TW293088B - - Google Patents

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2930^8 A7 B7 五、發明説明（1 ) 鳘明背景 請 先 閲- 背 面- 意 事 項 卜 I裝 頁 本發明大致上是與用電磁方式限制熔化金屬的裝置及方 法有關•，更進一步來説，，本發明是—種裝置及方法，，可用 來防止熔化的金屬自兩個水平間隔構件中間（熔化Z金屬即 位於該處）的垂直延伸間隙之開口端漏出。 “ 訂 本發明想要操作的實例是-個系統以系統可連續地將 熔化的金屬直接轉造成金屬片（條）/，例如鋼片，，此類系統 一般包括-對呈水平間隔〉反向-旋轉的滚筒；此對滾筒界 個呈水㈣列垂直延伸的間〜’在該間隙用來裝 載熔化的金屬，。該二滚筒所界定的間隙沿著滚筒向下至滾 筒間的鉗口（nip)而逐漸變小，。該二滾筒被加以冷卻，，以便 當熔化的金屬墜落通過該間隙時，可依序地冷卻該熔化的金 ，屬’•而在滾筒間的俯口處抽出一條固態的金屬片。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 /該間隙有一個開口端緊鄰於滚筒的每一端點；在間隙的 /每一個開口端處，•熔化的金屬不受該等滾筒限制：爲了防 止熔化的金屬自間隙的開口端向外漏出♦，必須使用一種防 溢堤♦。機械式防溢堤或封口腊（seals )均曾用來防止熔化金 γ屬的外漏j但該等方法均會有pareg〔sic〕（美國專利號碼第_ \ 4936374號）及Lari等人（美國專利號碼第4974661號）之專利 '中所描述的缺點，#關於該等專利的發明在此可一併做爲參 考之用。， 爲了克服採用機械式防溢堤或封口腊本身所具有的缺點/ ’本發明努力嘗試利用一個具有由導電線圈所圍繞之磁鐵 心的電磁鐵丨因而具有一對緊鄰於間隙開口端處之分隔開 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 公着） A7 B7 五、發明説明（2 ) 來的磁鐵磁極，，來限制間隙開口端處的熔化金屬,。該磁鐵 是由流過線圈的時變電流，（例如，交流電或脈動式直流電 )來加以充電，，故該磁鐵可生—個時變磁場，，延伸橫跨於 間隙的開口端及孩磁鐵的磁極之間，，依磁鐵的排列配置而 定、該磁場可能是水平的或者是垂直的，，可產生水平磁場 的磁鐵範例已在前述pareg〔sic〕（美國專利號碼第4936374號 )及Praeg(美國專利號碼第5251685號）的專利中説明過，， 而可產生垂直磁場的磁鐵範例則已在前述Lari等人（美國專 利號碼第4974661號）的專利中説明過，，這些專利所談及的 所有發明在此可一併做爲參考之用 該時變磁場會在緊鄰間隙開口端處的熔化金屬中感應出 渦（電）流。，在間隙開口端處，，此種渦（電）流自己本身又會 產生出時變磁場♦，進而提供一個磁通量密度，，此磁通量密 度會與由電磁鐵所提供的磁通量密度相加，，所造成的機身 排斥力會指向間隙開口端處的熔化金屬此種機身排 可用下式表示：

f = J X B 其中 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 I — (請先閲讀背面之注意事項I..¾本頁 訂 f =間隙開口端處的機身排斥力. J熔化金屬中的峰値感應電流密度· B=由⑴電磁鐵的磁場及⑵感應渦（電）流的磁場所產生的 峰値磁通量密度· 、 另—種以電磁方式限制一對滚筒之間的間 仆令凰姑、、 Μ W味處熔 ••屬9椎宜炙計；便是在緊鄰於間隙開口端處放置—個

(210X297公釐〉 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 線圈，，該線圈内通以一時變電流。，這樣可使該線圈產生一 個磁場•，此磁場可在緊鄰間隙開口端處的熔化金屬内感應 出渦（電流），，最後仍可產生一個機身排斥力；此結果與前 述在緊鄰間隙處採用磁極的系統之結果相似,。磁性限制防 溢堤之線圈型的實施例在Gerber等人（美國專利號碼第 5,197, 534號）及Gerber (美國專利號碼第5, 279, 350號）的專利 中均有所説明該等專利中的發明在此可一併做爲參考之 用 更進一步來看前述的機身排斥力，，若對該力取其積分即 可得出平均的排斥磁壓力p ,，在磁限制防溢堤的線圈型實施 例的情況中，，該壓力可表成下式 P = kB2/4u 其中 k =線圈與熔化金屬間的搞合因數 空氣（以及熔化金屬）的導磁係數. B =峰値磁通量密度（與前述相同）. 一般糕合因數小於一，·當熔化的金屬爲鋼，，且時變電 流i的頻率爲3 〇 〇 〇赫兹時；耦合因數（k)的値約略在〇 . 1 8至 〇· 90之間變動，•此k値大小依間隙開口端處的熔化金屬池的-幾何形狀而定。，耦合因數會隨著感應的渦（電）流在熔化金 屬中的集膚深度（亦即，穿透深度）之增加而減小集膚深 度則隨頻率的減小而增加，；因此，，降低頻率會造成镇合因 數（k)的減小，•進而造成機身排斥力（p)的減小 爲了能包含住熔化的鋼，，此種機身排斥力至少必須等於 迫使π熔化金屬向外流過兩滚筒中間形成之間隙開口端的

