SE501935C2 - Sätt och anordning för att bromsa en smältas rörelse vid gjutning i kokill - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 501 935 2 smältan fär flyta in i en i kokillen befintlig rörliknande gjutform med ett motsvarande rektangulärt tvärsnitt. Gjutformens väggar bestär av fyra separata kopparplattor. Tvá av kopparplattorna utgör kokillens làngsidor och de andra tva kopparplattorna utgör kokillens kortsidor. Genom att ändra läget pä kopparplattorna som utgör kokillens kortsidor kan bredden pä gjutämnet ändras. När kokillen är stängd har kopparplattorna kontakt med varandra, vilket betyder att alla eventuella potentialskillnader mellan kopparplattorna utjämnas.

Ett statiskt eller periodiskt làgfrekvent magnetfält genereras med permanentmagneter eller likströmsmatade induktionsspolar, och anordnas att verka tvärs den inströmmande smältan, parallellt med kokillens kortsidor. Smältan som rör sig med en i magnetfältet (B) (i) i smältan. De inducerade strömmarnas strömtäthet hastighet (v) ger upphov till inducerade strömmar och riktning i smältan beräknas med följande ekvation: =.V_X-B_ (A/mmfz) Härav följer att den inducerade strömmen fär en riktning som är vinkelrät mot det plan som bildas av vektorerna v och B, dvs i huvudsak parallellt med kopparplattornas längsidor. När de inducerade strömmarna när kokillens kortsidor tvingas de att böja av nedåt parallellt med kortsidorna, dvs i samma riktning som smältan rör sig.

De inducerade strömmarna i smältan ger tillsammans med magnetfältet upphov till en kraft. Kraftens storlek och riktning (F) kan beräknas ur följande ekvation: (N / m2) De inducerade strömmar som utbreder sig parallellt med kopparplattornas längsidor ger upphov till krafter som är motriktade smältans flödesriktning och bromsar därför smältan, men vid kokillens kortsidor där de inducerade strömmarna viker av nedät blir kraften istället riktad utàt mot kortsidan och har lO 15 20 25 30 35 3 501 955 därmed ingen bromsande effekt pä smältan. Detta medför att det bildas en nedätriktad flödeskanal längs med kokillens kortsidor som för med sig slaggpartiklar och andra oönskade partiklar ner i gjutämnet och därmed försämrar kvaliteten pä ämnet.

Ett ändamäl med uppfinningen är att anvisa ett sätt och en anordning för att erhälla en jämn bromsning av smältan utmed hela kokillens bredd, och förhindra uppkomsten av obromsade flödeskanaler längs med kokillens kortsidor.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett sätt och en anordning för att vid gjutning av metall bromsa en smältas rörelse i icke-stelnade partier av ett gjutämne.

Smälta strömmar in i en kokill som innefattar fyra kopparplattor vilka bildar en nedät öppen gjutform med ett i huvudsak rektangulärt tvärsnitt. Ett statiskt eller periodiskt lägfrekvent magnetfält genereras tvärs den inströmmande smältans väg varvid elektriska strömmar induceras i smältan. Enligt uppfinningen isoleras tvä motstàende i kokillen ingäende kopparplattor elektriskt frän varandra, och de inducerade strömmarna äterleds via en yttre àterledare som ansluts mellan de isolerade kopparplattorna. De inducerade strömmarna ger tillsammans med magnetfältet upphov till en kraft som verkar i en sädan riktning att smältans rörelse bromsas.

Genom att använda en yttre äterledare undviks att de inducerade strömmarna viker av nedät utmed kokillens kortsidor utan istallet fortsätter de inducerade strömmarna rakt ut genom kopparplattorna. Kraften som de inducerade strömmarna ger upphov till blir dä riktad uppät, mot smältans flödesriktning, utmed hela kokillens bredd. De obromsade flödeskanalerna längs med kokillens kortsidor kan inte längre uppstä.

BESKRIVNING AV RITNINGSFIGURER Figur la-ld visar schematiskt en anordning för gjutning av smält metall enligt teknikens ständpunkt. 10 15 20 25 30 35 501 935 4 Figur 2a-2d visar schematiskt en anordning för gjutning av smält metall enligt en första utföringsform av uppfinningen.

Figur 3 visar schematiskt en andra utföringsform av uppfinningen.

UTFÖRINGSFORMER Figur la visar en anordning för gjutning av metall enligt teknikens ståndpunkt i ett horisontellt snitt. En kokill 1 innefattar fyra kopparplattor varav tvä av plattorna 2 utgör kokillens kortsidor och de andra tvä plattorna 3 utgör kokillens längsidor. När kokillen är stängd har kopparplattorna kontakt med varandra. Flytande metall, smälta, tillförs kokillen genom ett gjutrör 4. Magneter placerade pà var sida om smältan genererar ett magnetfält vars flödeslinjer 5 är parallella med kokillens kortsidor. Magneterna innefattar varsin kärna 6 och en spole 7 lindad runt kärnan. Magnetfältet verkar över hela bredden av kokillen.

Figur lb visar anordningen i figur la i ett snitt A-A. Det av magneterna genererade magnetfältet verkar i omrâde 8. I figuren visas hur ett inkommande primärt flöde av smälta har delats upp i flera flödeskanaler. Flödet i de nedätriktade kanaler 9 som ansluter till kokillens kortsidor päverkas ej av magnetfältet och fär därför fortsätta obromsade ner i smältan. Övriga flöden 10 bromsas av magnetfältet.

