuously casting metal strips; in FIG. 17 is a sectional view taken along line 17-17 of FIG. 15, where the portion of the rear of the coil is removed; in FIG. 18 is an enlarged view of the portion of FIG. sixteen.

На фиг. 1 - 4 цифрой 1 обозначено ограничивающее с помощью магнита устройство, сконструированное в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения. Устройство 1 создает распространяющееся горизонтально магнитное поле, предотвращающее вытекание расплавленного металла через открытую сторону 2 вертикально проходящего зазора 3, который находится между двумя горизонтально разнесенными цилиндрическими металлическими катками 4, 5 в системе непрерывной разливки полос металла. Благодаря цилиндрической форме катков 4, 5 ширина зазора 3 сужается с самого верхнего уровня зазора вниз до уровня минимальной ширины у места 6 сжатия между катками (фиг. 2 и 5). In FIG. 1 to 4, the number 1 denotes a magnet-limiting device constructed in accordance with one embodiment of the present invention. The device 1 creates a horizontally propagating magnetic field, preventing molten metal from flowing out through the open side 2 of the vertically extending gap 3, which is located between two horizontally spaced cylindrical metal rollers 4, 5 in the continuous casting system of metal strips. Due to the cylindrical shape of the rollers 4, 5, the width of the gap 3 narrows from the highest level of the gap down to the minimum width at the compression point 6 between the rollers (Figs. 2 and 5).

Катки 4, 5 вращаются в противоположных направлениях относительно соответствующих осей 7, 8. В обычном состоянии расплавленный металл находится в зазоре 3. Катки 4, 5 охлаждаются традиционным образом, который здесь не описывается, и когда расплавленный металл спускается вертикально через зазор 3, металл охлаждается и застывает в виде полосы металла 9, которая спускается вниз из места 6 сжатия (фиг. 5). The rollers 4, 5 rotate in opposite directions relative to the corresponding axes 7, 8. In the normal state, the molten metal is in the gap 3. The rollers 4, 5 are cooled in a traditional way, which is not described here, and when the molten metal descends vertically through the gap 3, the metal is cooled and solidifies in the form of a strip of metal 9, which goes down from the compression site 6 (Fig. 5).

Однако расплавленный металл может вытекать из зазора 3 через открытую сторону 2. Хотя на чертежах показаны только одна открытая сторона 2 зазора 3 и одно удерживающее устройство, нужно понимать, что имеется открытая сторона 2 у каждого конца зазора 3 и устройство 1 у каждой открытой стороны 2. However, molten metal can flow out of the gap 3 through the open side 2. Although only one open side 2 of the gap 3 and one holding device are shown in the drawings, it should be understood that there is an open side 2 at each end of the gap 3 and a device 1 at each open side 2 .

На фиг. 4 - 8 устройство 1 содержит токопроводящую катушку 10, имеющую переднюю часть 11 и заднюю часть 12. Переменный ток проходит через катушку 10, как это будет описано ниже, что создает горизонтальное магнитное поле, которое благодаря близости катушки 10 к открытой стороне 2 зазора 3 проходит от передней поверхности 13 катушки 10 через открытую сторону 2 зазора 3 к расплавленному металлу, находящемуся в зазоре. In FIG. 4 to 8, the device 1 comprises a conductive coil 10 having a front part 11 and a rear part 12. Alternating current passes through the coil 10, as will be described below, which creates a horizontal magnetic field, which, due to the proximity of the coil 10 to the open side 2 of the gap 3 passes from the front surface 13 of the coil 10 through the open side 2 of the gap 3 to the molten metal in the gap.

Катушка 10 и связанная с ней структура расположены достаточно близко к открытой стороне 2 зазора 3, что позволяет непосредственно созданному магнитному полю удерживать расплавленный металл внутри зазора. Возможные неблагоприятные температурные воздействия такой близости к горячему расплавленному металлу компенсируются использованием традиционной защитной структуры, такой, которая подробно описана в предыдущей заявке, серийный номер 07/901.559, для защиты катушки. Например, катушку 10 можно изолировать от тепла, выделяемого расплавленным металлом, путем размещения огнеупорного элемента 14 между катушкой 10 и открытой стороной 2 зазора 3 (фиг. 6 и 11). The coil 10 and the associated structure are located close enough to the open side 2 of the gap 3, which allows the directly generated magnetic field to hold molten metal inside the gap. Possible adverse temperature effects of such proximity to the hot molten metal are compensated by using a traditional protective structure, such as that described in detail in the previous application, serial number 07 / 901.559, to protect the coil. For example, the coil 10 can be isolated from the heat generated by the molten metal by placing a refractory element 14 between the coil 10 and the open side 2 of the gap 3 (Fig. 6 and 11).

На фиг. 4 - 9 в одном варианте реализации настоящего изобретения передняя и задняя части 11, 12 катушки составляют одно целое и вместе они образуют катушку 10. Образующее одно целое соединение передней части 11 катушки с задней частью 12 катушки обозначено цифрой 15 на фиг. 4 и 9. Передняя часть 11 катушки содержит ребра 16, которые более подробно будут описаны ниже: только на фиг. 9 показана структура цельной катушки 10, у которой ребра 16 удалены для более ясного показа нижнего участка 17 корпуса передней части 11 катушки и цельного соединения 15 между передней частью 11 катушки и задней частью 12 катушки. В альтернативном варианте реализации передняя часть 11 катушки и задняя часть 12 катушки являются отдельными структурами, электрически и структурно соединенными вместе любым традиционным способом. In FIG. 4 to 9, in one embodiment of the present invention, the front and rear parts 11, 12 of the coil are integral and together form a coil 10. The integral part of the front part 11 of the coil and the rear part 12 of the coil is formed by the number 15 in FIG. 4 and 9. The front part 11 of the coil contains ribs 16, which will be described in more detail below: only in FIG. 9 shows the structure of the integral coil 10, in which the ribs 16 are removed to more clearly show the lower portion 17 of the housing of the front of the coil 11 and the integral connection 15 between the front of the coil 11 and the rear of the coil 12. In an alternative embodiment, the front of the coil 11 and the rear of the coil 12 are separate structures that are electrically and structurally connected together in any conventional manner.

Передняя часть 11 катушки содержит верхнюю часть 18 корпуса и нижнюю часть 17 корпуса. Верхняя часть 18 корпуса имеет прямоугольную в основном жесткую верхнюю структуру 19 корпуса, от которой вверх выходит горловина 20, составляющая с ней одно целое. Горловина 20, верхняя структура корпуса 19 и нижняя часть 17 корпуса имеют соответствующие передние участки поверхности, которые являются смежными и копланарными и образуют непрерывную переднюю поверхность 13 катушки. Как показано на фиг. 5, нижняя часть 17 корпуса проходит вниз от верхней структуры 19 и имеет ширину между боковыми сторонами, которая уменьшается в направлении вниз в соответствий с сужающейся открытой стороной 2 зазора 3. The front part 11 of the coil comprises an upper part 18 of the housing and a lower part 17 of the housing. The upper part 18 of the housing has a rectangular substantially rigid upper structure 19 of the housing, from which the neck 20 extends upward, which is integral with it. The neck 20, the upper structure of the housing 19 and the lower part of the housing 17 have corresponding front surface sections that are adjacent and coplanar and form a continuous front surface 13 of the coil. As shown in FIG. 5, the lower housing portion 17 extends downward from the upper structure 19 and has a width between the sides that decreases in the downward direction in accordance with the tapering open side 2 of the gap 3.