請先閱讀背面之注意事項vii'isr本頁) 裝 訂 線 293068 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 壓力，，此種機身排斥力可藉由增大防溢堤所產生之峰値磁 ，密度（B)而加以變大/但該磁通密度的増大亦會造成防溢 堤功率損耗（以熱的方式耗散功率〉的增加，，在防溢堤中 ，每單位面積的平均功率損失（pL)可表示成下式： pL = B2/(2^2,y). 其中，（β )爲銅（即限制線圈的组成材料）的集膚深度.，而 (")爲銅的導磁係數： 由上述的公式、，很顯然的，•防溢堤的功率損失可藉增加 集膚深度（d )來減少，，而集膚深度的增加則可由減少時變 電流的頻率來達成不過〉誠如上面所述.，頻率的降低會 使搞合因數（k )變小；如此又會使機身排斥力（p )變小，。 現在想要做的是，：⑴提供一個足夠高的機身排斥壓力以 便提供緣化金屬的包圍場•，⑵減少防溢堤的功率損失；換 言之’•即是要提供一個相當高之防溢堤的包含壓力對功率 損失比値％此種比値（p / p L)可表示成如下·： P/PL = <ik^/2 其中 (β)爲銅（線圈的材料）的集膚深度 參 (")爲空氣（同時也是銅及熔化鋼）的導磁係數：及 (k )爲線圈與熔化金屬間的耦合因數。， 在本項討論中，，空氣：銅及熔化鋼的導磁係數可以假設爲相 同0 % 發明概述 根據本發明：防溢堤之功率損失的減少/並不會造成機 (請先閱讀背面之注意事項4", '寫本頁) -裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 、發明説明（5 / 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ::斥力任何實質上的減少，'這個結果可藉由在熔化全屬 中使用（通以）-個導電雪,.六A… 田杜祕盆屬 一 電々,u來疋成 >，就產生一個磁性限 制％而言，，此種安排方式t卜指：+ β ,Α . ^ ^ 飞匕僅在熔化金屬中使用感應渦（電） 成的万式會多了一些優點，（如下所述）。 在本發明的全部實施例中所採㈣限制線均具有一 個垂直排列的第一線圈部分1刀'该線圈正對考連續金屬片壓 缉恭滾琦之間隙開口端處的炫仆冬展％ 、、 ，处叼塚化金屬池）第一線圈部分的展那以電氣方式連接至一個岙亩姑丨 似垂直排列的第二限制線圈部分 的底部。， 個在上方的電極延伸至間隙開口端旁的熔化金屬池上 方》另外，些較低的電極或電刷⑻在緊鄰間隙開口處〆 於滾筒鉗口正下方的位置與被固體化的鋼片相接觸，，或者 ⑹在該位置處與兩滚筒相接觸，，或是⑹合併 同時與鋼片及滾筒相接觸,。 在所有實施例中，，時變電流均被導入第_限制線圈部免 ’在其中一個實施例中來自電流源（例如，變壓器的二 次側線圈）的全部電流，，一開始向下流過第一線圏部分，，接 著分成兩路電流流動 ⑻其中一路電流朝上流過第二線圈 邵分；，（b)另一路電流則流向滚筒鉗口正下方處較低的電極 或電刷/然後向上流；當成導電電流；流過熔化金屬池而 流到上方的電極 在另一個實施例中；電流源的電流一開始便分成兩個，， 分開的，，分立的電流流動；⑻其中一路電流，，如同上述直 接流過第一與第二限制線圈部分,；（b)另一路電流則一開始 本紙張尺度逋用中國國家橾牟（CNS ) A4規格（210 X 297公嫠） 請先閱讀背面之注意事項-S-Ni.寫本頁) .裝· 訂 線 293088 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 B7五、發明説明（6 ) 失流向前述之較低的電極或電刷，，然後如同上述的，，當成 導電電流；向上流過熔化的金屬，。 在所有的實施例中，，熔化金屬池中會有感應的渦（電）流, ，以及導電電流，，這些渦電流是由限制線圈所產生之磁場 在熔化金屬池中感應產生的，，可產生機身排斥力以限制熔 化金屬池的磁通量密度(B)是由三種成分合併组成/:⑴由流 過限制線圈之電流所產生的磁場引起的磁通量密度，；⑵熔 化金屬池中感應型渦（電）流所產生之磁場引起的磁通量密 度；.及⑶由流過熔化金屬池之導電電流所產生的磁場而引 起的磁通量密度ϊ第二種成分，，亦即⑵，，就整體磁通量密 度上來看，，本質上會比在熔化金屬池中電流僅有感應型渦（ 電）流的情況，，少一個因數，。 如同上面所説明的,，當時變電流的頻率減少時，，限制防 溢堤線圈中的功率損失也會減小，；但同時也會在溶化金屬 池中造成感應渦（電）流的集膚深度（β )的增加/，此種集膚 深度（即渦（電）流的穿透深度）的增加，/會降低限制線圈與 熔化金屬間的耦合因數（k )，，進而減少機身的排斥力，。 不過，♦就熔化金屬池中的導電電流而言.