Figur lc och ld visar de elektriska strömmar som induceras i smältan. Strömmarna induceras i en riktning som är vinkelrät mot bäde det magnetiska fältet och den inströmmande smältan, dvs parallellt med kopparplattornas längsidor i en horisontell riktning. När de inducerade strömmarna när kokillens kortsidor tvingas strömmarna ll att böja av parallellt med kortsidorna. De inducerade strömmarna i smältan ger tillsammans med magnetfältet upphov till en kraft. Där i kokillen som strömmen induceras parallellt med kopparplattornas lángsidor är kraften motriktad 10 15 20 25 30 35 5 501 935 smältans flödesriktning och kommer därmed att bromsa smältan, men vid kokillens kortsidor där de inducerade strömmarna viker av blir kraften riktad utät mot kortsidan och har därmed ingen bromsande effekt pà smältans rörelse. Pä sä vis uppstär de nedätriktade flödeskanalerna 9 längs med kokillens kortsidor.

Figur 2a visar en anordning för gjutning av metall enligt en första utföringsform av uppfinningen. En elektrisk isolering 12 har anordnats mellan kopparplattorna. Isoleringen mäste vara av ett material som täl det slitage som blir när kortsidans kopparplattor ändrar läge i samband med att bredden pä gjutämnet ändras. Isoleringen kan t ex bestä av ett plastskikt.

Isoleringen tilläter att kokillens kortsidor har olika potential. Kopparplattorna pä kokillens kortsidor ansluts till varandra med en ledning 13. Pä sä vis kortsluts de inducerade strömmarna och istället för att behöva vika av utmed kortsidorna kan de fortsätta rakt ut genom kopparplattorna pä kortsidan. I figur 2c och 2d visas de inducerade strömmarna i smältan.

Kraften som de inducerade strömmarna ger upphov till riktas uppät, utmed hela kokillens bredd (figur 2d). De obromsade flödeskanalerna längs med kokillens mot smältans flödesriktning, kortsidor försvinner tack vare de uppätriktade bromsande krafterna 14. I figur 2b visas smältans flöde i en anordning enligt uppfinningen.

I figur 3 visas en andra utföringsform av uppfinningen där den bromsande effekten utmed hela kokillens bredd har förstärkts ytterligare genom att en yttre strömkälla 15 har anslutits till kokillens bäda kortsidor. Pä sä sätt ökas de inducerade strömmarna i smältan vilket innebär att den bromsande kraften blir större. Kopparplattorna isoleras elektriskt frän varandra pä samma sätt som i den första utföringsformen.

Den andra utföringsformen är att föredra framför den första utföringsformen. Fördelarna med att ansluta en yttre strömkälla är dels att den bromsande kraften kan ökas med ett oförändrat magnetfält, och dels att den bromsande kraften kan hällas 501 935 6 oförändrad med ett minskat magnetfält. Om ett mindre magnetfält räcker kan magneterna göras mindre.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 7 501 935 PATENTKRAV

1. l. Sätt att vid gjutning av metall bromsa en smältas rörelse i icke-stelnade partier av ett gjutämne, där en kokill, innefattande fyra kopparplattor (2,3) vilka bildar en nedät öppen gjutform med ett i huvudsak rektangulärt tvärsnitt, tillförs en inströmmande smälta, och ett statiskt eller periodiskt lägfrekvent magnetfält (5) genereras tvärs den inströmmande smältans väg varvid elektriska strömmar induceras i smältan, vilka inducerade strömmar tillsammans med magnetfältet ger upphov till en kraft som ätminstone delvis verkar i en sädan riktning att smältans rörelse bromsas, k ä n n e t e c k n a t a v, att de inducerade strömmarna äterleds via en yttre äterledare (13) som ansluts mellan tvä motstäende i kokillen ingäende kopparplattor (2), och att nämnda motstäende kopparplattor (2) isoleras elektriskt frän varandra.

2. Sätt enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t a v, att de inducerade strömmarna och därmed även den bromsande kraften i smältan ökas, genom att elektrisk ström tillförs smältan via den yttre äterledaren.

3. Anordning för att vid gjutning av metall bromsa en smältas rörelse i icke-stelnade partier av ett gjutämne, där en kokill, (2,3) vilka bildar en nedät öppen gjutform med ett i huvudsak innefattande fyra kopparplattor rektangulärt tvärsnitt, är anordnad att tillföras en inströmmande smälta, och ett statiskt eller periodiskt lägfrekvent magnetfält (5) är anordnat att verka tvärs den inströmmande smältans väg, för att inducera elektriska strömmar i smältan vilka tillsammans med magnetfältet ger upphov till krafter som ätminstone delvis verkar i en sädan riktning att den bromsar smältans rörelse, 10 501 935 g a V, (13) för de inducerade strömmarna är anordnad mellan tva motstáende i kokillen ingäende kopparplattor (2), och att nämnda motstäende kopparplattor (2) är anordnade elektriskt k ä n n e t e c k n a d att en äterledare isolerade frán varandra.

4. Anordning enligt patentkrav 3 k ä n n e t e c k n a d a v, att àterledaren innefattar en yttre strömkälla (15).

5. Anordning enligt patentkrav 3 eller 4 k ä n n e t e c k n a d att nämnda motstäende kopparplattor (2) är i huvudsak parallella med det (5). aV, magnetiska fältet