Нижняя часть 17 корпуса имеет две противоположные боковые поверхности 21, 22 и обращенную назад поверхность 23 (фиг. 6 и 10). Ряд ребер 16, вертикально разделенных плоскостными пространствами 24, расположен смежно с боковыми поверхностями 21, 22 и проходит горизонтально от них и назад от поверхности 23. Ребра являются плоскостными элементами, составляющими одно целое с нижней частью 17 корпуса, и они проходят от открытой стороны 2 зазора 3. The lower part 17 of the casing has two opposite side surfaces 21, 22 and the rear surface 23 (Figs. 6 and 10). A series of ribs 16, vertically separated by planar spaces 24, is adjacent to the side surfaces 21, 22 and extends horizontally from them and back from surface 23. The ribs are planar elements that are integral with the lower part 17 of the housing, and they extend from the open side 2 clearance 3.

На фиг. 4, 8 и 11 задняя часть 12 катушки содержит похожую на коробку структуру, имеющую заднюю стенку 25, боковые стенки 26, 27, участки верхней стенки 28, 29 и нижнюю стенку 30. Стенки 25 - 30 задней части 12 катушки образуют полость 31, которая имеет открытую переднюю часть 32 и такие размеры, что может вмещать переднюю часть 11 катушки (фиг. 9 и 11). Таким образом, передняя поверхность 13 передней части 11 катушки остается незакрытой задней частью 12 катушки и обращена к открытой части 2 зазора 3 через открытую переднюю часть 32 полости 31. Полость 31 имеет форму, в принципе соответствующую форме передней части 11 катушки, но полость 31 больше ее, так что ребра 16 не контактируют с внутренними поверхностями стенок 25 - 30 задней части 12 катушки (фиг. 11). Образуя одно целое с задней частью 12 катушки, от нее вверх отходит выступающая часть 33, содержащая боковые стенки 34 и 35 и заднюю стенку 36. Стенки 34 - 36 выступающей части 33 образуют удлинение полости 31. Удлинение полости вмещает в себя горловину 20, однако выступающая часть 33 не контактирует с горловиной. In FIG. 4, 8 and 11, the rear part 12 of the coil contains a box-like structure having a rear wall 25, side walls 26, 27, portions of the upper wall 28, 29 and the lower wall 30. The walls 25 - 30 of the rear part 12 of the coil form a cavity 31, which has an open front part 32 and such dimensions that it can accommodate the front part 11 of the coil (Fig. 9 and 11). Thus, the front surface 13 of the front part 11 of the coil remains unclosed by the rear part 12 of the coil and faces the open part 2 of the gap 3 through the open front part 32 of the cavity 31. The cavity 31 has a shape basically corresponding to the shape of the front part 11 of the coil, but the cavity 31 is larger her, so that the ribs 16 are not in contact with the inner surfaces of the walls 25-30 of the rear part 12 of the coil (Fig. 11). Forming one with the rear part 12 of the coil, the protruding part 33, which contains the side walls 34 and 35 and the rear wall 36, extends upward from it. The walls 34 - 36 of the protruding part 33 form an extension of the cavity 31. The extension of the cavity accommodates the neck 20, however, protruding part 33 is not in contact with the neck.

Для дальнейшей иллюстрации структуры согласно настоящему изобретению на фиг. 8 показан вид сзади катушки 10, где задняя часть 12 катушки имеет частичный вырез, обнажая ребра 16 передней части катушки. Как указывалось выше, ребра 16 разнесены относительно внутренних поверхностей задней части 12 катушки так, что электрический ток, протекающий по катушке, будет течь вниз через нижнюю часть корпуса 17, где он концентрируется в передней поверхности 13, а затем потечет к задней части 12 катушки. To further illustrate the structure according to the present invention in FIG. 8 shows a rear view of the coil 10, where the back of the coil 12 has a partial cut-out, exposing the ribs 16 of the front of the coil. As indicated above, the ribs 16 are spaced relative to the inner surfaces of the rear part 12 of the coil so that electric current flowing through the coil will flow down through the lower part of the housing 17, where it concentrates in the front surface 13, and then flows to the rear part 12 of the coil.

Катушка 10 помещена рядом с катками 4 и 5 так, что передняя поверхность нижней части 17 корпуса находится непосредственно напротив открытой стороны 2 зазора 3. Катушка 10 имеет такие размеры, что участок 37 катушки 19 проходит под местом 6 сжатия катка, а местоположение самого нижнего ребра 16 также находится под этим местом сжатия (фиг. 2 и 5). Ток, протекающий в участке 37, увеличивает напряженность магнитного поля в открытой стороне 2 зазора 3, что также делает ток, протекающий в участке катушки 10, находящимся над местом 6 сжатия. Кроме того, поскольку увеличение напряженности в магнитном поле в открытой стороне 2 зазора 3 больше всего в месте 6 сжатия, то удлинение катушки 10 ниже места 6 сжатия эффективно усиливает магнитное поле у места сжатия. В свою очередь усиленное магнитное поле увеличивает магнитное ограничивающее давление, оказываемое на расплавленный металл в зазоре 3 у места 6 сжатия, где сильнее всего статическое давление, выдавливающее расплавленный металл из открытой стороны 2. The coil 10 is placed next to the rollers 4 and 5 so that the front surface of the lower part 17 of the housing is directly opposite the open side 2 of the gap 3. The coil 10 is sized so that the portion 37 of the coil 19 extends below the compression site 6 of the roller, and the location of the lowest rib 16 is also located under this compression site (FIGS. 2 and 5). The current flowing in the portion 37 increases the magnetic field in the open side 2 of the gap 3, which also makes the current flowing in the portion of the coil 10 located above the compression point 6. In addition, since the increase in the magnetic field in the open side 2 of the gap 3 is most in place 6 of the compression, the extension of the coil 10 below the compression 6 effectively enhances the magnetic field at the compression site. In turn, the amplified magnetic field increases the magnetic confining pressure exerted on the molten metal in the gap 3 at the compression point 6, where the static pressure is the strongest, squeezing the molten metal from the open side 2.

Катушка 10 может поддерживаться в нужном положении относительно катков непрерывного литья и может соединяться с источником переменного тока любым традиционным способом, например, аналогично тому, который описан подробно в предыдущей заявке, серийный номер 07/902.559. Coil 10 can be maintained in position relative to continuous casting rollers and can be connected to an AC source in any conventional manner, for example, similarly to that described in detail in the previous application, serial number 07 / 902.559.

Переменный ток проходит к передней части 11 катушки вниз через ее переднюю часть, затем вверх через заднюю часть 12, которая электрически связана и образует одно целое с передней частью 11. Ток выходит из катушки 10 через упомянутую выше традиционную соединительную структуру. Когда переменный ток течет в катушке, он создает меняющееся во времени горизонтальное магнитное поле, которое стремится окружить как переднюю, так и заднюю части катушки. Alternating current flows to the front of the coil 11 down through its front, then up through the rear 12, which is electrically connected and integrates with the front 11. The current exits the coil 10 through the aforementioned traditional connecting structure. When alternating current flows in the coil, it creates a time-varying horizontal magnetic field that tends to surround both the front and back of the coil.