，該電流（電流分 布）的穿透深度則並不那麼地受頻率影響，，相反的.，該穿透 深度較會受電極放置方式的影響，。（當時變導電電流爲脈 動式直流電（D C )時，，降低脈動頻率基本上不會影響其電流 分布，；當時變導電電流爲交流電（A C )時，，降低交流電的頻 率對電流分布的影響，，本質上比熔化金屬中無導電電流的 情況還小。）因此，，時變導電電流頻率的降低並不會使電 -9 - 請先閱讀背面之注意事項^ '寫本頁) -裝· 、va 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 -__ _ B7五、發明説明（7 ) 流分布產生明顯的改變，。所以，，耦合因數（k)也不會有明顯 的減小〆該因數會随集膚深度的增加而減小），。 總結而言，，降低頻率以減少限制線圈的功率損失不會造 成與導電電流有關的耦合因數的減少，；同樣的，，降低頻率 也不會使由導電電流產生之磁場所引起的通量密度，產生 顯著的減少丨。由此種降低顏率而對機身排斥力的任何負面 影響，，未質上均會低於下列情況所形成的負面影響，，炫化 金屬池中的電流僅有感應渦（電）流時的情況,。 降低時變電流的頻率不僅會減少限制線圈的功率損失，， 同時也會減少熔化金屬中的功率損失 時變電流會產生一個具有相同頻率的時變磁場，，該磁場 包括增加及減少磁通量密度的週期若時變電流的頻率降 低太多時·，對該磁場去圍住熔化金屬的能力可能會有不利 的影響。•該頻率不能降低至比某一個下限値還低，，如果不 這才的話；就該時變磁場的連續週期而言/想要防止溶化 金屬Λ由滾筒間之間隙開口端向外溢流,，該峰値磁通量密度 之間的時間週期會太長了〆 就進入包圍場系g的一個已知輸入電流而言，，根據本發_ 明的一項安排方式f即在熔化金屬中使用導電電流，，所產 生的磁通量密度會大於另一項安排方式/即熔化金屬池中 的電"Ηα僅由感應渦（電）流组成時所產生的磁通量密度1。 由下列的詳細説明連同附帶的概略圖示例,，熟悉本行的 人士將可明瞭或輕易地看出本發明所申請專利範圍的裝置 及方法尚具有其他一些特色及優點。 -10 -

請先閲讀背面之注意事項hi. 寫本頁) -裝 -a A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 圖示例之簡單説明 圖1是一個連續金屬片壓鑄機（腳輪）的端（侧）視圖，該圖 是根據本發明採用電磁限制裝置的一個實施例，； 圖2是圖1所示之結構的部分平視（面）圖，； 圖3是圖1所示之結構的部分端視圖.，即一個經過放大，， 不完整的端視圖，； 圖4是與圖3相似的一個被放大：不完整的端視圖<; 圖5是一個實施例的概略圖，，該圖中的限制裝置採用AC電流；. 圖6是另一個實施例的概略圖·，該圖中的限制裝置採用a C 電流；. 圖7是一個部分限制裝置的不完整平面（視）圖；該圖用來 説明與該裝置有關的電流及磁場的方向，； 圖8是一個被放大的•，不完整的端視圖：可具體地圖示出 該裝置的一部分，； 圖9是一個被放大的，•不完整的端視圖，，可具體地圖示出 該裝置的另一部分；. 圖10是一個概略圖•，可説明採用D C電流之限制裝置的一 個實施例。， 詳細説明 首先參考圖1-3，在（30)處所示爲一個電磁限制裝置,，可 用來限制熔化金屬（38)自兩個水平間隔的構件（31，32 )間之 垂直延伸間隙（36)的開口端（35)向外流出；其中熔化金屬池 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) -裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^3〇S8 A7 _____ 五、發明説明（9 ) C 3 8 )即位在該間隙之間。•該等水平間隔的構件即構成連續 金屬片壓鋒器的一對反向-旋轉的壓鑄滚筒•。壓镑滾筒 (3 1，32 )在垂直延伸間隙（35)底部處有一個甜口（39) β咳等 反向-旋轉滚筒即構成將金屬由溶化池（38)固體化成連續金 屬片（37)的工具，•該金屬片由甜口（39)向下延伸出去，滾筒 (31，32 )以傳統的方法加以冷卻該方法在此並未做説明，， 貯池（38) —般爲熔化的鋼鐵,。 但對限制裝置（30)而言,，在間隙（35)内的熔化金屬會經由 間隙（35)的開口端（36)向外溢出，，雖然在該等圖例中僅示出 一個開口端（36)，，及一個電磁限制裝置（36);但應瞭解的是 .在間陈（35)的兩個開口端（36)的每一處，，均有一個限制装 置（30)才對，。- 現在、參考圖5-7及10，，限制裝置是由一個具電氣傳導性 的限制線圈（40)組成，，該線圈（40)緊鄰於間隙（35)的開口端 (36)處/線圈（40)產生一個第一水平磁場乂該磁場朝熔化金 屬池（38)延伸穿過間隙（35)的開口端 線圈（40)包括一個正對著間隙（35)開口端之垂直排列的第 一線圈部分（41))以及一個以電氣連接方式而在（43)處接至第-一線圈部分（41)之垂直排列的第二限制線圈部分（42),，第二線 線圈部分（42)間隔排列在後面；並正對著第—線圈部分41，。 