Однако, как указывалось выше, задняя часть 12 катушки, которая состоит из немагнитного электропроводящего материала, такого как медь или сплав на основе меди, содержит похожую на коробку структуру, которая окружает всю переднюю часть 11 катушки за исключением передней поверхности 13. Соответственно, поскольку структура, охватывающая переднюю часть катушки, немагнитная, горизонтальное магнитное поле в принципе ограничено пространством перед передней поверхностью 13 передней части катушки у открытой стороны 2 зазора, и магнитное поле не рассеивается в направлении от открытой стороны зазора 3. However, as mentioned above, the back of the coil 12, which consists of a non-magnetic electrically conductive material such as copper or a copper-based alloy, contains a box-like structure that surrounds the entire front of the coil 11 except for the front surface 13. Accordingly, since the structure covering the front of the coil, a non-magnetic, horizontal magnetic field is in principle limited by the space in front of the front surface 13 of the front of the coil at the open side 2 of the gap, and the magnetic field is not ivaetsya in a direction from the open side of the gap 3.

Кроме того, как указывалось выше, нижняя часть 17 корпуса имеет форму, соответствующую в принципе открытой стороне 2 зазора. В результате как плотность тока, протекающего в нижней части 17 корпуса, так и напряженность магнитного поля вдоль передней части 11 катушки (этот параметр пропорционален плотности тока) увеличиваются в направлении вниз вдоль передней части катушки. Таким образом, катушка создает магнитное ограничивающее давление, которое увеличивается в направлении вниз для соответствия с увеличивающимся статическим давлением, которое выдавливает расплавленный металл из открытой стороны зазора 3. In addition, as indicated above, the lower part 17 of the housing has a shape corresponding in principle to the open side 2 of the gap. As a result, both the density of the current flowing in the lower part of the housing 17 and the magnetic field along the front of the coil 11 (this parameter is proportional to the current density) increase downward along the front of the coil. Thus, the coil creates a magnetic confining pressure that increases in the downward direction to match the increasing static pressure that squeezes the molten metal from the open side of the gap 3.

Ребра 16 служат для распределения магнитного потока, который окружает этот участок передней части 11 катушки за передней поверхностью 13, в принципе по всей площади каждого горизонтального плоскостного пространства 24. Общая величина магнитного потока перед передней поверхностью 13 (у открытой стороны зазора) равна общей величине потока за передней поверхностью 13. Поток за передней поверхностью распространяется по площади, соответствующей площади плоскостных пространств 24. В результате плотность потока у открытой стороны 2 зазора на любом данном вертикальном уровне открытой стороны относительно выше, чем плотность потока в любом пространстве 24 на том же самом вертикальном уровне. The ribs 16 are used to distribute the magnetic flux that surrounds this portion of the front of the coil 11 behind the front surface 13, in principle over the entire area of each horizontal planar space 24. The total magnetic flux in front of the front surface 13 (at the open side of the gap) is equal to the total flux behind the front surface 13. The flow behind the front surface spreads over an area corresponding to the area of planar spaces 24. As a result, the flux density at the open side 2 of the gap on any annom vertical level of open side is relatively higher than the flux density in any space 24 at the same vertical level.

Обычно магнитный поток стремится проникнуть или рассеиваться через поверхности передней части 11 катушки. Полярность магнитного поля, окружающего переднюю и заднюю части катушки, меняется по синусоиде в соответствии с меняющейся полярностью переменного тока, протекающего по катушке 10. Поэтому в соответствии со скин-эффектом (это явление хорошо известно людям, знакомым с физикой) у магнитного потока есть время только для проникновения на небольшую глубину внутрь поверхностей катушки 10 и, в частности, внутрь поверхностей нижней части 17 корпуса прежде, чем поток изменит свою полярность. Однако магнитный поток, рассеиваемый внутри передней поверхности 13 нижней части корпуса, более сконцентрирован, чем магнитный поток, рассеиваемый внутри боковых поверхностей 21, 22 и задней поверхности 23. Это происходит потому, что поток концентрируется перед передней поверхностью 13, у открытой стороны 2 зазора 3. Typically, magnetic flux tends to penetrate or disperse through the surfaces of the front of the coil 11. The polarity of the magnetic field surrounding the front and rear of the coil varies in a sinusoidal pattern in accordance with the changing polarity of the alternating current flowing through the coil 10. Therefore, in accordance with the skin effect (this phenomenon is well known to people familiar with physics), the magnetic flux has time only to penetrate to a shallow depth inside the surfaces of the coil 10 and, in particular, inside the surfaces of the lower part 17 of the housing before the flow changes its polarity. However, the magnetic flux scattered inside the front surface 13 of the lower part of the housing is more concentrated than the magnetic flux scattered inside the side surfaces 21, 22 and the rear surface 23. This is because the flux is concentrated in front of the front surface 13, at the open side 2 of the gap 3 .

Распределение или концентрация тока в различных частях нижнего участка 17 корпуса связаны с концентрацией магнитного потока в этих частях. Соответственно ток концентрируется в передней поверхности 13, где происходит наибольшая концентрация потока. The distribution or concentration of current in various parts of the lower portion 17 of the housing is related to the concentration of magnetic flux in these parts. Accordingly, the current is concentrated in the front surface 13, where the highest concentration of flow occurs.

Из-за скин-эффекта ток, текущий вниз через нижнюю часть 17 корпуса, протекает в ребра 16, где проникновение тока в принципе ограничено из-за эффекта. Другими словами, поскольку ток высокой частоты, проходящий по катушке 10, имеет тенденцию протекать вдоль ее поверхностей, то он будет течь вниз вдоль передней поверхности 13 и вдоль боковой и задней поверхностей 21 - 23 нижней части 17 корпуса, за исключением тех вертикальных положений вдоль нижней части, где имеется ребро 16. В этих положениях ток будет течь наружу вдоль верхней поверхности ребра, вниз вдоль краевых поверхностей ребра, внутрь вдоль нижней поверхности ребра и возвращаться в нижнюю часть 17 корпуса. Due to the skin effect, the current flowing down through the lower part 17 of the housing flows into the ribs 16, where the current penetration is in principle limited due to the effect. In other words, since the high-frequency current passing through the coil 10 tends to flow along its surfaces, it will flow down along the front surface 13 and along the side and back surfaces 21 - 23 of the lower part 17 of the housing, except for those vertical positions along the lower the parts where there is a rib 16. In these positions, the current will flow outward along the upper surface of the rib, down along the edge surfaces of the rib, inward along the lower surface of the rib and return to the lower part 17 of the housing.

Толщина ребра 16 в вертикальном направлении приблизительно в четыре раза превышает глубину скина материала, из которого изготовлена катушка 10. Такие размеры ребра 16 обеспечивают то, что большая часть тока протекает прежде всего вдоль поверхностей ребра 16, как описывалось выше, а не течет непосредственно через нижнюю часть 17 корпуса. Поскольку ток таким образом распределяется вдоль поверхностей ребра, магнитный поток в плоскостных пространствах 24 (распределение которого связано с распределением тока) распространяется по всей площади в соответствии с каждым плоскостным пространством. The thickness of the rib 16 in the vertical direction is approximately four times the depth of the skin of the material from which the coil 10 is made. Such dimensions of the rib 16 ensure that most of the current flows primarily along the surfaces of the rib 16, as described above, and does not flow directly through the bottom part 17 of the body. Since the current is thus distributed along the surfaces of the rib, the magnetic flux in the planar spaces 24 (the distribution of which is related to the distribution of the current) is distributed over the entire area in accordance with each planar space.

Глубина скина материала, из которого изготовлена катушка 10, меняется в обратной зависимости от частоты переменного тока, проходящего по катушке, как отмечалось выше, толщина ребер 16 должна приблизительно в четыре раза превышать глубину скина, чтобы ток мог протекать в принципе вдоль поверхностей ребер. Поэтому частота тока, протекающего по катушке 10, должна быть достаточно высокой, чтобы создать глубину скина достаточно малую, так что ребра 16 могли бы быть толщиной порядка четырех глубин скина, как описывалось выше, одновременно обеспечивая нужные размеры плоскостных пространств 24. The depth of the skin of the material of which the coil 10 is made varies inversely with the frequency of the alternating current passing through the coil, as noted above, the thickness of the ribs 16 should be approximately four times the depth of the skin so that the current can flow in principle along the surfaces of the ribs. Therefore, the frequency of the current flowing through the coil 10 must be high enough to create a skin depth sufficiently small, so that the ribs 16 could be about four depths of the skin, as described above, while at the same time providing the necessary dimensions of the planar spaces 24.

В общем случае плоскостные пространства 24 имеют такие размеры, чтобы обеспечивать в них приблизительное постоянство плотности магнитного потока на всем их протяжении. В особенности, размер каждого пространства 24 в вертикальном направление приблизительно находится между 50 и 100% от толщины от передней до задней поверхности нижней части 17 корпуса (т.е. это расстояние от передней поверхности 13 до задней поверхности 23 нижней части 17 корпуса). In the general case, the planar spaces 24 are dimensioned to provide an approximate constancy of the magnetic flux density throughout them. In particular, the size of each space 24 in the vertical direction is approximately between 50 and 100% of the thickness from the front to the rear surface of the lower housing part 17 (i.e., this is the distance from the front surface 13 to the rear surface 23 of the lower housing part 17).

Однако точные размеры плоскостных пространств 24 зависят от нескольких соображений. Плотность магнитного потока около ребра 16 меняется в обратной зависимости от расстояния от ребра. Кроме того, при малых расстояниях от ребра плоскость магнитного потока приблизительно постоянна. Таким образом, если плоскостные пространства 24, разделяющие ребра, достаточно тонкие, плотность магнитного потока в этих плоскостных пространствах будет, как и требуется, приблизительно постоянной. Иначе плотность потока будет уменьшаться по направлению к вертикальному центру каждого плоскостного пространства. Если это происходит, магнитное ограничивающее и удерживающее давление, оказываемое катушкой 10 у открытой стороны 2 зазора 3, будет также уменьшаться. Поэтому желательно, чтобы плоскостные пространства 24 были тонкими. However, the exact dimensions of planar spaces 24 depend on several considerations. The magnetic flux density near the edge 16 varies inversely with the distance from the edge. In addition, at small distances from the rib, the plane of the magnetic flux is approximately constant. Thus, if the planar spaces 24 separating the ribs are sufficiently thin, the magnetic flux density in these planar spaces will, as required, be approximately constant. Otherwise, the flux density will decrease towards the vertical center of each planar space. If this happens, the magnetic limiting and holding pressure exerted by the coil 10 at the open side 2 of the gap 3 will also decrease. Therefore, it is desirable that the planar spaces 24 are thin.

Однако, если плоскостные пространства 24 слишком тонкие, индуктивность между ребрами 16 (которая пропорциональна расстоянию между ребрами) также будет малой, так что более значительная составляющая общего тока, проходящего по катушке 10, будет протекать вдоль поверхностей ребер 16, чем в случае выбора правильных размеров плоскостных пространств 24. Это в свою очередь уменьшит часть общего тока, которая концентрируется в передней поверхности 13, и снизит соответствующую концентрацию магнитного потока у открытой стороны 2 зазора 3. Другими словами, если плоскостные пространства 24 являются слишком тонкими, катушка станет неэффективной. However, if the planar spaces 24 are too thin, the inductance between the ribs 16 (which is proportional to the distance between the ribs) will also be small, so that a more significant component of the total current passing through the coil 10 will flow along the surfaces of the ribs 16 than if the correct sizes were chosen planar spaces 24. This in turn will reduce the portion of the total current that is concentrated in the front surface 13, and will reduce the corresponding magnetic flux concentration at the open side 2 of the gap 3. In other words if the planar spaces 24 are too thin, the coil will become ineffective.

Подводя итоги, можно сказать, что ребра должны быть достаточно толстыми, чтобы обеспечивать протекание тока в принципе вдоль их поверхностей. Размер плоскостных пространств 24 в вертикальном направлении должен быть достаточно невелик, чтобы плотность магнитного потока была приблизительно постоянной по каждому плоскостному пространству, и достаточно велик, чтобы большая часть тока в принципе концентрировалась в передней поверхности 13. Summing up, we can say that the ribs should be thick enough to ensure the flow of current in principle along their surfaces. The size of the planar spaces 24 in the vertical direction should be small enough so that the magnetic flux density is approximately constant over each planar space, and large enough that most of the current is concentrated in principle in the front surface 13.

Например, при обычной рабочей частоте тока 3000 Гц глубина скина в ребрах, выполненных из меди, составляет приблизительно 1,2 мм. Поэтому толщина ребер 16 в вертикальном направлении должна превосходить примерно 4,8 мм. В этом же варианте реализации смежные ребра 16 вертикально разделены у находящегося между ними плоскостного пространства 24 на приблизительно 12,5 мм. For example, at a typical current operating frequency of 3000 Hz, the depth of the skin in ribs made of copper is approximately 1.2 mm. Therefore, the thickness of the ribs 16 in the vertical direction should exceed about 4.8 mm. In the same embodiment, the adjacent ribs 16 are vertically divided at approximately 12.5 mm between the planar space 24 between them.

Поскольку ребра 16 эффективно удлиняют траекторию протекания тока в передней части 11 катушки (т.е. ток течет вдоль поверхностей ребер), то они увеличивают сопротивление протеканию тока через нижнюю часть 17 корпуса и поэтому снижают количество тока, проходящего по катушке 10. Поэтому было бы желательным иметь как можно меньшее число ребер и в то же время иметь достаточное количество ребер, чтобы распределить магнитный поток за нижней частью 17 корпуса. Since the ribs 16 effectively lengthen the path of current flow in the front part 11 of the coil (i.e., the current flows along the surfaces of the ribs), they increase the resistance to current flow through the lower part 17 of the housing and therefore reduce the amount of current passing through the coil 10. Therefore, it would be it is desirable to have as few ribs as possible and at the same time to have enough ribs to distribute the magnetic flux behind the lower part 17 of the housing.

Описанная выше толщина и разнесенность ребер 16 помогает концентрировать ток в передней поверхности 13 нижней части 17 корпуса. В результате магнитное поле, создаваемое у открытой стороны 2 зазора 3, является более концентрированным, чем было бы магнитное поле, если бы ток равномерно распределялся в нижней части корпуса. The thickness and spacing of the ribs 16 described above helps to concentrate the current in the front surface 13 of the lower part 17 of the housing. As a result, the magnetic field created at the open side 2 of the gap 3 is more concentrated than the magnetic field would be if the current were evenly distributed in the lower part of the housing.

Кроме того, увеличивающаяся в направлении вниз концентрация тока, протекающего в передней части 11 катушки благодаря ее сходящему вниз на конус контуру, еще сильнее увеличивает магнитное поле и плотность магнитного потока у открытой стороны 2 зазора 3 около места 6 сжатия, как и было объяснено выше. In addition, the increasing concentration in the downward direction of the current flowing in the front part 11 of the coil due to its contour descending to the cone increases the magnetic field and magnetic flux density at the open side 2 of the gap 3 near the compression point 6 even more, as was explained above.