參考圖3-6及10 ♦’電磁限制裝置（30)亦包括有電刷（46, 47 X ’在钳口（39)下方及緊鄰間隙（35)的開口端（36)處的某個位 置’，該電刷至少在⑻金屬片（37)及(b)壓鑄滾筒（31,32)的其 中一個位置處做電性連接/限制裝置也包含有一個電 本紙张尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） ---------种衣— 請先閱讀背面之注意事項-s-v./ic本頁) 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印策 Α7 Β7 五、發明説明（10 ) 極（48)，#以便在鉗口（39)上方及緊鄰間隙（35)開口端處的某 一位置與熔化金屬池（38)做電性連接,。 參考圖5，6及10 ,，與限制裝置（30)相連的是一個變壓器 (50)該變壓器包括一組一次（側）線圈（51),以接收輸入電流/ ，以及至少一組的二次（側）線圈，，例如圖6中的（52)厂在圖 5的實施例中，，二次（側）線圈是由一對分隔開，，分立的線圈 部分（5 2 a及5 2 b )组成,。在圖1Q的實施例中，，二次（侧）線是 呈中間抽頭線圈的形式，，如（53)處所示，。 再次參考圖5的實施例/，垂直排列的第一限制線圈部分（41) 分別具有上（方）及下（方）端板（44,45 ),。垂直排列的第二限 制線圈亦分別具有上（方）及下（方）端板（54, 55 );如同前面 已知的，•變壓器（50)包含一對分隔開，，分立的二次（侧）線 圈部分（52a及52b )。·每一個二次（側）線圈部分均包含一對 相反的線圈端子（接頭）5導線（56)以電氣方式將二次（側） 線圈部分（52b)的其中一個端予（70)接至第一限制線圈部分 (41) 的上（方）端板（44)，，回路導線則以電氣方式將二次（側） 線圈邵分（5 2 b )的另一個端子（71)連接至第二限制線圈部分 (42) 的上（方）知板（54) ’/線線（58)以電氣方式將二次（側）變_ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先g讀背面之注意事項#-si,寫本頁) 壓器線圈部分（52a)分別經由電刷導線（58a，58b)接至電 刷（46, 47 )(圖3 。回路導線（59)則以電氣方式將變壓器之 二次（側）線圈部分（52a)的其他端子接至電極（48\。 導線（5 6)及（5 7)组成第一組導體裝置,，可將一時變電流以 第一種垂直方向（在圖5中爲朝下）而從變壓器（5〇)導引穿過 第一線圈部分（41 ),，然後以一種與第—種垂直方向相反的第 ~ 13 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X 297公楚） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（11 ) 二種垂直方向流過第二線圈部分（42) >亦即向上流過第二線 圈部分（42),。更詳細地來看，，電流是由變壓器的二次（侧） 線圈部分（52b)流過導線（56)，接著向下流過第一限制線圈 部分（41),，再經過電氣接點（43),，連接至線圈部分（41)及 (4 2 )的底部（45, 55 ),，然後向上流過第二限制線圈部分（4 2 ), ，再流過回路導線（57)而流至二次（侧）線圈部分（52b ),。該 等流過限制線圈部分（41，42 )的時變電流可產生緊鄰於間隙 (35)之開口端（36)處的一個第一水平磁場，。 電導線（58),，分枝導線（58a，58b);電刷（ 46,47 )/電極（48) 及回路電導線（59)構成第二組導體裝置，，以便將一時變電％ ，由變壓器的二次（側）線圈部分（52a ),，當做導電電流垂直 流過緊鄰於垂直延伸間隙（35)之開口端（36)處的熔化金屬池 (38)。，流過熔化金屬池（38)之導電電流的流動方向與流過第 一限制線圈部分（41)的電流方向剛好相反（亦即，向上流過 / 熔化金屬池（38))。，此種導電電流的流動可產生緊鄰於間隙 (35)之開口端（36)處的一個第二水平磁場，。 該等流過第一及第二限制線圈部分（41，42 )的電流之方向 分別示於（62, 63 ),，而流過熔化金屬池（38)之導電電流的方 向則示於（64)(圖5及7 \。I第一及第二水平磁場的方向分別 示於圖7中的（65)及（66) t。這兩個磁場以相同的方向流動， 並彼此相互增強3 在熔化金屬池（38)的前面，，限制線圈（40)，，及第一與第二 導體裝置（如同上面所述）一同組成提供磁排斥壓力的裝置/ ，該壓力可迫使熔化金屬往内移動而遠離間隙（35)的開口端， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項^彳..