Увеличенная плотность потока у открытой стороны 2 зазора 3 позволяет катушке 10 оказывать магнитное ограничивающее давление на расплавленный металл в зазоре, которое относительно сильнее, на данное количество тока, проходящего по катушке, чем то давление, которое могла бы оказывать катушка без наличия ребер. The increased flux density at the open side 2 of the gap 3 allows the coil 10 to exert a magnetic limiting pressure on the molten metal in the gap, which is relatively stronger, for a given amount of current passing through the coil than the pressure that the coil could exert without ribs.

На фиг. 12, 13 и 14, в варианте данного изобретения куски магнитного материала 38, 39, 40 могут размещаться в плоскостных пространствах 24 вертикально разделяющих смежных ребер. Отдельные куски магнитного материала 38, 39, 40 могут разделяться горизонтально воздушными зазорами 41, 42, которые по природе своей менее эффективно проводят магнитный поток, чем магнитный материал. In FIG. 12, 13 and 14, in an embodiment of the present invention, pieces of magnetic material 38, 39, 40 can be placed in planar spaces 24 of vertically separating adjacent ribs. The individual pieces of magnetic material 38, 39, 40 can be separated horizontally by air gaps 41, 42, which by their nature conduct magnetic flux less effectively than magnetic material.

Геометрическая конфигурация кусков магнитного материала 38, 39, 40 и находящихся между ними воздушных зазоров 41, 42 может быть выбрана такой, чтобы максимально увеличить рассеивание магнитного потока по плоскостным пространствам 24 между соседними ребрами 16. Таким образом, суммарный магнитный поток распределяется по большей площади в плоскостных пространствах 24, чем в варианте реализации, в котором не используются куски магнитного материала 38, 39, 40 в плоскостных пространствах 24. По мере увеличения площади распределения магнитного потока уменьшается плотность магнитного потока в кусках магнитного материала. Следовательно, также уменьшаются потери энергии в кусках 38, 39, 40 магнитного материала (которые пропорциональны плотности магнитного потока). The geometric configuration of the pieces of magnetic material 38, 39, 40 and the air gaps 41, 42 between them can be chosen so as to maximize the dispersion of the magnetic flux along the planar spaces 24 between adjacent ribs 16. Thus, the total magnetic flux is distributed over a larger area in planar spaces 24 than in the embodiment where no pieces of magnetic material 38, 39, 40 are used in planar spaces 24. As the area of distribution of the magnetic flux increases, shaetsya magnetic flux density in magnetic material pieces. Therefore, energy losses in pieces 38, 39, 40 of magnetic material (which are proportional to magnetic flux density) are also reduced.

Хотя указанные куски магнитного материала вызывают те же виды энергетических потерь, что магнитный материал, окружающий стороны и заднюю часть передней половины катушки и описанный в предыдущей заявке, серийный номер 07/902.559 (ниже именуемый "более ранняя катушка"), потери энергии в кусках магнитного материала 38, 39 и 40 намного меньше потерь, чем в более ранней катушке. Поэтому в варианте на фиг. 12 - 14 более сильное магнитное поле создается ребрами 16, однако потери энергии в виде выделяемого тепла ниже, чем потери, присущие более ранней катушке. Поскольку катушка согласно настоящему изобретению выделяет меньше тепла, чем более ранняя катушка, то она может проводить более сильный ток и создавать большее магнитное ограничивающее давление, чем более ранняя катушка, в которой использован магнитный материал, а не структура ребер для концентрации тока в рабочей поверхности. Although these pieces of magnetic material cause the same types of energy loss as the magnetic material surrounding the sides and the back of the front half of the coil and described in the previous application, serial number 07 / 902.559 (hereinafter referred to as the “earlier coil”), the energy loss in pieces of magnetic material 38, 39 and 40 is much less loss than in an earlier coil. Therefore, in the embodiment of FIG. 12 to 14, a stronger magnetic field is generated by the ribs 16, however, the energy loss in the form of heat generated is lower than the loss inherent in an earlier coil. Since the coil of the present invention generates less heat than the earlier coil, it can conduct a stronger current and create a greater magnetic limiting pressure than the earlier coil, which uses magnetic material, rather than the structure of the ribs to concentrate the current in the working surface.

В передней части 11 катушки предусмотрен канал 43 охлаждения, который проходит от верхней поверхности 44 через горловину 20, верхнюю структуру 19 корпуса и нижнюю часть 17 корпуса к нижней поверхности 45 катушки 10 (фиг. 8). По каналу 43 охлаждения циркулирует охлаждающая жидкость для того, чтобы охлаждать переднюю часть 11 катушки. Тепло, выделяемое током, сконцентрированным в передней поверхности 13 передней части 11 катушки, также рассеивается ребрами 16. Задняя часть катушки 12 может охлаждаться, как показано на фиг. 4, при циркуляции охлаждающей жидкости через трубки 46 охлаждения (из которых показана только одна), прикрепленные к задней части 12 катушки. In the front part 11 of the coil, a cooling channel 43 is provided which extends from the upper surface 44 through the neck 20, the upper housing structure 19 and the lower housing part 17 to the lower surface 45 of the coil 10 (Fig. 8). Coolant circulates through the cooling channel 43 in order to cool the front of the coil 11. The heat generated by the current concentrated in the front surface 13 of the front part 11 of the coil is also dissipated by the ribs 16. The rear part of the coil 12 can be cooled, as shown in FIG. 4, when the coolant circulates through the cooling tubes 46 (of which only one is shown) attached to the rear of the coil 12.

На фиг. 15 - 18 показан другой вариант реализации настоящего изобретения, где устройство обозначено цифрой 47 и размещено рядом с открытой стороной 48 зазора 49 между парой катков 50, 51, аналогично размещению устройства 1, описанного выше. Устройство 47 оказывает ограничивающее давление способом, аналогичным описанному в связи с устройством 1, на расплавленный металл в зазоре 49, за исключением тех отличий, о которых сказано ниже. In FIG. 15 to 18 show another embodiment of the present invention, where the device is indicated by the number 47 and placed next to the open side 48 of the gap 49 between the pair of rollers 50, 51, similar to the placement of the device 1 described above. The device 47 exerts a limiting pressure in a manner similar to that described in connection with the device 1 on molten metal in the gap 49, except for those differences, which are described below.

Устройство 47 содержит катушку с одним витком 52, включая переднюю часть 53 катушки, соединенную и образующую одно целое с задней частью 54 катушки. Задняя часть 54 катушки очень похожа на заднюю часть 12 катушки, описанную выше, но в некоторых отношениях отличается от нее, как это описано ниже. Задняя часть 54 катушки включает в себя стенки 55 - 60, а также стенки 61 - 63 выступающей части 64, образующей с ней одно целое. Передняя часть 53 катушки аналогична передней части 11 катушки, описанной выше, но отличается в некоторых отношениях от нее, как это описано ниже. The device 47 includes a coil with one turn 52, including the front part 53 of the coil, connected and forming a whole with the rear part 54 of the coil. The rear part 54 of the coil is very similar to the rear part 12 of the coil described above, but in some respects differs from it, as described below. The rear part 54 of the coil includes walls 55-60, as well as walls 61-63 of the protruding part 64, forming one with it. The front part 53 of the coil is similar to the front part 11 of the coil described above, but differs in some respects from it, as described below.