寫本頁) -55 293088 A7 ______________B7五、發明説明（12 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (36)。 現在，，參考圖6的實施例，•變壓器的二次（側）線圈組成一 個單獨的線圈（52)〆在本實施例中，，導線（56)以電氣方式將 一次（侧）線圈（52)的其中一個端子（9〇)連接至第一限制線圈 郅分（41)的上（方）端板（44),。回路導線（57)則以電氣方式將 第二限制線圈部分（42)的上（方）端板（5 4 )接至二次（側）變 壓器線圈（52)的另一個端子（91),。第一限制線圈部分（41)的 下（方）端板（45)則經由電氣接頭（43)以及一對連接導線 (68)(在圖6中僅示出其中一條導線）而被接至電刷（祁，47 \ 。回路導線（59)將電極（48)接至二次（側）變壓器線圈（52)的 端子（91),。如同前面所述，端子（91)也被接到回路導線（57) ，再接至第二限制線圈部分（42)的上（方）端板（54)/ 在圖6的實施例中,，時變電流由變壓器的二次（侧）線圈 (52)流過導線（56),，然後向下流過第一限制線圈部分（42)>， 再流入電氣接頭（43)，,在此接頭處丨該電流會被分流,。其中 一郅分電流向上流過第二限制線圈部分（42),，接著經由導線 (57)回流至變壓器的二次（側）線圈（52),，另一部分的電流經 由連接導線（68)流入電刷（46,47)/接著向上流過溶化的金-屬（38)而流到電極（48)#，再該電極經由回路導線（59)流回到 變壓器的二次（側）線圈（52),。 在圖6的實施例中，#流過限制線圈部分（41，42 )及流過·溶 化金屬池（38)之電流的方向分別示於圖6及7中的（6 2，6 3， 及6 4 )，，這些電流的方向與圖5之實施例中的電流流動方向 相同。 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請先閲讀背面之注意事項hi,寫本頁) 裝. ，-β 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（13 >瓦過線圈（40)的時變雷、、云各A m - 一 生—個第一水平磁場，該磁 :的万…圖7中的⑽，而流過溶化金屬池㈤的時變 =電電流則可產生—個第：水平磁場；此磁場具有示於圖7 中⑽處的万向，。這些磁場方向與圖5之實施例所產生的磁 場均具有相同的方向〉同樣地；第二水平磁場；具有圖7中 (66)處所π之方向，#可增強第_水平磁場（此磁場具有如圖 7中(65)處所π〈孓向）（如此可增加間隙(3 5 )開口端⑼) 處的磁排斥壓力。j 在本發明的所有實施例中；垂直流過熔化金屬池(38)的 導電電流總是以和垂直流過第—限制線圈部分（41)之電流方 向相反的方向流動5此種關係所造成的結果是0^由流熔化 金屬池（3 8)之導電電流所產生的水平磁場的方向總是與由線 圈（40)所產生之水平磁場的方向相同/當第—與第二水平磁 場以相，的水平方向（在圖7中的（65,66 ))流動時，它們會相 互增強j 除了流過熔化金屬池（38)的導電電流之外：在熔化金屬池 (38)中、也有由第一水平磁場所感應的渦（電）流/該渦（電） 流以和導電電流相同的方向（64)流動；由該感應渦（電）流 所產生的水平磁場的流動方向與由流過熔化金屬池之導電 電流所產生的水平磁場有相同的方向（66);故可增強由導電 電流及由流過限制線圈（40)之時變電流所產生的水平磁場，。 圖5及6舉了兩個實施例、在該等實施例中的時變電流均 爲AC(交流電）；該時變電流亦可以是脈動式DC(直流電），。 採用脈動式直流電的實施例舉例在圖1〇 ,。圖的實施例與 -16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） 請先閱讀背面之注意事項41.寫本頁) -裝_ 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（14 ) 圖6的實施例大致相似，，但亦有某些差異。，這些相似點將不 再重覆説明t，而差異之處則説明如下,。 在圖10中的變壓器（50)有一個具有中間抽頭（73)的二次（ 側）線圈（72)該中間抽頭（73)被接至回路導線（57)及（5 9^ 。二次（側）線圈（72)的每一端均接至一個別的整流器（74, 75 ) ，每一個整流器依序地以電氣方式接通至導線（56);以便將 電流導引進入第一限制線圈部分（41)的上（方）端板（44)/來 自整流器（74, 75 )的脈動式D C電流向下流過第一限制線圈部 分（41)、當該電流流出第一限制線圈部分（41)時（，在其下（ 方）端板（45)處、該電流被分成兩部分；被分流的第一部分 電流經由電氣接頭（43)被導入第二限制線圈（42)並向上流過 該線圈；#被分流的第二部分電流經由電氣接頭（68)及電刷 ( 4 6, 4 7 )而導入熔化金屬池（38),，在那裡（即金屬池（38)) ，該第二部分電流是向上流動。,回路導線（57)可將電流由第 二限制線圈部分（42)的上（方）端板（45)連接流通至二次（側） 變壓器線圈（72)的中間抽頭（73),，而回路導線（5 9 )則可將 電流由電極（48)連接流通至中間抽頭（73X。 在圖6及10的實施例中丨向下流過第一限制線圈部分（41) 的部分電流也會流過溶化金屬池（38) /。另一方面/在圖5的 實施例中，，流過熔化金屬池（38)的電流則不會有任何部分電 流會流過限制線圈（40)的任一部分，。 由流過限制線圈（40)之時變電流及流過熔化金屬池（38)之

A 導電電流所Λ生的水平磁場會合作提供一個磁排斥壓力，，以 便迫使熔化金屬池向内移動而遠離間隙（35)的開口端（36),。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------种衣-- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂 線 2Q3088 A7 __B7 五、發明説明（15 ) 再次參考圖7〉第一限制線圈部分（41)包括有一個前飾面 (76)，，一個後飾面（77)、以及一對相對的側飾面（78, 79 ),。 包圍第一線圈部分的侧飾面（78),，後飾面（77)及側飾面（79) 是一種磁性構件（82)，·與第一線圈部分（41)呈電性絕緣，，一 般是用一個薄的絕緣層（未示出）來做絕緣磁性構（元）件 (80)—般是用傳統的磁性材料組成：並界定形成一個低磁阻 的回流路徑，、以便做爲由流過限制線圈（4〇)之時變電流所產 的磁場之用。·磁性構（元）件（8〇)包含一對样臂部分（81，82 ) ，分別位於第一線圈部分（41)的每一個相對的侧飾面（78, 79 ). ’而且均朝間隙（35)開口端（36)的方向延伸•。磁性構（元）件 亦包含有延伸於兩桿臂部分（81，82 )之間且位於第一與第二 限制線圈部$ 41，42 )之間的一個後背連接部分（83),。 該等線圈部分（41，42 )所可能採用的結構組態在前述之

Gerber等人（美國專利號碼第5,197, 534號）的專利中有更詳 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 枯衣I (請先閱讀背面之注意事項h i.寫本頁 細的説明、有關於該專利的發明在此可一併做爲參考之用， 。不過；不像前述Gerber等人第5,197, 534號專利中所談及的 裝置，，本發明的裝置是避免在磁性桿臂部分（8182)的外側 使用到任何磁屏蔽。•此類屏蔽曾經被用來將限制線圈所產-生的磁場限制在緊鄰於間隙（35)開口端（36)的—個空間内/ 這個在人們相信熔化金屬池（38)中的感應型渦（電）流可做 爲由流過熔化金屬池（38)之電流所產生的水平磁場之主要電 流源時：這種屏蔽很重要·。然而，•在本發明中^導電電流 才疋由*瓦過’溶化金屬池（38)之電流所產生的水平磁場的主要 電流源；因此；Gerber等人第5，197,534號專利中的磁屏蔽並 -18 -. 本紙張尺度適财關家標準（（：叫六4胁（21()\297公釐) ~~~ - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 非是必要的。y 如同上面所説的，，電極（48)是排列在壓鑄滾筒（31，32 )之 間，，位於鉗口（39)上方（圖2)。，電極（48)是由一種電氣導電 材料组成，，至少會有部分的電極（48)浸入溶化金屬中，，故該 導電材料需能承受熔化金屬池（38)的高溫才行丨例如；電極 (48)可由石墨組成~ 壓铸滾筒（31,32)可由銅；或铜合金：或者一種陶瓷;材料 或是奥氏體（austenitic，一種銅的結構）的（非磁性）不銹鋼 組成。， 由陶瓷材料所組成之壓鑄滚筒的電氣導電性並不是很好 。在此種情況下/接至’溶化金屬池（38)之適切的電氣連接是 經由電刷（46, 47 )及金屬片（37)來完成，，更合人意地，，可使 用一根彈簧來迫使電刷與金屬片（37)相接觸此類彈簧可用 示於圖9中（85)處的典型模型來代表，。 當壓鑄琅筒是由一種電氣導電材料，，例如銅或銅合金组 成時，,接至熔化金屬池（38)之適切的電氣連接便可包括該等 壓鑄滚筒換言之丨該適切的電氣連接是接在一個電刷 (46, 47 )與一個滚筒（31，32 )之間，；該連接可能是附加在電刷 與金屬片（37)之間丨當此種適切的電氣連接是接在電刷與壓 鑄滾筒之間時，，一般較喜歡用一根彈簧來迫使電刷與壓鑄 滾筒接觸丨此類彈簧可用示於圖8 (86)處的模型來代表，。 電刷（46,47)是由一種電氣導電材料组成，，諸如石墨/，或 者麟青銅，。 當電刷是由金屬（例如磷青銅）組成時，，它便可以由内 -19 -. (請先閱讀背面之注意事項. .寫本1) -裝.