Передняя часть 53 катушки содержит верхнюю часть 65 корпуса и нижнюю часть 66 корпуса. В свою очередь верхняя часть 65 корпуса содержит прямоугольную, в основном жесткую верхнюю структуру 67 корпуса, от которой проходит вверх горловина 68, составляющая с ней одно целое. Горловина 68, верхняя структура 67 корпуса и нижняя часть 66 корпуса имеют соответствующие участки передней поверхности, которые являются смежными и копланарными так, что образуют непрерывную переднюю поверхность 69. Как показано на фиг. 15, нижняя часть 66 корпуса проходит вниз от верхней структуры 67 корпуса и имеет толщину между боковыми сторонами, которая уменьшается в направлении вниз в соответствии с сужением ширины открытой стороны 48 зазора 49. The front portion 53 of the coil comprises an upper housing portion 65 and a lower housing portion 66. In turn, the upper part 65 of the housing contains a rectangular, basically rigid upper structure 67 of the housing, from which the neck 68 extends upward, which is integral with it. The neck 68, the upper housing structure 67 and the lower housing 66 have corresponding front surface portions that are adjacent and coplanar so as to form a continuous front surface 69. As shown in FIG. 15, the lower part 66 of the housing extends downward from the upper structure 67 of the housing and has a thickness between the sides that decreases in the downward direction in accordance with a narrowing of the width of the open side 48 of the gap 49.

Нижняя часть 66 корпуса имеет две противоположные боковые поверхности 70, 71 и заднюю поверхность 72. Имеется ряд ребер 73, смежных с боковыми поверхностями 70, 71 и проходящих от них горизонтально в стороны и назад от задней поверхности 72, причем ребра 73 вертикально разделены плоскостными пространствами 74. Ребра 73 являются плоскостными элементами, составляющими одно целое с нижней частью 66 корпуса, также как ребра 16 и нижняя часть 17 корпуса в описанной выше катушке 10. The lower part 66 of the casing has two opposite side surfaces 70, 71 and the rear surface 72. There are a number of ribs 73 adjacent to the side surfaces 70, 71 and extending horizontally to the sides and back from the rear surface 72, the ribs 73 being vertically divided by planar spaces 74. The ribs 73 are planar elements that are integral with the lower part 66 of the housing, as well as the ribs 16 and the lower part 17 of the housing in the above-described coil 10.

Однако в этом варианте реализации каждое ребро 73 содержит первый и второй участки 75, 76, которые размещены на противоположных торцах передней поверхности 69 и которые выдаются вперед от нее в направлении соответствующих катков 50 и 51 (фиг. 16 и 18). Поэтому передняя поверхность 69 не является смежной и компланарной с передними краевыми поверхностями 77 ребер 73 подобно передней поверхности 13 в отношении передних краевых поверхностей ребер 16 в катушке 10. Наоборот, передняя поверхность 69 углублена относительно поверхностей 77 на первом и втором участках 75, 76 ребер 73. However, in this embodiment, each rib 73 comprises first and second portions 75, 76, which are located at opposite ends of the front surface 69 and which protrude forward from it in the direction of the respective rollers 50 and 51 (FIGS. 16 and 18). Therefore, the front surface 69 is not adjacent and coplanar with the front edge surfaces 77 of the ribs 73, like the front surface 13 with respect to the front edge surfaces of the ribs 16 in the coil 10. Conversely, the front surface 69 is recessed relative to the surfaces 77 in the first and second sections 75, 76 of the ribs 73 .

Стенки 55 - 60 задней части 54 катушки образует полость 78, которая имеет переднее отверстие 79 для размещения передней части 53 катушки (фиг. 16). Передняя поверхность 69 передней части 53 катушки остается незакрытой задней частью 54 катушки и обращена к открытой стороне 48 зазора 49 через переднее отверстие 79 полости 78 (фиг. 16). Полость 78 больше передней части 53 катушки, так что ребра 73 не контактируют с внутренними поверхностями стенок 55 - 60 задней части катушки (фиг. 15 и 16). Walls 55 - 60 of the rear part 54 of the coil forms a cavity 78, which has a front hole 79 to accommodate the front part 53 of the coil (Fig. 16). The front surface 69 of the front part 53 of the coil remains unclosed by the rear part 54 of the coil and faces the open side 48 of the gap 49 through the front opening 79 of the cavity 78 (Fig. 16). The cavity 78 is larger than the front part 53 of the coil, so that the ribs 73 do not contact the inner surfaces of the walls 55-60 of the rear part of the coil (Figs. 15 and 16).

Передние краевые поверхности 77 первого и второго участков 75 и 76 ребер 73 компланарны относительно переднего отверстия 79 полости 78. Передняя часть 53 катушки расположена внутри полости, а передняя поверхность 69 передней части катушки углублена относительно переднего отверстия 79 полости 78 (фиг. 15 и 16). The front edge surfaces 77 of the first and second sections 75 and 76 of the ribs 73 are coplanar with respect to the front hole 79 of the cavity 78. The front part 53 of the coil is located inside the cavity, and the front surface 69 of the front part of the coil is recessed relative to the front hole 79 of the cavity 78 (Figs. 15 and 16) .

Для использования совместно с устройством 47 кольцевой фланец 80 прикреплен к каждой торцевой поверхности 81 каждого катка 50 и 51. Внешний диаметр каждого фланца 80 равен внешнему диаметру катка 50 и 51 и каждый фланец проходит вовне от каждой торцевой поверхности 81 катка в направлении, параллельном оси катка 82 или 83. Каждый фланец 80 имеет такой внутренний диаметр, что толщина фланца в принципе меньше глубины скина материала, из которого выполнен фланец при данной частоте тока, проходящего в катушке 52. Каждый фланец 80 также определяет обод кольцевого пространства 84, имеющий внешнее отверстие и внутреннюю поверхность, соответствующую торцевой поверхности 81 катка. For use with device 47, an annular flange 80 is attached to each end surface 81 of each roller 50 and 51. The outer diameter of each flange 80 is equal to the outer diameter of the roller 50 and 51 and each flange extends outward from each end surface 81 of the roller in a direction parallel to the axis of the roller 82 or 83. Each flange 80 has an inner diameter such that the thickness of the flange is in principle less than the depth of the skin of the material from which the flange is made at a given frequency of current flowing in the coil 52. Each flange 80 also defines a ring rim th space 84, having an outer hole and an inner surface corresponding to the end surface 81 of the roller.

Каждый фланец 80 имеет также внешнюю круговую поверхность, образующую продольное удлинение круговой линейной поверхности катка (50 или 51), к которой прикреплен фланец. Пары фланцев 80, вращающихся в противоположных направлениях вместе с соответствующими катками 50 и 51, образуют таким образом продольное удлинение 85 зазора 49. Соответственно, открытая сторона 48 зазора 49 фактически размещается у открытого конца продольного удлинения 85 зазора, которое в этом варианте реализации является частью зазора 49 (фиг. 16). Естественно, статическое давление выдавливает находящийся в зазоре расплавленный металл внутрь продольного удлинения зазора 85, из которого, если бы не катушка 52, расплавленный металл вытекал бы через открытую сторону. Each flange 80 also has an external circular surface forming a longitudinal extension of the circular linear surface of the roller (50 or 51) to which the flange is attached. The pairs of flanges 80 rotating in opposite directions together with respective rollers 50 and 51 thus form a longitudinal extension 85 of the gap 49. Accordingly, the open side 48 of the gap 49 is actually located at the open end of the longitudinal extension 85 of the gap, which in this embodiment is part of the gap 49 (Fig. 16). Naturally, static pressure squeezes the molten metal in the gap into the longitudinal extension of the gap 85, from which, if not for the coil 52, the molten metal would flow out through the open side.

Каждое удлинение 85 зазора в принципе в 1-3 раза длиннее и, желательно, приблизительно в 2 раза длиннее глубины скина данного расплавленного металла, удерживаемого при данной частоте тока, протекающего в катушке. Такие размеры удлинений 85 обеспечивают то, что на расплавленный металл действует достаточный магнитный поток, чтобы удерживать его в зазоре. Each elongation 85 of the gap is in principle 1-3 times longer and preferably about 2 times longer than the skin depth of a given molten metal held at a given frequency of current flowing in the coil. Such dimensions of the elongations 85 ensure that sufficient magnetic flux acts on the molten metal to hold it in the gap.

Величина магнитного потока, которая может воздействовать на расплавленный металл в зазоре 49, меняется с изменением размера удлинений 85 зазора (и кольцевых пространств 84, в которые выдаются участки 75, 76 ребер 73). Если удлинение 85 зазора небольшое, то слишком небольшая часть магнитного потока связывается с расплавленным металлом, чтобы создать ограничивающее давление, достаточное для предотвращения утечки расплавленного металла из зазора. Тогда требуется более высокий суммарный ток, чтобы дать катушке 52 возможность создать достаточный магнитный поток, чтобы удержать расплавленный металл. The magnitude of the magnetic flux, which can act on the molten metal in the gap 49, varies with the size of the elongations 85 of the gap (and the annular spaces 84, which are issued sections 75, 76 of the ribs 73). If the elongation 85 of the gap is small, then too small a portion of the magnetic flux binds to the molten metal to create a limiting pressure sufficient to prevent molten metal from leaking out of the gap. A higher total current is then required to enable coil 52 to create sufficient magnetic flux to hold molten metal.

Если удлинение 85 велико, то большое количество потока связывается с расплавленным металлом, однако потери энергии в расплавленном металле избыточно высоки и катушка 52 становится неэффективной. If the elongation 85 is large, then a large amount of flow is associated with the molten metal, however, the energy loss in the molten metal is excessively high and the coil 52 becomes ineffective.

В этом варианте реализации размер удлинения 85 полости обычно составляет приблизительно между 1, 5 и 3 глубинами скина для материала, из которого выполнены фланцы 80. При частоте тока, текущего по катушке, например, 3000 Гц, длина каждого удлинения полости 85 в принципе составляет между 16 и 34 мм (для фланцев, выполненных из стали). In this embodiment, the size of the extension of the cavity 85 is usually between approximately 1, 5 and 3 depths of the skin for the material from which the flanges 80 are made. At a frequency of current flowing through the coil, for example, 3000 Hz, the length of each extension of the cavity 85 is in principle between 16 and 34 mm (for flanges made of steel).

На фиг. 15 для того, чтобы сегменты фланцев 80 входили в выемку 86, участки верхней стенки 58, 59 и нижняя стенка 60 задней части 54 катушки имеют пазы для размещения этих сегментов фланцев (фиг. 15). Каждый участок верхней стенки 58, 59 содержит пазы 87, 88, имеющие такие размеры, чтобы позволить сегменту фланца 80 войти в выемку 86, не контактируя с участками 58, 59 верхней стенки. Кроме того, нижняя стенка 60 содержит паз 89, имеющий такие размеры, чтобы позволить сегменту фланца 80 на каждом катке 50, 51 входить в выемку 86, не контактируя с нижней стенкой. In FIG. 15 so that the segments of the flanges 80 are included in the recess 86, portions of the upper wall 58, 59 and the lower wall 60 of the rear part 54 of the coil have grooves for accommodating these segments of the flanges (Fig. 15). Each section of the upper wall 58, 59 contains grooves 87, 88 having such dimensions as to allow a segment of the flange 80 to enter the recess 86 without contacting portions 58, 59 of the upper wall. In addition, the bottom wall 60 includes a groove 89 that is dimensioned to allow a segment of the flange 80 on each roller 50, 51 to enter the recess 86 without contacting the bottom wall.

Для того, чтобы максимально увеличить проникновение потока внутрь расплавленного металла (что позволяют сделать фланцы 80, входящие в выемку 86), расстояние, на которое участки 75, 76 ребер 73 выдаются вперед относительно передней поверхности 69, равно длине удлинений 85 полости. Однако, фланцы 80 не соприкасаются с катушкой 52, а участки 75, 76 ребер 73 не соприкасаются с торцевыми поверхностями 81 катков 50, 51 (или с кольцевыми дисками, описанными ниже, которые в принципе закрывают торцевые поверхности 81 катков). In order to maximize the penetration of the flow into the molten metal (which allows the flanges 80 included in the recess 86), the distance by which sections 75, 76 of the ribs 73 protrude forward relative to the front surface 69 is equal to the length of the elongations 85 of the cavity. However, the flanges 80 are not in contact with the coil 52, and the sections 75, 76 of the ribs 73 are not in contact with the end surfaces 81 of the rollers 50, 51 (or with the ring disks described below, which basically cover the end surfaces of the rollers 81).

Фланцы 80 выполнены из немагнитного материала с низкой электрической проводимостью. Этот состав позволяет магнитному потоку, вызванному катушкой 52, проходить через те сегменты и дуги фланцев 80, которые находятся внутри выемки 86, при любой данной ориентации вращение катка 50, 51 (очевидно, эти сегменты меняются при вращении катков). Магнитный поток, проходящий через эти конкретные сегменты фланцев 80, затем может глубже проникать внутрь расплавленного металла, связываясь с ним внутри зазора 49 и продольных удлинений 85 зазора, чем в том случае, если бы ребра 73 не выдавались вперед относительно передней поверхности 69. Поэтому эта конфигурация позволяет катушке 52 оказывать более сильное удерживающее давление на расплавленный металл, чем могла бы оказывать катушка, если бы участки 75, 76 ребер 73 не выдавались вперед относительно передней поверхности. Flanges 80 are made of non-magnetic material with low electrical conductivity. This composition allows the magnetic flux caused by the coil 52 to pass through those segments and arcs of the flanges 80 that are inside the recess 86, for any given orientation, the rotation of the roller 50, 51 (obviously, these segments change when the rollers rotate). The magnetic flux passing through these specific segments of the flanges 80 can then penetrate deeper into the molten metal, contacting it inside the gap 49 and the longitudinal extensions 85 of the gap than if the ribs 73 did not protrude forward relative to the front surface 69. Therefore, this the configuration allows the coil 52 to exert a stronger holding pressure on the molten metal than the coil could have provided if sections 75, 76 of the ribs 73 did not protrude forward relative to the front surface.

Кольцевой диск 90 в принципе покрывает каждую торцевую поверхность 81 каждого катка 50, 51. Каждая торцевая поверхность 81 это также внутренняя поверхность соответствующего кольцевого пространства 84. Каждый диск 90 выполнен из меди или другого немагнитного материала и поэтому ограничивает магнитное поле кольцевым пространством 84 внутри фланца 80 на каждом торце каждого катка 50, 51. Другими словами, магнитный поток в кольцевом пространстве 84 не проникает в торцевую поверхность 81 катка 50, поскольку поток ограничивается немагнитным диском 90. The annular disk 90 basically covers each end surface 81 of each roller 50, 51. Each end surface 81 is also the inner surface of the corresponding annular space 84. Each disk 90 is made of copper or other non-magnetic material and therefore limits the magnetic field to the annular space 84 inside the flange 80 at each end of each roller 50, 51. In other words, the magnetic flux in the annular space 84 does not penetrate the end surface 81 of the roller 50, since the flow is limited by a non-magnetic disk 90.

Ограничение магнитного потока в кольцевых пространствах 84 у торцов 81 катков 50, 51 увеличивает концентрацию магнитного потока у открытой стороны 48 зазора 49 и увеличивает силу удерживающего (ограничивающего) давления, оказываемого на расплавленный металл в зазоре и в его удлинениях. The restriction of the magnetic flux in the annular spaces 84 at the ends 81 of the rollers 50, 51 increases the concentration of the magnetic flux at the open side 48 of the gap 49 and increases the force holding (limiting) pressure exerted on the molten metal in the gap and in its extensions.

За исключением обсужденных выше аспектов, катушка 52 по своей структуре и функции тождественна катушке 10. With the exception of the aspects discussed above, coil 52 is identical in structure and function to coil 10.

Приведенное выше подробное описание было приведено только с целью иллюстрации концепции настоящего изобретения и из него не нужно выводить каких-либо ограничений, поскольку модификации будут понятны для специалиста. The above detailed description has been given only for the purpose of illustrating the concept of the present invention and it is not necessary to derive any limitations from it, since modifications will be understood by a person skilled in the art.

Claims

1. A device for continuous casting of a strip of metal containing two horizontally spaced elements in the form of rolls with a gap between them and an electromagnetic device to prevent leakage of the melt through the open side of the gap, containing an electrically conductive coil creating a horizontal magnetic field, characterized in that the electromagnetic device is located directly in front of the open side of the gap, and the conductive coil is formed from a front portion located relatively close to open the opposite side of the specified gap, and the rear part, located relatively far from the open side of the specified gap, the front part of the coil having front, rear and side surfaces, as well as a means of concentration of current in the form of ribs mounted horizontally on the sides and rear of the front part of the coil, allowing most of the current flowing through the front of the coil flows through the specified front surface.

2. Device for continuous casting of a strip of metal, containing two horizontally spaced elements in the form of rolls with a gap between them and an electromagnetic device to prevent the flow of molten metal through the open side of the gap, containing an electrically conductive coil creating a horizontal magnetic field, characterized in that each roll contains a ring-shaped flange placed at each end of the roll, the diameter of which is equal to the outer diameter of the ring, with each flange forming a rim of an annular cavity with an inner the lower surface corresponding to the end surface of the roll, and the electrically conductive coil is formed from a front part located relatively close to the open side of the specified gap, and a rear part located relatively far from the open part of the gap, the front part of the coil having front, rear and side surfaces, and also a means of concentration of current in the form of ribs mounted horizontally on the sides and behind the front of the coil, allowing most of the current flowing through the front of the coil, t Burn through the specified front surface.

3. The device according to claim 2, characterized in that the protruding sections of the ribs are placed in the annular cavities of the rolls.

4. The device according to claim 2, characterized in that the flanges are made of non-magnetic material.

5. The device according to claim 2, characterized in that on each end surface of the roll there is a non-magnetic annular disk whose diameter is equal to the diameter of the roll.

6. An electromagnetic device for preventing leakage of molten metal through the open side of a vertically elongated gap located between two horizontally spaced elements, containing an electrically conductive coil creating a horizontal magnetic field, characterized in that the electrically conductive coil is made of a front part located relatively close to the open the side of the specified gap, and the rear, located relatively far from the open side of the gap, and the front I part of the coil has front, rear and side surfaces, as well as a current concentration means in the form of ribs mounted horizontally on the sides and rear of the front part of the coil, allowing most of the current flowing through the front of the coil to flow through the specified front surface.

7. The device according to claim 6, characterized in that it is configured to operate with an electric current having a predetermined frequency, and a part of said current flows in said ribs having a thickness that allows current to flow in the ribs with the indicated frequency along the surface of these ribs.

8. The device according to claim 7, characterized in that the thickness of each rib is four times the depth of the skin effect for the metal of the coil at a given current frequency.

9. The device according to claim 6, characterized in that the distance between the ribs is 50 - 100% of the distance between the front and rear surfaces of the front of the coil.

10. The device according to claim 6, characterized in that the ribs partially protrude relative to the front surface of the front of the coil on both sides thereof.

11. The device according to p. 6, characterized in that it contains an electrically conductive screen to limit the magnetic field of the area in front of the front surface of the front of the coil.

12. The device according to claim 11, characterized in that the back of the coil is a specified conductive screen.

13. The device according to p. 12, characterized in that the electrically conductive screen surrounds the front of the coil with the exception of its front surface facing the gap.

14. The device according to claim 6, characterized in that the conductive coil is made of copper or an alloy based on it.

15. The device according to claim 6, characterized in that the front surface has a configuration that allows you to increase the magnetic pressure of the magnetic field as the static pressure of the molten metal in the gap increases.

16. The device according to p. 15, characterized in that the front surface tapers down according to the width of the gap.

17. The device according to 14, characterized in that the shape of the front surface corresponds to the shape of the gap between horizontally spaced elements.

18. The device according to claim 6, characterized in that the horizontally spaced elements are made in the form of rotating rolls having parallel axes and end surfaces, and the open side of the gap is located between a pair of these end surfaces.

19. The device according to p. 18, characterized in that the electrically conductive coil is equipped with means for electrically connecting each other of its front and rear parts adjacent to the end of each of the parts.

20. The device according to claim 19, characterized in that the means for electrical connection consists of a lower portion of the rear of the coil, made in one piece with the front part.

21. The device according to p. 18, characterized in that in the front of the coil there is a cavity for the passage of coolant circulating through it.

22. The device according to claim 6, characterized in that the front part of the coil is made with upper and lower sections, the last of which has a pair of opposite lateral surfaces and a surface facing backward from the gap, the upper and lower sections being adjacent to form a continuous surface, representing the front surface of the front of the coil.

23. The device according to item 22, wherein the ribs are located on the lateral and backward facing surfaces of the lower section.

24. The device according to item 23, wherein the ribs are installed on the lower portion of the front of the coil and extend from the open side of the gap.

25. The device according to item 23, wherein the ribs are integral with the front of the coil.

26. The device according to item 23, characterized in that it adjoins the open part of the gap with the location of the ribs above and below the narrowest part of the gap in the place of closest convergence of horizontally spaced elements.

27. The device according to item 23, characterized in that it is provided with plates made of magnetic material located between adjacent ribs.

28. The device according to item 27, wherein the plates of magnetic material consist of several parts located in the same plane and separated by an air gap.

29. A method of preventing molten metal from flowing out through a magnet through a gap located between two horizontally spaced elements, comprising installing a conductive coil near the gap having a front portion facing the gap and a rear portion in transmitting electric current through the coil to create a horizontal magnetic field for applying pressure through the open side of the gap to the molten metal located in it, characterized in that they provide a concentration of electrical while the portion of the front surface of the front coil part by fitting the front coil part series of vertically-spaced elements such ribs extending horizontally back and sides of said front surface portion, and limiting the magnetic field with the open side of the gap.

30. The method according to clause 29, wherein the increase in the static pressure of the molten metal in the gap, respectively, increase the magnetic pressure by strengthening the magnetic field.

31. The method according to clause 29, wherein the maximum dispersion of the magnetic flux in the space between adjacent vertically spaced rib elements by installing magnetic material in each of these spaces.

32. The method according to p, characterized in that the magnetic material is made in the form of pieces and placed them in the same plane with separation between them by an air gap.

33. The method according to p. 29, characterized in that the front part of the coil is performed with a pair of sections of the side surfaces oppositely located relative to the portion of the front surface, behind which a portion of the rear surface is made, while the rib elements are made thick, providing current flow at a predetermined frequency along the costal elements.

34 The method according to p. 29, characterized in that the thickness of the rib elements is four times the depth of the skin for the material of the coil at a predetermined frequency.