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 、發明説明（17 部加以冷卻。/當電刷是由石墨组成時， —個内部冷卻型的電刷底座來完成 二了以猎由採用 所說明的冷卻設備型式，•其技術面各部分中 。 本仃熟悉的範圍以内 * "上述的詳細説明僅做爲流覽清晰與明瞭之用.，從那裏並 :非必要的各種限制應了解，'對於那些熟悉本行的人士而 I"，·本發明中的各種修正將會是顯而易見的i 批衣-- (請先閲讀背面之注意事項^,:¾本頁)

,1T 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 ^--------^__ 、申請專利範圍 工-—種電磁限制裝置•，用來防止熔化的金屬自兩個水平間 隔構件間該熔化金屬所之垂直延伸間隙的開口端溢出，， 該兩水平間隔構件之間設有一處的一個貯存池，，該裝置 包括：. 電氣導電的限制線圈裝置：此裝置緊鄰於該間隙的開 口端，.用以產生一個第一水平磁場，•該磁場可朝該緣化 金屬池延伸通過間隙的開口端，； 該限制線圈裝置包括一個垂直排列的第—限制線圈部 分，，該線圈正對著該間隙的開口端；以及—個垂直排列 的第二限制線圈部分•，此線圈部分與第一限制線圈部分 做電氣連接並間隔排列在第一線圈部分之後且正對著第 一線圈部分 第一组導體裝置，，用來將一個時變電流，以第一種垂 直方向導引進入該等線圈部分的其中一部分，，然後再以 與第一種垂直方向相反的第二種垂直方向流過該等線圈 部分的其他部分，以便產生緊鄰於間隙開口端處的一個 第一水平磁場？ 第二组導體裝置，、可用來將該時變電流當成導電電流〜 ，導引垂直流過緊鄰於該垂直延伸間隙之開口端處的溶 化池此電流的方向與流過第一眼制線圈部分的電流方 向相反，•可產生緊鄰於間隙開口端的—個第二水平磁場 該等限制線圈裝置，，與第一组及第二组導體裝置在溶 化（金屬）池面煎包含有其共同提供一個磁排斥壓力的裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閎讀背面之注意事項(蛻寫本頁 •裝. -訂. 線

   申请專利範圍 經濟部中夬標準局貝工消費合作衽印-«. 置，，迫使該熔化金屬向内移動而遠離間隙的開口端。 2.根據申請專利範固第1項的裝置，•其中： , 邊等水平間隔構件包括一個連續金屬片壓鑄裝置的一 對正向-旋轉壓鑄滾筒、該等壓鑄滾筒具有一個鉗口，，位 在垂直延伸間隙底部之間，； 和該正向-旋轉滚成包含一可用來將取自熔化池内的金 屬固體化成從鉗口向下延伸的一片連續的金屬片之裝置· 〇 3·根據申請專利範圍第2項的裝置；包括/ 變壓器裝置：包括用來接收輸入電流的—次側線圈裝 置’、及至少一组的二次侧線圈裝置，，用以連接至第一及 第二組導體裝置。 4 根據申請專利範園第3項的裝置，，其中該第二組導體 包括、 1) 電刷裝置：/在鉗口下方及緊鄰間隙開口端的—個位置 處，•該等電刷至少在⑻金屬片及⑹一個壓鑄滾筒的其 中一處做電氣連接；， 2) 與電極裝置：·以便在鉗口上方及緊鄰間隙開口端處的 —個位置上與炫化（金屬）池做電氣連接 5.根據申請專利範園第4項的裝置；其中： 該垂直排列的第一限制線圈部分具有上及下端板； 該變壓器的二次側線圈裝置包含一個單一線圈； 該第一组導體裝置包含用來將來自變壓器之單一二次 側線圈的電流導引流入至該第一限制線圈部分的裝置，； ' -22 - (CNS ) ( 210X297公釐） 請先閱讀背面之注意事項Ρ4,寫本頁 -裝 訂 線 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央棣準局員工消費合作社印製 和 該第二组導體裝置包含用來將該第—限制線圈部分的 下端板以電氣連接方式接至電刷裝置的裝置。 6.根據申請專利範圍第4項之裝置，，其中，： ’ 孩垂直排列的第一與第二限制線圈部分的每一個均具 有上及下端板；， 該變壓器的二次側線圈裝置包含一對間隔開，分立的 二次側線圈；， ' 該變壓器的每一個二次侧線圈均包含有一對端子； 該第一組導體裝置包含⑻可將其中—個二次侧變壓器 線圈的其中一個端子以電氣連接方式接至其中一個垂直 排列之限制線圈邵分上端板的第一组裝置及⑹可將該二 次側變壓器線圈的另一個端子以電氣方式連接至另一個 垂直排列之限制線圈部分上端板的第二組裝置，； 孩第二組導體裝置包括一條導線，，以便將其他的二次 側變壓器線圈的其中一個端子以電氣方式連接至電刷 裝置及（ii)電極裝置的其中一個，； 且該第二組導體裝置並且包含另一條導線•，用以將其 他的二次侧變壓器線圈的其他端子以電氣方式連接至（i) 電刷裝置及（ii)電極裝置之中的另—個。 I 7-根據申請專利範圍第6項的裝置，，其中，： 第一組導體裝置的第一組電氣連接裝置，.包括可用來 將其中一個二次側變壓器線圈旳其中一個端子以電氣方 式連接至第一垂直排列之限制線圈部分上端板的裝置； 請先閲讀背面之注意事項tiiix寫本頁) 裝. 訂 •線 ' -23 - A8 B8 C8 ________D8 六、申請專利範圍 且該第二組導體裝置的其中一導線包括可用來將其他 的二次侧變壓器線圈以電氣方式連接至電刷裝置旳裝置, 〇 8. 根據申請專利範圍第4項的裝置，，其中： 該電極裝置排列在該等壓鑄滾筒之間/鉗口的上方處 ，且包含至少部分浸入熔化金屬池中的裝置，。 # 9. 根據申請專利範圍第8項的裝置；其中該電極是由石墨組 成。1 10. 根據申請專利範圍第4項的裝置，，其中： 每一個該等壓鑄滚筒；至少是由⑻銅及⑹銅合金中的 其中一種組成； 产 且該裝置包含用來迫使電刷裝置與滾筒相接觸的裝置。 11. 根據申請專利範圍第4項的裝置；其中i 每一個該等壓鑄滾筒均是由一種陶瓷材料组成； 且該裝置包含可迫使該電刷裝置與金屬片接觸的裝置 〇 12. 根據申請專利範圍第1〇或11項的裝置，其中：· 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 该電刷裝置是由⑻石墨及(b)嶙青銅的其中一種材料组 成。* 13. 根據申請專利範圍第4項的裝置：其中： 該等壓轉滾筒中的每一個均是由奥氏體（austenitic )的 不錄鋼組成。. 14根據申請專利範圍第1項的一種裝置，，包括：. 位在該垂直排列之第一限制線圈部份的一對相對立之 - -24 - 本紙張从逋用中國國家樣準（(：叫八4胁（21〇><297公着〉' 申請專利範園 A8 Βδ C8 D8 經濟部中央梂準局負工消費合作社印製 側面； » 由磁性材料組成的裝置.，用以界定出—條低磁阻回流 路徑以供該第一磁場之用，； 由磁性材料组成的該裝置•，包括⑻—對桿臂部分，每 —個分別位於該第一限制線圈部分的相對侧並朝該間隙 開口端的方向延伸，•及⑸一個連接部分，，延伸於該等桿 臂部分之間，•並位於該垂直排列之第—與第二限制線圈 邵分之間的位置上； 該裝置在捍臂部分的外侧並無磁屏蔽。 15·根據申請專利範圍第1項的裝置，，其中： t 該第二水平磁場可增強該第一水平磁場·，以增加該間 隙開口端處的磁排斥壓力，。 16.—種電磁限制方法，.用以限制熔化金屬自兩個間隔構件 中間（该熔化金屬即位在該處）的—個垂直延伸間隙之 開口端漏出I»該方法包含的步驟爲、 提供電氣導電限制線圈裝置，，包括正對著該間隙開口 端的一個第一垂直排列之限制線圈部分，，及以電氣方式 連接至該第一限制線圈部分的一個垂直排列的第二限制 線圈部分第二線圈部分間隔排痒後面並正對著該第— 限制線圈部分； t 以一個第一垂直方向）導引一個時變電流流過該等限 制線圈邵分的其中一個，，然後以和該第一垂直方向相反 的一個垂直方向流過該等限制線圏部分的其他部分•，以 便產生一個第一水平磁場、此磁場可朝該熔化金屬池延 - 25 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公董） (請先閱讀背面之注意事項ti%,寫本頁 -裝. 、-'° 線 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 伸而穿過該間隙的開口端，； 請先閱讀背面之注意事項h%'寫本頁 和以和流過該第一線圈部分之電流方向相反的方向， 導引該時變電流，.當成導電電流垂直流過緊鄰於該間隙 開口端處的熔化池》以便產生一緊鄰於該間隙開口端處 的第二水平磁場i 前述該等步驟可共同作用，，以便產生一種磁排斥壓力 ，迫使該溶化金屬向内移動而遠離該間隙開口端4 17. 根據申請專利範圍第16項的方法，其中： 該第二水平磁場可增強該第一水平磁場/以增加該間 隙開口端處的磁壓力，。 18. 根據申請專利範圍第16項的方法；包括： 提供一條由磁性材料組成的低磁阻回流路徑，，以供該 第一磁場之用.，而且該回流路徑並不使用磁屏蔽，。 19. 根據申請專利範圍第17項的方法，.包括，· 導引該電流向下流過該第一限制線圈部$ ; 當電流流出該第一限制線圈部分時，，將該電流分成兩 部分；， 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 將該分流電流的第一部分導引向上流通該第二限制線 圈部分；， 並將該分流電流的第二部分當成導電電池，導引向上 流過該溶化金屬池。, 20. 根據申請專利範圍第16項的方法，，包括： 導引第一電流向下流過該第一限制線圈部分，； 提供一個並不流過該限制線圈裝置的一個第二電流/ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 293088 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 及導引該第二電流向上流過該熔化金屬池，，而當成導 電電流； 21. 根據申請專利範圍第1項的裝置，.其中： 該時變電流爲交流電。， 22. 根據申請專利範圍第16項的方$，其中： 該時變電流爲交流電。. (請先閱讀背面之注意事項#¾寫本頁) .裝. 、νβ 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐）