TW380063B - Strip casting apparatus as well as electromagnetic confining dam for use therewith, and strip casting process - Google Patents
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Description
經 濟 部 中 央 標 準 消 費 合 杜 印 製
本發明係有關於電磁式拘限擔板,特別 用在板條鑄造裝置上的電磁式拘嶋。種使 鴻轉絲以心料地㈣融金料 ,例如鋼板條。板條鑄 . 板仏 而反向旋轉的滚輪,含有—對水平分隔開 、 其間具有一鉛直延伸的間隙,用以完 二二限制/早熔融金屬液。由滚輪所界定的間隙係向 1=呈=地漸縮至位在滚輪間的頸口處。這些滾輪 、、:、p 、則接著在熔融金屬經由該間隙向下降時加 以冷卻之,以使其能成爲固體金屬板條而自滾輪間之與口 處離開。 該間隙在鄰接於滚輪的每-末端處均具有-開口末端。 ㈣融金屬在該間隙的每—開口末端處是無法被滾輪加以 拘限住的。爲防止溶融金屬自間隙的開口末端處向外流出 ,其设有電磁式擋板。電磁式播板的—種型式錢用一種 由導電線圈所圍繞著並具有一對分隔開設在與間隙開口末 端相鄰位置上之磁極的磁心。該磁體是由流經該線圈内之 隨時間r化電流(例如交流電流或起伏不定的直流電流)所 加以激勵的’且該磁體可產生一個隨時間變化之磁場,延 伸於該磁體之磁極之間,並穿過間隙之開口末端。該磁場 可在間隙之開口末端處在該潭溶融金屬上產生一磁拘限壓 力。依照磁體之磁極的設置,該磁場可以是水平的或鉛直 的。可產生水平磁場的磁體之例可參見卩^巧[sic]的美 國專利4,936,374號及!^“&的美國專利5,251,685號。 而可產生鉛直磁場之例可參見^^等人的美國專利
Lf (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-- 訂 ----線--^-------- 1 1 m 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) A4· (2iQx297公慶 A7 B7 五、發明説明(2 4,974,661 號。 另一種利用磁力將熔融今凰 嘁金屬拘限在一對板條鑄造滾輪間 之間隙開口末端内的方法 万,去疋在孩間隙開口末端旁邊設置鉛
直設置之拘限線圈,而本F 、 具上具有面對著該間隙之開口末端 且與t相鄰^万表面。—隨時間變化之電流流經該拘限 線圈’以產生一水平磁場’該磁場係自該拘限線圈的前方 表面延伸出,穿過該間隙 ‘勺開口末端,而在位在該間隙開 口末端處的該潭溶融金屬上施加—磁拘限壓力…個由磁 性材料所構成的構件包覆住拘限線圈的大部份,除了其前 方表面以夕卜jl匕磁性構件可大致上防止隨時間變化之電流 流經拘限線圈前方表面以外的其它表面,並且可提供磁場 -個低磁阻回返路徑。—個由非磁性導電材料(例如⑷所 構成的線圈罩殼大致上包覆著該磁性構件,並將磁場位在 低磁阻回返路徑以外的部份大致上拘限在—個與該間隙之 開口末端相鄰·的空間之内。在Gerber等人的美國專利 5, 197,534號及Gerber的美國專利、5,27935〇號内已說 明過線r型式的磁性拘限擋板的例子。上述所有的這些專 利案的内容均係引述於此以供參考·。 線圈型式之磁性拘限擋板中所使用的磁性構件具有—對 終止末端,在鉛直設置之拘限線圈的前方表面的每—側上 均設有一個。其最好是能在二個板條鑄·造滾輪間的間隙開 亡末端處以機械或物理的方式將磁性構件的終止末端與炉 融金屬隔離開。而這必須要在不會對於間隙開口末端處的 熔融金屬之冷卻及固化有不利的影響下進行的。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---HI H *- Li -- 1,-- I 壯衣— I It . i I .線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 -5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(3 ) 該二鑄造滾輪間之間隙開口末端及位在該處内的炫融金 屬具有沿著向下之方向呈弧狀漸縮的寬度。該寬度在熔融 金屬液潭的頂端是最寬的,而在該二滾輪間之頸口處是最 窄的。拘限線圈的前方表面具有可配合於間隙開口末端之 形狀的形狀。因此,拘限線圈的前方表面在其上方部位處 是最寬的,而在其正對著滾輪間之頸口的下方部位處則是 最窄的。 施加在磁性:·拘限線圈前方表面的一給定鉛直高度處的磁 壓力是依在該位置上的磁通量密度而定的,而該磁通量密 度則是依該位置上的電流密度而定的。在一給定位置上之 電流密度則是依(1 )導體在該處的寬度(亦即拘限線圈的前 方表面)及(2 )流經該導體的總電流而定的。導體愈寬,就 柏要愈大的電流’以獲致一給定之所欲電流密度。位在間 隙之開口末端處的熔融金屬液潭上半部是相當的寬,而拘 限線圈前方表面位在相同高度處的部位也是一樣相當的寬 °因此’該上方位置上,爲能提供所欲的電流密度,其必 須要有相··當大的電流流經過拘限線圈。 在相對於二鑄造滾輪間之頸口的相當低的鉛直位置處, 位在間隙開口末端處内的熔融金屬液潭是相當的狹窄。熔 融金屬的鐵水靜壓力在該頸口處是最大的。因此,產生在 該處的磁壓力及磁通量密度必須也是最大的。但是,拘限 線圈之前方表面正面對著該頸口處的寬度是相當的窄。因 此要在該處產生所欲之磁通量密度所需的必要電流密度可 以以較在間隙較寬的較高鉛直位置處產生欲之電流密度所 本纸張尺度適财關家縣(CNS ) A4規格(7ϊ^χ 297公瘦) ------^7——r — β------1T------^ (请先間讀背面之注意事項其填W本畜0 -6 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _____ B7 五、發明説明(4 ) 需的電流爲小的電流爲之。換言之,(a )要在靠近炫融金 屬液潭最上方部位之位置上,在間隙的開口末端内產生所 欲之電流密度及磁通量密度所需的電流是較(b )正對於鑄 造滚輪間之頸口的位置上所需的電流爲大。足以在面對著 熔融金屬液潭最上方部位處產生所欲之電流密度的夠大電 流將會在鎊造滾輪間之頸口的位置上產生較所需要的更大 的電流密度。因此,在頸口處的磁通量密度及磁壓力均會 過量,而它們會在頸口旁邊的熔融金屬上造成不必要的擾 動。此外,拘限線圈面對著頸口的狹窄最下方部份會因其 内過量的電流密度而被過度加熱。 前段文字中所述的問題在二鑄造滚輪間之熔融金屬液潭 的冰度疋滾輪半极的一個相當大的分數(> 1 / 2 )時會更加 嚴重。例如,假設滾輪的半徑爲6 〇公分,而金屬液潭的深 度爲4 0公分,則金屬液潭在其頂端的寬度將會是3丨公分 。拘限線圈之前方表面的寬度一般是稍大於金屬液潭在金 屬液潭頂端處的寬度。在該寬度下,須要有約2 〇 , 〇 〇 〇安 培(A)的笮流才能產生足以將熔融金屬限制在金屬液潭頂 场處内的夠大磁場。但是,在鑄造滾輪間的頸口處,金屬 液潭的寬度可能僅爲0.2 5 - 1 . 0公分,而線圈前方表面的 相對應寬度’雖然稍大些,也是相當的狹窄(例如2 _ 3公分) 。在這些狹窄的寬度下,2 0,0 0 〇A是遠大於限制住40公 分金屬液潭深度所需之電流,而該處的這樣一個大的電流 可能會造成問題。 電流一般是由在一個在離電磁式擋板相當遙遠的位置上 本ά張家縣(CNS)八4規格(2⑺幻97公瘦) - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 -- 線 經濟部中央標準局*負工消費合作社印製 A7 ------ -B7 五、發明説明(T~i~' --- 連接至變壓器上的匯流排加以供應至電磁式擋板的拘限線 圈上^般是使用單個變壓器。在變壓器和拘限線圈間會 2功率損耗的問題,而此功率損耗是正比於電流的平方。 田砝要個相δ大的電流來產生所需的磁通量密度,以將 噱融金屬限制在金屬液潭的蕞上方部位内時,若僅使用單 個Κ壓器’則其功率損耗可能會相當的大。 變壓器在低電感負載應用上,例如電磁式拘限擋板,並 不疋理想的裝置。它們具有一種稱爲漏電感妁問題,在一 给定之變壓器輸入電壓下時,其會限制可輸送至該擋板上 的電流f ^漏電感的電壓是要自在無漏電感時負載(例如 拘限擋板)上的電壓上加以扣除掉的。漏電感的發生(這一 般是無法避免的)是因爲由變壓器之一次線圈所產生的磁 通量並未能充份地輕合至變壓器的二次線圈上之故,其有 一些磁通量會外露掉(漏磁通量)。漏磁通量是正比於輸入 電流的:輸入電流愈高,則漏磁通量就愈大。漏磁通量愈 大’則漏電感的電壓就愈大,而負載上的電壓就愈低。因 此漏電感·是一項決定要供應所欲之電流至拘限線圈上,例 如20,000A,所需使用之電壓的大小的因素。變壓器製造 商們曾發現在線圈型式拘限擋板所希望使用的3,〇 〇 0至 5,〇 〇 0赫茲頻率範圍内的頻率下,要設計一個具有低漏電 感而能供應20,000A的變壓器是不可能的。 _變壓器間的互感現象是一項和漏電感有關的問題,其通 $會發生在有多個獨立變壓器一起使用的情形中。來自某 —變壓器之一次線圈中的一些磁通量會和另一個變壓器之 本紙張尺度適财關家鮮(CNS ) A4規格(21G X297公4 ) ------------裝------訂------線 _ ί ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8- A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) ~次線圈耗合’而產生互感現象。對於實際的應用而言, 以這種方式耦合的通量是損耗掉的,也會增加在變壓器内 達到高振幅電流的困難度。 爱1明概述 本發明係有關於一種板條鑄造裝置,其具有能克服在使 用線圈型式磁性拘限擋板時所會發生之問題的手段。 根據本發明之一具體實施例,擋板之磁性構件的終止末 端係受機械式或物理式的保護,而不會受到位在二個板條 鑄k滾輪間"之間隙開口末端處的炫融金屬的影響,而這是 在不會對於該間隙開口末端處旁邊的熔融金屬之冷卻及固 化有不利影響下達成的。 本發明的此一具體實施例包含有設在每—鑄造滾輪之末 端上的周邊滾輪唇部。此唇部具有一終止末端表面,面對 著拘限線圈的'前方表面,並與之相鄰接,而構成可供磁場 通過之流通路徑的一部份。在周邊滚輪唇部徑向内側處沿 其設置的是一嗰構成該可供磁場通過之流通路徑的另外— 部份的元-件。在某種情形下,此元件可以是和擋板中所用 之磁性構件分開而不連續;而在另外的情形中,此元件可 以是一個自磁性構件突伸出而超過拘限線圈前方表面的突 出部,其沿著周邊滾輪唇部而設置並位在其徑向内側處。 在後一情形^中,周邊滚輪唇部是夾置在(a)磁性構件的突 出部和(b)熔融金屬之間,而該唇部則將該突出部的終止 末端與熔融金屬隔離開。在此二種情形中,磁性構件和鑄 造滾輪均設有组件,其可U)構成可供磁場在間隙之開^ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格^^^97公^^ ---—. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本寅) 裝
'1T 線 -9- A7五、發明説明( 經濟部中夬標準局員工消費合作杜印製 末端處通過的流通路徑,和(ii)保護磁性構件的終止末綠 不受熔融金屬的影響。 根據本發明的另—個具體實施例,拘限線圈的前方表南 具有一頂端邵位,其係位在面對著熔融金屬液潭最上方部 仏的位置上;且拘限線圈前方表面的此頂端部位内所流過 的電流係遠大於流經拘限線圈前方表面面對著鑄造滾輪間 <頸口的位置内的電流,而該處所需要的電流不是如此的 高。在面對著金屬液潭的每一位置上,其均會有足量的電 流流過,以形成能將熔融金屬拘限在該位置内的電流密度 。但是,在頸口處的磁通量密度和磁壓力不可高到會在頸 口旁邊的溶融金屬内產生不必要的擾動。此外,在此具禮 實施例中,其功率損耗及潙電感均可減少。 在前段文字中所説明的優點是藉由使用—種拘限線圈而 達成的,該拘限線圈包含有三個分別的部份:一個鉛直設 置而相當狹窄的第-中央導體部份,其具有_對相對的側 邊’以及-對錄直設置的楔形導體部份,分別設置在中央 導體部份-的相對側邊上,並緊接而大致上在其上。模 形導體部份的每-者均係與中央導體部份電絕緣隔離開。 中央導體部份具有-相當狹窄的前方表面,面對著該二鱗 造滾輪間之《的開Π末端。_導體部资的每—者均具 有-前方表面,其寬度自—相當寬廣的上方部位漸縮至一 相當狹窄的最下方部位。每-換科體部料前方表面均 係面對著該二#造滚輪間之間隙的開口末端。另設有電路 ’以供將一具有預定之安培數的第-随時間變化電流流經 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2I0^TiJy (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本貰〕 装. 訂 線 -10- A7 B7 五、發明说明( 中央導體邵份。亦設有雷故 ’电路,以將和第一隨時 分別而不同的第二和第三随暗 ·、、,、_ <化電流 導體部扮。弟二和第三隨時間變化電流之每—者:的埃形 定的安培數,其係不同於流經中央導體部份之第有預 變化電流的預足安培數,—般而今是較其爲】 匕時間 中央導體部份具有一最1;·^^. ^ 、。 輪間之頸口處的間隙開口末 —鑄込滾 ^母楔形導體郅份 -最下万雜,終止於中央導體部份之最下方部^、 。在拘限線圈上位在和炫融金屬液潭最寬廣的頂端相二 位置上之部“的電流密度是由流經拘限線圈的所有三個 部份内的電流所決定的。在拘限㈣上位在和㈣金屬液 潭最狹窄的鑄造滾輪間之頸口處相對的位置上之部位内的 電流岔度疋由僅由流經拘限線圈之中央導體部份内的電汽 所決定的。流經二個楔形導體部份最下方部位的電流並不^ 會對拘限線圈上面對著二個鸽造滾輪間之頸口處的部位内 的電流密度有所影響。這是因爲每一楔形導體部份的最下 方部位均-是設置在中央導體部份的最下方部位的上方,而 流經這些楔形導體部份之每一者的電流並不會向下降至面 對著二鑄造滚輪間之頸口處蝽位置上。 例如説,假設要將熔融金屬液潭拘限在該金屬液潭頂端 内的電流密度需要有2 0,0 〇 〇 A的總電流流經拘限線圈面對 著熔融金屬液潭頂端處的部位内;該總電流一般是以下列 方式分配在拘限線圈的三個導體部份内:中央導體部份内 10,000A,而二個楔形導體部份每一者内5,000八。相反 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I— m ----- - -- I II—__1 - 奸衣 I----I ...... I _ \------- In ------- ; - -- J m - -(請先閱讀背面之注意事項再填'寫本頁) 經濟部中央標準局Ϊ-貝工消費合作杜印製 -11 - 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印製 A7 ______ Β7 五、發明説明(9 ) - 的’用以將溶融金屬液潭限制在二個鑄造滚輪間之頸口内 的電流密度將僅需丨〇,〇 〇 〇 A流經拘限線圈的中央導體部份 即可。而任何單~ —電路内均無2 〇,〇 〇 〇 A的電流流經其内 。流經面對著熔融金屬液潭之任何單——電路内的最大電 流均僅爲1 0,0 〇 〇 A。由於功率的損耗是正比於電流的平方 ’因此使用具有三個分別之導體部份的拘限線圈所會產生 的總功率損耗將會是由1〇 〇〇〇Α和5,〇〇〇a及另一 5,Ο Ο Ο A的電:流所造成之各別功率損耗的總合。這將會遠 小於由一個2 0,〇 〇 〇 A之電流流經單——電路所造成的功率 ;損耗。 拘限線圈的這三個導體部份的每一者均係聯結至一個一 次變壓器線圈上,其係和拘限線圈之其它部份所聯結至其 上的一次變壓器線圈分別而不同。流經每一個一次變壓器 線圈的電流均是遠小於在拘限線圈是單件式結構且係聯結 至單個又壓益上時流經其一次變壓器線圈的電流爲小3 在使用單一變壓器的情形下,輸入至變壓器一次線圈内的 輸入私/;丨U和會疋相當的高(例如可以在二次線圈内產生 2 Ο , Ο Ο Ο A的私流者)。如前所述,一相當高的輸入電流會 在一相當大的漏電感上產生相當的電壓,而會在負載(例 如拘限線圈)上造成相當低的電壓。 根據本發明所製造的三件式拘限線圈内的總漏電感(及 其匕見感抽粍)會較使用一個聯結至單個變壓器上的單件 式拘限線圈上的漏電感爲小。 當然,在本發明所使用的三個變壓器間會有互感現象; i紙張尺度適用規格(2iqx297$---___ -12- 裝------訂------線 (請先閱讀背面·彦意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(10 ) 但是,由於所使用的電壓較低,以及其它的原因之故在 使用根據本發明的三個分別的變壓器時的總電感損耗(互 感加上漏電感)是小於在使用單個變壓器而愛 欠公命阳而要以相當大 的電流來產生足以將熔融金屬液潭拘限在金屬液潭頂端内 之電流密度的情形所會產生的電感損耗。 對於熟知此技藝之人士而言,本文中所揭露及所請求保 護之王體内的其它特點及優點將可自下面的詳細說明中, 配合所附圖式Γ,而得知。 圖式之簡單説明 圖1是一個使用電磁式拘限擋板的板條鑄造装置的末端 視圖。 圖1 A是圖1中户斤顯示之主體的一部份的放大部份末端視 圖。 圖2是該裝置的部份平面圖。 圖3是一個可,以根據本發明之一具體實施例加以應甩之 電磁式拘限擋板的分解外觀圖。 圖4是一部份水平剖面圖,顯示出本發明之—具體實施 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 例,其在板條鏵造裝置中所用的二個鑄造滾輪中之每一 # 上均設有周邊唇部。 圖5是一類似於圖4的視圖(未,加剖面線),顯示出由〆個 具有根據本發明之電磁式拘限擋板的板條鑄造裝置所虞生 的磁場。 圖6是一末端視圖,顯示出根據本發明之用以冷卻阄邊 滾輪唇部的裝置。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(2ΐ〇χ297公釐) -13- A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 B7 五、發明説明(11 ) ' 圖7是一類似於圖4的放大部份剖面圖,顯示出本發明另 一具體實施例的一部份。 圖8疋一個根據本發明使用多件式拘限線圈的電磁式拘 限擋板的末端視圖。 圖9是圖8之擋板的側視圖,部份爲剖面。 圖10是圖8和9中的擋板的外觀圖。 圖1 1是一類似於圖5的放大部份視圖,顯示出由具有根 據本發明之電磁式拘限擋板的板條鑄造裝置之另—具體實 施例所產生的磁場。 圖12是圖8-10中之播板的部份平面圖。 圖13是一類似於圖7之放大部份視圖,顯示出本發明再 一具體實施例的一部份。 圖13A是一放大部份末端視圖,顯示出根據本發明之— 具體實施例的鑄造滾輪冷卻裝置。 圖14是沿圖8,中線14_14所取的放大剖面圖。 圖1 5是一類似於圖4的視圖。 圖16是·一示意圖,部份爲外觀圖,顯示出使用在圖8 10的電磁式拘限擋板上的電路。 _ 圖1 7是一類似於圖4的放大部份剖 • 叫闻顯不出(a)電磁 式拘限擋板内的導引電流及(b)在板條鑄造 ^ ^ 气、衮置艾其它部 位和熔融金屬液潭内的感應渦電流等的方向。 圖18是一類似於圖5和11的放大部份視 _.山 纟’、貝不出由且 有根據本發明之,電磁式拘限擋板的板條銻造裳置之 ’、 具體實施例所產生的磁場。 另 ‘本紙故尺度適用中國國家標準(CNS )八4祕(210X297公瘦) -------- _ -14 - ------^---ί ^------II------Φ - r ί ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A 7 ___B7_ 五、發明説明(l2 ) 圖19是一類似於圖14和15的放大剖面圖,顯示出圖14 和1 5中之結構的一種變化。 圖2 0是一放大部份剖面圖,顯示出圖7中之具體實施例 的其它細節。 圖2 1是圖1 8中之具體實施例的一種變化的放大部份剖 面圖。 詳細説明 先參閲圖1 :.、1 A和2,其中以编號3 0標示的是一個板條 鑄造裝置’包含有一對水平分隔開而反向旋轉的铸造轉輪 3 1 , 3 2,分別具有滾輪軸心線3 3 , 3 4。滾輪3 1 , 3 2具有一 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鉛直延伸的間隙3 5,位在這些滾輪之間,以供容納一潭一 般包含有鋼料的熔融金屬。每一鑄造滚輪31,32均具有相 同的半徑,熔融金屬液潭3 8則具有給定的最大高度(深度) ,一般而言是滚輪3 1,3 2之半徑的一個大的分數(例如 > 1 /2 )。滾輪3 1,3 2分別沿著圖1中所示之箭號4 9,5 〇的方 向旋轉。鑄造滾輪3 1,3 2是以習用的方法(未顯示)加以冷 卻的,然-後其等再冷卻熔融金屬,而此熔融金屬在通過滾 輪31,32間的續口 37會固化’而以一般是由麵料所構成之 固體金屬板條的形式自頸口 37排出。 間隙35具有一開口末端36(圖2),而位在開口末端36旁 邊的是一電磁式擋板40,用以防止熔融金屬經由間隙3 5 的開口末端3 6而自該熔融金屬液潭3 8中流失。 擒板40的一具體實施例係顯示在圖3-4内。揚板包本 有一錯直設置的拘限線圈’其包含有鄰接於開口末端3 6的 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2I0X297公釐) -15- A7 B7 經濟部中央標準局舅工消費合作杜印製 五、發明説明(13 第一線圈部份42,其且右· 今士主 丹具有一則万表面4 4,面對著間隙3 5 的開口末端36(圖4)。時圈音;>士主二 ’ ”泉圈則万表面44係呈弧狀向下漸縮 狀’其形狀係配合於間隙pg σ古^山,< AA ^ i 1隙開口末% j 6的弧狀漸縮形狀。線 圈第一部份4 2是終止於一下古结園$植如u " 、 下方線圈連接部位4*3處,其將 第一線圈部份4 2電連拉$笼-的閣如Λ 、 %磲袪至弟一線圈邵份4 5上。整個拘限 線圈是由非磁性導電材料所構成的,如銅。 包覆著線圈部份42的下半部,除了其前方表面44之外 的是磁性構件46,係由習用的磁性材料所製成的。磁性構 件4 6包含有一結構’寸大致上防止隨時間變化之電流在線 圈部份42上由磁性構件“所包覆的鉛直高度處沿著線圈 部份42之前方表面44以外的表面流經第一線圈部份42。 磁性構件4 6亦可做爲拘限線圈所產生之磁場的低磁阻回返 路徑。更特別的是,參閱圖5,隨時間變化之電流流經拘 限擋板會產生一水平磁場,其係由圖5中之線條56所表示 此磁%係自如方線圈表面4 4·延伸出,穿過間隙3 5之開 口末端’而施加一磁拘限壓力在間隙35之開口末端36處 的熔融金·屬液潭3 8上。 除了線圈41-45之外,擋板40也包含有一線圈罩殼48( 圖3 -4) ’係由非磁性導電材料(如銅)所構成的。線圈罩殼 48大致上包覆著磁性構件46,並且包含有可將該磁場位 在由磁性構件3 6所構成之低磁阻回返硌徑之外的部份拘限 在一個鄰接於間隙3 5之開口末端3 6處的空間内之結構。 在操作上,随時間變化之電流係經由_匯流排(未顯步) 而輸入至第一線圈部份4 2的頂端部位4 1,然後沿著前方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) y:"裝 灯 ^ 線 -.-(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ ___B7 五、(ΐ4) — " 表面44向了流至了方連接部位43 ’然後經由連接部位43 流至第二線圈部份4 5,電流可經由該第二線圈部份而向上 流至一個將線圈部份45電連接至—電流源(例如一變壓器 ,未顯示在圖3中)的匯流排(未顯示)上。 電絕緣薄膜(未顯示)用以將磁性構件46與線圈部份。絕 緣隔開,並用以將線圈罩殼48與磁性構件46絕緣隔離= 。線圈部份4 1-43和45及線圈罩殼48上設有冷卻通道(大 部份均未顯示出來),可供冷卻液體循環流經之,而這是 此技藝的技術所使用的習用手段。 圖3中所顯示的電磁擋板及其操作在前文中所引述以爲 參考的前述Gerber等人的第5 , 1 9 7,5 3 4號美國專利案中 有更詳盡的説明。 現在參閲圖4-7,在每一鑄造滚輪31,32的每一末端處 均設有各自的周邊滾輪唇部51,52,具有一終止末端表面 5 3,5 4,面對著與之相鄰之拘限線圈的前方表面* 4。由線 圈41-45所產生的磁場是由圖5中的磁場線%所表示的。 每一周邊滚輪唇部5 1,52均是由具有稍微較銅爲大之導磁 係數的材料所製成的,例如非磁性的沃斯田不銹鋼等材料 。每一滾輪唇部的導電係數係接近於熔融鋼的導電係數, 但小於銅的導電係數。當然磁性構件4 6所具有的導磁係數 係遠大於銅的導磁係數。 使用由上述材料所製成之周邊滚輪唇部51,52可增加拘 限線圈和熔融金屬間的耦合因數(k),而其在和相同的配 置’但無該種周邊唇部的情形相較下,則可增加在間隙3 5 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ297公釐) f請先閲讀背面之注意事項'再填寫本頁} -裴
、1T -17- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2 五、發明説明(l5 I開口末端3 6處之熔融金屬液潭3 8上所施加的推斥磁壓 力。更特別的是,此推斥磁壓力(pm)可以下式加以表示 K B2 4 μ 其中 Β是尖峰磁通量密度,而 "。是自由空間的導磁係數。 耦合因數(k)可以下式表示: k一 1_((5·/\ν),而 $ <w,其中 4是熔融金屬的集膚深度,而 w是金屬液潭的有效寬度。 集膚深度是磁場能穿透一給定材料的深度,其將在下文中 更充份地加以討論。由上述材料所製成的周邊滾輪唇部的 功用在於提供較大的有效金屬液潭寬度,因之而增大 竊合因數(k)。(前述的方程式可應用在有效金屬液潭寬度 (w)大於集膚深度(J )的情形中,而這是在有使用周邊滚 輪時所常見的情形。) 每一周邊滾輪唇部51,52均係自各自之鑄造滾輪31, •沿著轴向的方向向外朝向拘限線圈的前方表面4 4突出的。 在圖4 - 5的具體實施例中,磁性構件4 6包含有一對分隔開 的突出部5 8,5 9,係分別位在拘限線圈之前方表面4 4的相 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X29*7公釐) —-----^--:丨装------訂------線 、 丨 ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18- 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(ΐδ ) 對二側邊上,且其每一者均向外朝向相關之鑄造滾輪 31,32的一末端63,64突出,並超過前方表面44。每一磁 件構件突出郅5 8,5 9均具有一终止末端6 〇,6 1,分別鄰接 於相關之鸽造滚輪32,31的末端64,63。突出部58_59每 一者均係沿著相關之周邊滾輪唇部5 2,5〗而設置的,而這 些周邊滾輪唇部52,5 1均係位在這些磁性構件突出部 5 8,5 9之間。 線圈罩殼4 8包含有一對分隔開的突出部6 5 _ 6 6 (圖4 ), 其母一者均是沿著磁性構性4 6上的相關突出部5 8,5 9設置 的’且係大致上隨其延伸的。在每一鑄造滚輪3 1,3 2各自 之末端63, 64上分別設有一滚輪末端罩殼68,67。每一滾 輪末.端罩殼均係設在相關的滾輪3丨,3 2上,而位在周邊滚 輪唇部5 1,5 2徑向内側的位置上,而且每—滾輪末端罩殼 6 7,6 8均可覆蓋住相關的滾輪末端6 3,6 4。滾輪末端罩殼 6 7,6 8均具有較周邊滚輪唇部5丨,5 2爲高的導電係數,並 具有自由2間的導磁係數;這些滚輪末端罩殼一般是由銅 所構成的-。 現在參考圖5(其中爲清楚起見,其剖面線均已被去掉) 母滾輪末端罩设67,68均包含有一結構,用以(&)實-質上防止磁通量自與其相鄰的磁性構件4 6之突出部5 8,5 9 的終止末端60,6 1處洩露,以及(b)迫使磁場56大致上流 經在下面的句子中將加以說明的流通路柽。此流通路徑係 延伸在磁性構件的突出部5 8,5 9之間,而穿過周邊滾輪唇 邵52,51,並穿過相鄰的間隙35之開口末端36。換言之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2*7^297公釐} — ----- -19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 -----:-〜_____B7 五、發明説明(~ ,每一周邊滾輪唇部5 構成磁場56通過之路徑的一部 份。同樣的,磁性構件的突出部5 8,5 9則構成磁場通過之 路徑的另-部份。此裝置在拘限線圈的前方表面“和間隙 3 5的開口末端3 6之間並無任何的磁場遮敝物,且其係與 拘限線圈的如方表面4 4分隔開且不連續的。該表面,在由 例如銅製成時,可用以做爲磁場遮敝物,以將磁場拘限在 圖5所示的空間内。 如前所述,’周邊滾輪唇部5 5 2可以是由非磁性的導電 材料所製成,例如沃斯田不銹鋼。鑄造滾輪3丨,3 2的整個 周邊表面7 1,72最好是由和周邊1滚輪唇部51,52相同的 電材料所製成的。 周邊滚輪唇郅51,52上向外突伸超出鑄造滚輪罩殼 6 7,6 8的部份是周邊滚輪唇部上相當大程度暴露於磁場内 的部份;這即是唇部的暴露長度。周邊滚輪唇部的暴露長 度應大於金屬液潭内之熔融金屬的集膚深度(d )的約百分 之八十。若周邊唇部的暴露長度遠小於前句中所要求之値 時’則其·在將熔融金屬液潭3 8限制在間隙3 5的蘭口末端 36内就會有所困難。將暴露長度延長爲較上述之値爲長可 以在邊緣處改進其限制的效果,但其會增加唇部上的磁場 損耗,而這是我們所不樂見的。強度上的考量亦會影響到 唇部的最大長度。較長的暴露唇部長度會造成較大的機械 力矩’其會在唇部和鑄造滾輪本體之間的接合處產生應力 。增加唇部長度會增加唇部所會承受的熱量,而這卻是項 加以避免的。當随時間變化之電流的頻率増加時,較短的 本纸張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(2ι〇χ297公釐) ---------_-——^------iT-------1 - 7 ί' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) , -20- 五、發明説明(IS ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 唇部長度是尚可接受的。 就周邊滾輪唇部的厚度而言,一般而言, 七主 攸限制效果的 觀點來看,唇部的厚度愈小愈好。唇部 取j /子度—般 由強度上的考量來決定的。小於唇部構成材料(例如、夭 田不銹鋼)的二個集膚深度的唇部厚度對於 ‘ '八切的應用 而言均是適用的。但是最妤周邊滚輪唇部是小於—個、 深度(例如0.5 - 〇 . 8個集膚深度)。 膚 一材料的集.膚深度可以以下面的式子來加以表示: β = λ/2 / ω~μ~其中 β是所探討之材料的集膚深度(例如製造周邊滾輪之 料) ”(材 ω 是 2 7Γ f f是所使用之随時間變化之電流的頻率 "是該材料的導磁係數 (Τ是該材料的導電係數 假設周邊滚輪唇部是由3 0 4不銹鋼所製成,而所使用的铜 率爲3 0 0 ·0赫茲,則集膚深度(d )將會是〇 9 5公分,而典 型的唇部厚度則可爲〇 ‘ 9 5公分(1.2 d ) » 在圖4的具體實施例中,位在磁性構件4 6上的突出1 58,59是由周邊滾輪唇部51,52加以和熔融金屬液潭 隔開的,同時也是由以磁性方式防止熔融金屬液潭3 8自& 隙3 5之開口末端3 6處向外流出的組合之總合來加以保1 的。 做爲磁性構件4 6上之突出部5 8,5 9的替代方案,其可^ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝 、π 線 -21 - 經濟部中央標準局’負工消費合作社印繁 kl B7 五、發明説明(19 ) 設置一對不和磁性構件相連接的元件。每一個這種元件均 是由導電係數小於銅的材料所製成,其每一者均是沿著相 關之周邊滚輪唇部5 1 , 5 2而設置的,且每一者均是和磁性 構件4 6分別而不連續的,且與之分隔開。在圖7的參考編 號81和82處分別顯示出這種元件的二個不同的具體實施 例。 每一元件81,82均包含有下列各者:各自之面對著擒板 4 0的前方部位8 3,8 4 ;各自之至少有相當程度面對著相關 之周邊滾輪唇部5 1,5 2的第一側邊表面8 5,8 6 ;各自之沿 著徑向向内與第一側邊表面8 5 , 8 6分隔開的第二側邊表面 8 7,8 8 ;及各自之鄰接於相關鑄造滚輪3 ! , 3 2之末端上的 後方表面8 9,9 0。就元件8 2的第二側邊表面8 8而言,ι 側邊表面是前方部位8 4的延伸部位,使得元件8 2具有二 角形的水平截面,元件8 1則具有矩形的水平截面。 三角形元件8,2的第二側邊表面8 8係自該元件的前方部 位8 4以傾斜方式沿徑向向内方向延伸至其後方表面9 〇。 側邊表面· 8 6,8 8間之橫貫元件8 2的距離係自元件8 2的前 方部位8 4漸增至後方表面8 2 ’而構成該元件的三角形截 面。 $ 每一兀件8 1,8 2的前方部位8 3 , 8 4均係面對著磁性構件 46,且係大致上和相關之周邊滚輪唇部51,52的相關終止 末端表面53, 54相連接的。 再次考慮磁性構件46,其在圖7中的具體實施例和圖4 中的具體實施例間的不同處在於圖4的具體實施例具有突 中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)~~~' ---- ----------扣衣 I訂 線 * -. ... ί ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -22- 五、發明説明(2〇 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 伸超出拘限線圈42之前方表面44的突出部5 8,5 9 ;而在 圖7的具體實施例中,在磁性構件“上未設置突出部 58,59。反之,在圖7的具體實施例中,磁性構件具有— 對終止末端表面60,61,其等係大致上和拘限線圈第—部 份42的前方表面44相連接。在圖7的具體實施例中,磁性 構件46上的每一個終止末端表面61,6〇均面對著各自相關 之元件81,82的前方部位83,84。 同樣的,圖7之具體實施例中的線圈罩殼8 4和圖4之具 體實施例中不同之處在於圖4中之具體實施例包含有沿著 磁性構件46之突出部5 8,5 9設置的突出部6 5,66 ;而在圖 7的具體實施例中,線圈罩殼48則具有一對終止末端表面 75,76 ’其每一者均面向著相關之鑄造滚輪”,32的末端 63,64 ;而每一表面75,76均係大致上和磁性構件46上各 自之相關終止末端表面6 1,6 0相連接。 如前面所述,,每一周邊滚輪唇部5丨,5 2均可是由非磁性 材料,如沃斯田不銹鋼等所製成的;最好每一鑄造滚輪整 個均是由*沃斯田不鎊鋼所製成的。每一元件8〖,8 2均可是 由和唇部5 1,5 2 —樣的非磁性材料所製成,或者每—元件 8 1,8 2均可是由類似於磁性構件4 6所用之磁性材料所製成 〇 如同圖4中的具體實施例一樣,圖7中的具體實施例在每 “鍀造滾輪31,32的末端63,64上設有一滚輪末端罩殼 6 7,6 8。每—滚輪末端罩殼6 7,6 8均係位在相關周邊滚輪 唇部5 1,5 2的徑向内側位置上,且係位在各自相關元件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I I - - !-1 .裝- -5 線 本紙張尺度仙巾_家縣(〔NS )鐵格(2lQx297公產) -23- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 —----__B7 ___ 五、發明説明(21 ) 81,82之軸向内側位置上。每一滚輪末端罩殼67,68 —般 均由銅所製成的,並具有較周邊滚輪唇部5丨,5 2和元件 8 1,8 2爲小的導磁係數及較其等爲大的導電係數。每一滚 輪末端,罩殼6 7,6 8均可防止由拘限線圈第一部份4 2所生成 的磁場沿著一條不同於自其鄰接開口末端3 6之間隙3 5貫 穿過的流通路徑通過。 在圖7的具體實施例中,每一滚輪末端罩殼均設有内部 通道9 7,9 9,「可供冷卻流體(例如水)循環流通,以冷卻元 件8 1,8 2及唇部5 1,5 2的一部份。此種冷卻設置在圖2 0中 針對通道9 9有更詳細的説明。内設有冷卻通道9 9的滾輪 末端罩殼是固定在滚輪32上,並與之一起旋轉。冷卻通道 99包含有—入口部位21〇’與一固定不動之接頭或端蓋 2 1 2上的注入通道2 i i相連通,而該接頭上另設有一排出 通道213 ’和通道99的出口部位214相連通。在該固定不 動之接頭212與内設有冷卻通道99的可旋轉滚輪末端罩殼 之間設有一系列的〇型環2 1 5 - 2 1 7,以做密封之用。而在 一對外通:道壁部2 2 2,2 2 3之間設有一系列的分隔柱2 1 8 -220’以供將一内通道壁部221支撑在其内,並提供結構 上的整體性。通道9 9、其零組件及接頭2 1 2均是呈環狀結 構的,並具有和滾輪3 2 —致的中心線2 2 4。接頭2 1 2具有 一外側末端2 2 5,由一片具有開孔的端板(未顯示)所遮蓋 ,以供冷卻液體流入及流出注入及排出通道2 1 1,2 1 2。另 一種方式是習用用以冷卻滚輪3 2的冷卻液體可以自滚輪導 入至通道9 9内。 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) nn I - n I mu I n^i I = 1 n^i— ntv t^n 1 - I 一OJmu ί - -- - Is— -..... i·- .: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -24- 經濟.部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7 五、發明説明(22 ) 圖7中之具體實施例所形成之磁場流通路徑是和圖5之具 體實施例所產生之磁場流通路徑相似的,除了其使用岑件 8 1,82取代磁性構件46上的磁性突出部5 8 5 9以構成磁場 的一邵份。滾輪末端罩殼07,68可以(a)防止進入至元件 81,82内的磁通量自元件81,82的後方表面8 9 9 〇流出, 並可(b)使磁通量穿過位在元件81,82與周邊滚輪唇部 5 1,5 2間的第一侧邊表面8 5,8 6。 圖7心具體實施例中的唇部51,52的尺寸是類似於圖4之 具體實施例中的唇部5 1,5 2的尺寸。在這兩個具體實施例 中’在唇部5 1,5 2的終止末端表面5 3,5 4與拘限線圈第— 部份42的前方表面44之間具有小空間。此空間的目的在 於要在唇部5 1,5 2隨著鑄造滾輪3丨,3 2旋轉時,在線圈前 方表面4 4和唇部終止末端表面5 3,5 4之間提供—機械餘隙 。除了需要提供該餘隙之外,唇部終止末端表面53,54可 以儘可能地靠近拘限線圈第一部份上的前方表面4 4 (例如 1 . 2 5 - 1 _ 5公釐)。而在圖4之具體實施例中,在(a)磁性構 件46的末端表面60,61與(13)滚輪末端罩殼67,68上的相 面對之表面7 3,7 4之間,以及在(c )線圈罩殼4 8上的終止 末端表面75,76與(b)滚輪末端罩殼67,68上的相面對之 表面73,74之間均具有相同的餘隙。 在圖7的具體實施例中,位在(a)元件8 1之前方部位& 3 與(b)磁性構件46之末端61之間的餘隙是類似於位在拘限 線圈前方表面44與周邊唇部上的終止末端表面53,54之間 的餘隙。但是對元件8 2而言,其第二側邊表面8 8與磁性 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) ( 21GX297公ft") * '~" — 1 -25- (請先閱讀背面之注意事項、再填寫本頁j .裝 線 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明(23 構件46上相鄰的末端60間的距離會随著該側邊表面自元 件82之前方部位84向後傾斜至其後方表面”而漸增。在 圖7的具體實施例中,元件82之第二側邊表面_磁性構 件46之末端6〇間的空間内是充滿空氣,而空氣是具有和 銅相同的導磁係數,但導電係數爲零。該空間内不可置入 任何具有高導電係數的材料。因此,空間内可以置入和 磁性構件46所用者相似的磁性材料,或是諸如沃斯田不鋒 鋼之類的非 ^性材料;但是該空間内不可以置人諸如銅之 類具有高導,係數的材料。 圖7中之具體實施例中的磁場流通路徑是延伸穿過:磁 性構件46 ;位在於構件“與每—元件η,。間的空間; ,在於拘限線圈42之前方表面44與唇部51,52之終止末 端表面5 3 , 5 4之間的命“- Π旳二間’唇邵5 1,5 2上轴向向外突伸出 而超過滾輪末端罩殼6 7,6 8之部份;以及位在設於周邊滚 輪“ 5 1 , 5 2之間之間隙5 3内並位在間隙3 5之開口末端 的軸向内侧位置上的熔融金屬之該部份。很重要的是前面 句子中教義的流通路徑是由具有較銅爲小之導電係數的 材料所構成的。因&,此流通路徑可以包含有:磁性構件 4 6的磁性材料’上面所述的空氣空間;構成周邊滾輪唇部 51,52的沃斯田不銹鋼;以及構成元件81,82的沃斯田不 銹鋼或磁性材料。磁場的此流通路徑中並無任何諸如铜之 類具有高導電係數的材料。不論是元件8182或是周邊滾 柯。部5 1,5 2或疋其任何部份均非由銅或類似之材料所製 成的。 本紙張尺度適 297公釐) ---------------ΪΤ------i - „ - (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -26- A7 _______B7 五、發明説明(24 ) ' 如前面所述,在圖7的具體實施例中,在(a)磁性擋板和 (b)鑄造滾輪的末端之間並沒有互相重疊的突出部位。這 可避免在鍀造滾輪旋轉時所可能會發生的機械性干擾問題 ,而這在圖4的具體實施例中的互相重疊的突出部上是可 能會發生的。圖1 3中所示的具體實施例(將於下文中討論) 也可避免此一問題的產生。
I 現在參閲圖1 A和3,拘限線圏第一部份4 2的前方表面 44之寬度係呈弧狀向下漸縮至最下方部位47,並配合於 間隙j 5在開口末端3 6處的形狀。在線圈的所有的鉛直高 度上,線圈第一部份42上的前方表面44的寬度應不小於 (1 )唇部5 1的終止末端表面5 3、( 2 )間隙3 5的開口末端3 6 、和(3 )唇邵5 2的終止末端5 4等的寬度總合(參見例如圖4 和7) 0 間隙3 5在滾輪間的頸口處的典型寬度是〇丨〇 _丨〇公分 ,且間隙3 5的寬度係隨著熔融金屬液潭高度的增加而增大 。周邊滚輪唇部51,52的終止表面53,54的寬度是和周邊 滚輪唇γ的厚度一樣,而這將在下文中再做更詳盡的討& 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 〇 周邊滾輪唇部5 1,5 2在鑄造的過程中會受到加熱。其熱 量來自兩個來源:來自位在頸口内之熔融金屬的熱量:以 及由穿過唇部之隨時間變化的磁場而來的熱量。(平衡此 一熱量之増加的是自唇部至鑄造滚輪其它部位上的熱量損 耗。)由於每一唇部均會隨著其自各自之圓形鑄造滾輪 3 1,3 2而旋轉,且由於在任何時刻中,該等圓形滾輪的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X297公釐) ™ 27 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明(25 ) 一^" 邊鑄造表面均只有一小部份是和熔融金屬液潭3 8相接觸, 因此在鑄造過程中任何時刻中,唇部均只有一部份的周邊 長度是受到加熱的;而此一郅份就稱爲該唇部的阻截角 (intercepted angle)。唇部的最大阻截角是等於熔融金 屬液潭3 8和鑄造滾輪3 1,3 2間的最大接觸角度。由於在滚 輪旋轉之時,唇部只會轉動3 6 0。的一部份而已,因此其 最大阻截角是相當的小。事實上,此最大阻截角是大致上 相當於擋板之磁性構件4 6的二個臂部所構成之二個圓派部 ,顯示在圖6的剖面圖中,的任一者的範圍。換言之,此 最大阻截角是大致上相當於唇部在其相關的鑄造滾輪轉動 時會受到磁場作用之處所上之弧形片段。假設轉造滚輪半 徑爲6 0公分,而金屬液潭的深度爲4 〇公分,則阻截角將 約爲4 2 °。 儘管最大阻截角是非常地小,周邊唇部5丨,5 2在其移通 經過阻截角的範圍時,仍會經歷相當大的溫度上升情形( 例如1 0 0。- 1 2 0 °C )。爲平衡此一溫度的上升,每一周邊滾 輪唇部在•旋轉通過由拘限線圈所產生之磁場後,也就是通 過阻截角之後均立即地加以冷卻。 如圖6中所示,此—冷卻功能或可由一對弧狀的冷卻裝 置7 9來加以進行,其每一者均係位在擋板4 0的正下方, 且其每一者均包含可將冷卻流體沿著每一唇部5 1 , 5 2的内 侧表面7 7,7 8的一弧形片段導引至該表面上的結構。每— ’-唇部的内側表面77,78均是位在各自之鑄造滚輪之周邊表 面7 1,7 2的徑向内側位置上。此冷卻流體可以是空氣 '氬 T紙張尺度適用中國國家標準(—CNS ---— (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 -装· 訂 -28- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 , --—__ B7 l. 五、發明説明(26) ~~~'〜— 成或疋種液體,例如冷水。此冷卻流體的溫度、冷卻流 體的輸送速率和其它相關參數(如果有的話)均是至少部份 地依周邊滚輪唇部51,52在移動通過阻截角時其溫度上升 之直而定的。這些參數可以實驗方式決定之。旋轉中之周 邊珉輪唇部由裝置79加以冷卻的弧形片段—般是遠大於上 面所足我的最大阻截角(唇部會受到加熱的最大孤形片段) 例如較大丨0 %至3 5 %至大數倍以上(例如大4至5倍)。 見在參閲圖13和13a,如前面所述的,每一鑄造滚輪 3 1,3 2均具有各自之滾輪末端罩殼6 7,6 8,鄰接於相關的 浓輪末端63,64上。每一滚輪末端罩殼67,68均是位在相 鄰周邊滾輪唇部51,52的徑向内侧處,並遮蓋住相關鑄造 滾輪j 1,3 2的末端6 3,6 4。沿著軸向方向自每一滾輪末端 罩设67,68向外突伸出的是各自的罩殼延伸部69,7〇。每 一滾輪末端罩殼67,68及每一罩殼延伸部69,7〇均是由非 磁性的導電材料所構成的,其導磁係數和周邊滚輪唇部 5 1,5 2及沿著周邊滚輪唇部旁設置的元件之導磁係數相較 下是相當《的差的《在圖i 3的具體實施例中,沿著周邊滾輪 唇邵5 1,5 2設置的每一元件均是和裝置3 〇之其它零組件分 別而不連接的,且其每—者均具有矩形截面,且其每—者 在圖1 3中均是以參考編號8 1加以標示的。 在其Έ的具體實施例之中,每一周邊滾輪唇部5〗,5 2的 終止末端表面5 3,5 4均是自其相關的鑄造滚輪3〗,3 2沿著 軸向方向向外突出而超過相關的滾輪末端63, 64。每—滚 輪末端罩殼67,68及其各自的延伸部69,70均包含有可大 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規裙~777^^97公瘦^ ~— ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝
*1T 缘 -29- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ~~___________B7 五、發明説明(27 ) -' 致上防止由拘限線圈所產生之磁揚..几— p闻r/r產王考一條不同於穿過其 相鄰開口末瑞3 6處之間隙3 5 >、六ϋ '丄 爽叫晾J )的机通路杈而流動的結構。 每—周邊滾輪唇部51,52及其相闞的滾輪末端延伸部 6/,7()均在其間構成—環狀空間Μ%。每—個沿著周邊 滾輪唇# 5 1,5 2設置的元件8〗均包含有—環狀構件,設在 相關的環狀空間91,92内。如前面所述,磁性構件以的每 一臂部均具有一末端或前方表面6〇,61 ;這些前方表面的 每一者均面對著環狀構件81中的一個。磁性構件46的每 一則方表面60,61均是沿著在其鑄造滾輪31,32轉動時環 狀構件8 1所移動之弧形路徑的一部份片段設置的。此一片 I又在圖6中是以剖面的情形加以標示的,是大致上相當於 周邊滾輪唇部的最大阻截角。 每一環狀空間9 1,9 2均是大致上完全地由環狀構件8 i所 佔滿的。在某些具體實施例中,環狀空間9 i或9 2可以是 完全地由環狀構件8 1所佔滿。而在另外的一些具體實施例 中’其可以在環狀空間9 1 , 9 2内提供一間隙9 5,9 6。間隙 9 5,9 6是-位在(a)周邊滾輪唇部51,52與(b)相鄰之環狀構 件8 1上的第一侧邊表面8 5二者之間。間隙9 5,9 6具有可 以容納一股冷卻氣體噴流的結構,以供在相鄰之周邊滾輪 唇部5 1,5 2移動通過該唇部的阻截角時將該唇部加以冷卻 。圖1 3 A顯示出用以導引冷卻氣體噴流進入至間隙3 6内的 裝置9 3。此冷卻氣體可以是空氣,或者其可以是一種惰性 氣體’例如氬氣。 滾輪末端罩殼67,68及各自之延伸部69,70均最好是由 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 線 -30- 經濟部中央標準局員Η消費合作社印製 A7 ________ B7 _ 五、發明説明(28) 铜所製成,並由水冷卻(未顯示)。周邊滾輪唇部5丨,5 2最 好是由非磁性的沃斯田不銹鋼所製成。環狀構件81可以由 和磁性構件46相同的材料所製成,或者它們可以由和周邊 滾輪唇邵5 1,5 2相類似的非磁性不銹鋼所製成。 圖11顯示出根據本發明的另—具體實施例,其在某些方 面是類似於圖13中所示之具體實施例,但是無環狀構件 8 1來填置於環狀2間9 1,9 2内。在圖丨i的具體實施例中 ,诸如9 2的環狀空間是由一對突出部所填入,其一突出部 均是自磁性構件4 6之一臂部延伸出的,而另一者則是由線 圈罩殼48的一臂部延伸出的。更詳細地説,磁性構件46 的每R β卩均具有一突出邵,例如5 8,且線圈罩殼4 8的 每身#也均具有一突出部,如66 ;每一個這種的突出部 5 8,6 6均係延伸超過拘限線圈之前方表面,並進入至形成 在(a)周邊滾輪唇部52與相鄰滚輪末端罩殼68之延伸 邵7 〇間的環狀空間9 2内。 在此具體實施例(圖i i )中,磁性構件4 6的突出部5 8用 以代替並·執行例如圖i 3中之環狀構件8 !的功能,突出部 5 8構成磁場自磁性構件4 6流經周邊滾輪唇部5 2之流通路 徑的一邵份。圖丨丨之具體實施例中所產生的磁場是由磁場 線9 8所標示的。(爲清楚起見,在圖1 1中的剖面線已被去 掉。)事實上,磁性構件4 6上的延伸部5 8函蓋在圖丨3之具 體賞施例中與熔融金屬液潭3 8相鄰設置之環狀構件8 !的 派形片段。 、 磁性構件4 6上的突出部5 8及線圈4 8上的突出部6 6 (
Ik張尺度適用中 ;---r--^ — 装------訂------線 广請先間讀背vle.vlyi-意事項存填寫本買) •31 - A7 五、發明説明(29) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 ) 者^大出超過磁性擋板之拘限線圈的前方表面― 屬液洋38内之熔融金屬的—個至三個集膚深度(J 間的距離。就此而言 具相關的集膚深度可以表示成下式 ^ =λβ^/~ω~μ~σ~ 其中 Θ是熔融金屬的集膚深度 ω 是 2 7Γ f 4 f是所使用,之隨時間變化之電流的頻率 "疋s氣的導磁係數 是熔融金屬的導電係數 3圖1 1所7P,滾輪末端罩殼6 8的延伸部7 〇係沿著軸向 方向向外突伸超出相鄰的周邊滾輪唇部52。滾輪末端罩殼 68、滾輪末端罩殼延伸部7〇、線圏軍殼4 8和線圈罩殼延 伸部66均最好是由銅所製成的。滾輪末端罩殼“及:延 伸邵70可大致上防止磁場自溶融金屬所應容置的區域向外 流出,因之而可減少磁場的洩露。 圖11之-具體實施例中的周邊滾輪唇部5 2的厚度(徨向方 向的尺寸)和夕卜露的長度是類似於圖4之具體實施例中的周 邊滾輪唇部52的這些尺寸(已説明於前文中)。同樣的這些 參數可以應用在本發明中具有周邊滾.輪唇部的具體實施; 中。 J .現在參閲圖8-12和14_16,這些圖式中所顯示出的本發 明具體實施㈣使用-種包含有多件式拘限線㈣電^ 封堵擋板。在圖8-1〇和12中以參考編號1〇〇標示的 本紙呆尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X29/公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填离本頁) 裝_
、1T 線------ -32- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __________B7 五、發明説明(30 ) ~ 電磁式揚板,其如同圖1 _3中所示的擋板4〇 一樣,是用以 防阻熔融金屬經由位在二個水平設置而反向旋轉之鸽造滚 輪3 1,3 2間並可在其間容納一潭熔融金屬3 8而鉛直延伸的 間隙3 5的開口末端3 6處向外流出。擋板1 〇 〇包含有一拘 限線圈’其具有第—部份1 〇 2,設置在與铸造滾輪3丨,3 2 相鄰的位置上。拘限線圈第一部份i 〇 2包含有(a)鉛直設 置的第一中央導體部份丨i 2,具有一對相對的侧邊 1 2 6,1 2 7,及(b ) —對鉛直設置之楔形導體部份1丨3 , i丄4 ,分別設在第一中央導體部份丨丨2的二相對侧邊丨2 6,丨2 7 上’並緊接而大致上靠置在其上。楔形導體部份113, 〖Μ 疋由 層緣材料(未顯不)加以和第一中央導體部份112 絕緣隔開的。 設置在第一中央導體部份1 i 2的正後方而與之分隔開的 疋錯直設置之相當狹有而呈長形的第二中央導體.部份 1 1 5 (圖9和1 2 >。此第二中央導體部份〗丨5構成拘限線圈 第一邵份1 0 2的一部份,並具有一對相對的側邊 129,13 0·(圖12),其每一者均係導電地靠置在各自之楔形 郅份II3, 114上。第一中央導體部份112具有一上方部位 1 3 1和一下方部位1 3 3。同樣的,第二中央導體部份丄丄5 具有一上方部位132和一下方部位1S4(圖9)。用以將中央 導體部份1 1 2和1 1 5的下方部位丨3 3,丨3 4電連接起來的是 二底部導體部份1 1 6,其具有一大致上沿水平方向的組件 部。 第一中央導體部份112具有一相當狹窄的前方表面il8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29?公釐) 裝 訂 練 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -33-
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ,設置在導體部份i丨2的二個相對側邊i 2 6,丨2 7之間。前 方表面1 1 8係面對著間隙3 5開口末端3 6,並具有一最下 万邵位1 2 5。每一楔形導體部份丨〗3,丨〗4均具有各自的前 方表面1 1 9,1 2 0,其寬度係自各自之相當寬的上方部位 1 2 1,1 2 2逐漸縮小至各自之相當狭窄的最下方部位 123,12 4。楔形導體113,114的前方表面ι19,12〇係面對 著間隙3 5開口末端3 6。導體部份〖丨2 - 1 1 4的前方表面 118-120構成拘限線圈第—部份1〇2的前方表面1〇4。前 方表面104具有一相當寬的部位1〇9,可在熔融金屬液潭 3 8具有給定之最大高度時相對於該金屬液潭的寬廣上半部 3 8 a (見圖1 a )而设置。此寬的上方部位1 〇 9的組成部份包 含有(a)模形導體邯份113,114之前方表面上119,120上 的寬的上方邵位121,122,及(b)第中央導體部份112的 前方表面118。前方表面1〇4的寬度係自上方部位1〇9逐 漸縮小至一個相當狹窄的最下方部位1 1 〇處,以便能相對 於(a)滾輪3 1,3 2間的頸口 3 7 (圖1 )和(b )熔融金屬液潭3 8 的狹窄上-方部位38b(圖1A)而設置。前方表面1〇4的最下 方部位110基本上是相當於第一中央導體部份U2的前方 表面118的最下方部位125。 其使用一電路以將具有預定安培數的第—隨時間變之電 流流經第一中央導體部份1 1 2。另使用其它的電路來將與 流經第一中央導體部份丨丨2之隨時間變化電流分別而不同 的第二隨時間變化之電流流經一楔形導體部份,例如i j 3 。其另外用其它的電路,以供與前面二個句子中所描述之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X乃7公釐) ^ „ 裝 訂 乘 ‘ ί f請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁j -34- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(32 第和第二随時間變化電流分別 = , μ丨弗—p思時間變化 =電流流經另一個楔形導體部份114。第二和第三隨時間 變化電流每一者均具有各自之預定安培數,其可以2第一 隨時間變化電流之誠安培數不相同。在此具體實施:中 ’拘限線圈第-部份i 〇2是由導體部份i 1 2 _ i ι 4所構成的 。流經第一部份1〇2的電流會產生一水平的磁場,其可在 間隙3 5開口末端3 6處施加一磁性拘限壓力在熔融金屬液 潭3 8上(圖1 1)。 如圖1 2中所示,導體部份丨〗2,j j 3和丨j 4中的每—者, 除了其各自之前方表面118_12〇外,均具有另—表面。掙 板1〇〇包含有-磁性構件106,可用以防止—隨時間變: 之電流在導體U2, M3和114的預定之鉛直高度處沿著前 方表面1 1 8 - 1 2 0以外的任何其它表面流動。除了前方表面 1 04之外,磁性構件! 〇6大致上包覆著拘限線圈的第一部 份1 0 2 (亦即線圈部份j ! 2、〗j 3、1丨4和i丨5 )。磁性構件 1 〇 6可構成2條供拘限線圈所產生之磁場(圖〗通過的低 磁阻回遮路徑。擋板100亦包含有一由非磁性導電材料( 例如銅)所構成之罩殼i 08。罩殼1〇8係大致包覆住磁性構 件1 0 6,並具有一種結構,可將水平磁場中位在由磁性構 件1 0 6所構成之低磁阻回返路徑以外的部份大致上拘限在 一個與間隙3 5之開口末端3 6相鄰的空間内。 現在參閲圖8-9、12和14-15,第一中央導體部份112 具有一後方表面117。第二中央導體部份U5具有一後方 表面137和一前方表面138。每一楔形導體部份113、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ297公釐) I--.---;---—裝------訂--------線 (請先閱讀背而之注意事項再蟥寫本頁) -35- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A 7 ____B7_ 五 '發明説明(33 ) 〜'-- 1 1 4具有各自之内側表面1 3 9 , 1 4 0,其係和(a)第—中央 導體部份1 1 2的相關側邊1 2 6,1 2 7及(b )第二中止道麻 τ犬導體邵 份1 1 5的相關側邊丨2 9,1 3 0緊接而大致上靠置在其等之上 。每一個楔形導體部份1’1 3, 114均具有各自之弧形外侧表 面141,142。弧形外侧表面141,142的曲率係配合於將幹 板1〇〇裝置於其上之鑄造滾輪31,32的半徑。每一樓形部 份113, 114亦具有各有之後方表面143,144。 如圖1 2和1 4 - 1 5中所示,磁性構件1 0 6包含有一後方部 位1 4 9 (圖1 2 ),其係一體地結合在一對側邊部位i 5 〇,丨5工 上’以及一個橫貫部位丨5 2 (圖1 4 ),其係在磁性構件後方 部位1 4 9的前方處延伸於側邊部位i 5 0,i 5丨之間。橫貫部 位1 5 2是設在第一和第二中央導體部份i i 2和1 1 5之間。 磁性構件後方部位丨4 9係抵靠在第二中央導體丨丨5的後方 表面1 3 7、楔形部份11 3的後方表面! 4 3以及楔形部份 1 1 4的後方表面1 4 4上。磁性構件的側邊部位1 5 1,1 5 〇係 分別抵靠在楔形導體部份i丨3,1 1 4的外側表面1 4 1,1 4 2上 。磁性構*件的橫貫部位1 5 2則是抵靠在第一中央導體部份 112的後方表面117和第二中央導體部份115的前方表面 1 3 8 上。 由於前段文字中所描述之抵靠關係的緣故,磁性構件 1 0 6上的各個部位可以大致上防止隨時間變化之電流經由 前面所述之導體部份中的第一中央導體部份112的前方表 面118和楔形導體部份113,114之前方表面119,12〇以外 的其它任何之表面通過。而橫貫部位1 5 2可以大致上防止 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2ι〇χ297公慶) f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝 、-* 線 -36- A7 B7 經 濟 部 中 央 標 準 % 員 工 消 費 合 社 印 製 五、發明説明(34 ) 電流沿著第一和第二中央導體部份丨丨2,丨丨5的相面對之表 面通過,即第一中央導體部份丨丨2的後方表面丨丨7和第二 中央導體邵份115上的前方表面ι38(圖14和15)。 如前面所述,磁性構件106是由—層電絕緣材料膜加以 和拘限線圈第一部份1 02電絕緣分隔開。類似的電絕緣材 料膜亦可用以將磁性構件丨〇 6和線圈罩殼丨〇 8加以絕緣隔 離開。但是最好在磁性構件i 〇6和線圈罩殼丨〇 8之間無絕 緣材料;這可使得在較熱的構件1〇6與較冷的罩殼ι〇8(其 可以是液體冷卻的)間能有較佳的熱傳導,並有助於防止 磁性構件1〇6在擋板100作業中過熱。在線圈罩殼1〇8和 磁性構件106間有-些電短路情形發生時,這些短路情形 並未麻煩到無法在磁性構件1〇6和線圈罩殼1〇8之間不使 用絕緣膜。 楔形導體部份113,114的每一内側表面139,14〇分別是 導電地緊靠在第一中奂壤轉命八,, 央導4伤1 1 5上的相關側邊表面 129,130上。楔形導體部份113,u4上的每一孤形外例表 面⑷川均分別向下朝向其相關内側表面i39,i4〇( 向内縮。每—楔形導體部份⑴,ιΐ4的内側和外側表面之 間分別有後方表面143,144延伸在其間(圖12)。 第二中央導體部份H 1 5 M. 的取下万邵位1 34是跟隨著第— 中央導體部份112的最下方部 丨U〗*3 3沿者向下的方向而 致上呈鉛直地延伸(圖9)。第— ± T夭學《旦4份的最下方部 位13 3的則万表面j 2 5(圖 31 32 Η > ^ )係面對耆(a)位在鑄造滾輪 3 1,〇 2間炙項口 3 7處的間隙3 5 ,開末%36和(b)熔融金 ^氏張尺度適用情國家標 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 泉 -37- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 A 7 .______B7__ 五、發明説明(35 ) — 屬液潭38的下半部38a(圖1A)。楔形導體部份113 114 的前方表面上的最下方部位i 2 3,1 2 4之每一者均係位在第 一中央導體部份112之前方表面的最下方部位i25之上方( 圖8 )。 拘限線圈第一部份1 〇 2具有一後方表面,係由楔形部份 113, 114的後方表面143,144和第二中央導體部份115的 後方表面1 3 7所構成的。楔形導體部份1丨3和丨丨4的外側 表面1 4 1,1 4 2分別構成拘限線圈第一部份1 〇 2的二相對側 邊表面。這些相對的側邊表面係延伸在前述之第一部份 102的後方表面和該第一部份上由(a)第一中央導體部份 112的前方表面118與(b)楔形導體部份i13,114的前方 表面1 1 9,1 2 0所構成的前方表面之間。磁性構件1 〇 6的後 方郅位1 4 9和側邊部位1 5 0,1 5 1係緊接而大致上靠置在拘 限線圈第一邵份1 0 2的前述後方表面和側邊表面上,因之 而可大致上防止隨時間變化之電流流經這些表面。 如如面所述的,獨立而不相關的隨時間變化電流會分別 流經第一中央導體部份丨丨2、楔形導體部份丨丨3和楔形導 體部份1 1 4等之母一者。根據本發明之—具體實施例,流 經楔形導體部份II3, 114之每一者的獨立電流每一者均具 有預定的安培數’其係小於流經第—中央導體部份1 1 2之 獨電流的預定安培數。其有關的電路是顯示在圖8 _ i 〇 和1 6中。 擒板100包含有三個變壓器,在結構上是和擂板結合在 一起。每一變壓器均可供應各自之隨時間變化之電流至導 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ---------I--Γ 杜衣------ΪΤ------^ ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -38 - 經濟部十央標準局員Η消費合作杜印製 A7 \ ------------- B7 五、發明説明(36 ) ~—~~~ 植部份112-114中相關的—者上。每一變壓器均包含有各 自之一次線圈1 5 3 - 1 5 5。更特別的是,一次線圈1 5 3是供 應Ik時間變化之電流至第—中央導體部份丨丨2的變壓器的 錚份,一次線圈1 5 4是供應隨時間變化之電流至楔形導 體邯份1 1 3的變壓器的—部份;而—次線圈】5 5則是供應 隧時間變化I電流至楔形導體部份丨i 4的變壓器的一部份 。相關於每一個一次線圈丨5 3 _丨5 5的分別是環圈狀的磁心 156-158。每一磁心均具有各自之第一部份164_166 , 延伸穿過相關之一次線圈1 5 3 _丨5 5。 窃上述之變壓器的每一者上的主要部位均是安裝在由該變 壓器供應電流的導體邵份的正上方,並位在稍微靠其後方 處,且係和其相當地靠近,以便在和設置在較遠而由匯流 排連接至擋板1 〇 〇上的變壓器相較下,能大幅地降低外在 的功率損耗。更特別的是,擂板i 〇 〇包含有三個U形的固 定托架160-162。固定托架16〇可將變壓器零件153和 156支撑在弟—中央導體郅份112上;固定托架161可將 變壓器零件154和157支撑在楔形導體部份113上;而固 定托架162則可將變壓器零件155和158支撑在楔形導體 4伤114上。托架160是安裝在第一中央導體部份112的 上方並與之相鄰;托架161是安裝在楔形導體部份113的 上方並與之相鄰;而托架162則是安裝在楔形導體部份 Γ 14的上方並與之相鄰。圖8_9中所示及描述於上文中之 用以將托架1 6 0 - 1 6 2固定至定位上的結構件聯結裝置在本 負上是屬於習用已知的,並是屬於此技藝之技術範圍内者 ^--------- 本紙張尺歧jii愧财縣) Α4·_ (21QX 297公^Ύ -- -39 - IJ.-----^---r——裝------訂------線 - 1 . I ί (苛先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央榡隼局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明(37 ) 上面所述的這三個變壓器之每一者均分別包含有導體部 份11 2 -1 1 4中的一個,以做爲其二次線圈。更詳細地説, 就一次線圈是153變壓器而言,第—中央導體部份112是 該走壓器的一次線圈的一部份。就一次線圈是1 5 4變愿5|· 而言,楔形導體部份1 1 3是其二次線圈的一部份。就一次 線圈是155的變壓器而言,其二次線圈包含有模形導體部 份 1 1 4。 . 現在將配合圖8 - 1 0和1 6更詳細地說明構成這三個二次 線圈的其它零組件。 設在播板100底部上的是下方導體部份丨67,其具有一 前方邵位168和後方邵位169。下方導體部份167基本上 是一個呈水平方向的組件。該下方導體部份1 6 7的前方部 位168是由前面所述之電連接中央導體部份112,115之下 方部位1 3 3,1 3 4的底部導體部份1 1 6電連接至第一和第二 中央導體邵份112,115的下方邵位133,134。下方導體部 份1 6 7的货方部位169是電連接至一個位在第二中央導體 部份1 1 5後方而分隔開並係大致^呈鉛直設置的後方導體部 份1 7 0的下方部位1 7 2上。 與一次線圈1 5 3相關的二次線圈的零组件,除了第一中 央導體部份112之外,尚包括有第一上方導體部份176, 其係一大致上呈水平方向的组件,具有一背側部位1 7 8, 在1 7 9處電連接至鉛直設置之後方導體部份丨7 〇的上方部 位171。第一上方導體部份176亦具有一前方部位177, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) I-----^---r.丨裝------訂------泉 --丨 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -40- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(38 ) 在179處電連接至第一中央導體部份112的上方部位131 上。 與一次線圈1 5 4相關的二次線圈的零組件,除了楔形導 體部份1 1 3外’尚包括有第二上方導體部份〗8 〇,其係— 大致上呈水平方向的組件,並包含有一背側部位1 8 2,電 連接至後方導體部份1 7 0的另一部位1 7 3上,而位在後者 連接至第一上方導體部份丨7 6之背側部位1 7 8上的連接處 之下方。第S上方導體部份18〇亦具有一前方部位18ι , 電連接至楔形導體部份113的上方部位183上。 與一次線圈1 5 5相關的二次線圈的零組件,除了楔形導 體郅份1 1 4外,尚包括有第三上方導體部份〗8 4,其係一 大致上呈水平方向的组件,並包含有一背側部位1 8 6,電 連接至後方導體部份1 7 〇的部位1 7 3上。第三上方導體部 份184亦具有一前方部位185,電連接至楔形導體部份 1 1 4的上方部位1 8 7上。 每一上方導體部份176,180和184均延伸穿過各自之環 圈狀磁心1 6 4,1 6 5和1 6 6。 每一楔形導體部份113,114均具有各自之下方部位 1 7 4,1 7 5 ’在下方導體部份丨6 7的上方分隔開。第二中央 導體部份1 1 5的上方部位〗3 2係分隔開地設置在上方導體 部份176,180和184的下方(圖9)。 楔形導體部份U 3 , 1 1 4係大致上沿著每一楔形導體部份 II3,114的整個長度導電地靠置在第二中央導體部份1J5 上;但楔形導體部份1 1 3,1 1 4係由一層覆蓋在楔形導體部 本紙張尺度適用tsu家標準(CNS ) A4規格(21GX297公釐) J------^---- -裝------訂------泉 ί ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -41 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(39) 份的整個鉛直尺寸上的絕緣材料膜(未顯示)加以和第一中 央導體邵份1 1 2絕緣分隔開。 總結之,與一次線圈1 5 3相關的二次線圈包含有第一中 央導體部份1 1 2、底部導體部份i i 6、水平設置之下方導 隨邵份1 6 7、錯直設置之後方導體部份1 7 0以及水平設置 之第一上方導體部份1 7 6。而與一次線圈j 5 4相關的二次 泉圈包含有樓形導體部份113、第二中央導體部份115上 的下方邵位1:3 4、底部導體部份116、水平設置之下方導 體郅份1 6 7、鉛直設置之後方導體部份〗7 〇和水平設置之 第一上方導體部份1 8 〇。而與一次線圈i 5 5相關的二次線 圈包含有楔形導體部份1 1 4、第二中央導體部份1 i 5上的 下方部位1 3 4、底部導體部份玉【6、水平設置之下方導體 邵份1 6 7、鉛直設置之後方導體部份1 7 〇和水平設置之第 三上方導體部份180。 現在參閱圖’ 1 6,一隨時間變化之電流源1 9 〇由線 191,192連接至一次變壓器線圈ι53上。電流源19〇另由 線1 9 3,1*9 4和1 9 5連接至一次變壓器線圈1 5 4上。電流源 190另外由線193, 194和196連接至一次變壓器線圈155 上。所有的一次線圈1 5 3 - 1 5 5均是並聯連接的,因此流經 這三個一次線圈之每一者的電流均是同相的。 如前所述’流經由第一中央導體部份1〗2之前方表面 1 1 8的電流可以遠大於流經各楔形導體部份1 1 3,1 1 4之前 方表面1 1 9,1 2 0的電流。例如説,在某一具體實施例中, 沿著第一中央導體部份1 1 2之前方表面1 1 8流動的電流約 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29^5^ J. - ; S—裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 涑 -42- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(4〇 ) 爲10,000A ;而沿著楔形導體部份113, 114之前方表面 1 1 9,1 2 〇每一者流動的電流約爲5,0 0 〇 A。因此,流經拘 限線圈第一部份1 〇 2之前方表面1 〇 4 (係一個由線圈邵份 112-114的所有前方表面118-120所構成的前方表面)的 總電流是2 0,0 〇 0 A。參閲圖1 a,該總電流能產生足以在 熔融金屬液潭38具有典型的谓定最大高度(深度)之時,將 該金屬液潭3 8限制在其寬廣的上半部3 8 a内的足量磁通量 密度及磁壓力—。例如,假設鑄造滚輪半徑爲6 0公分,而典 型的金屬液潭深度爲4 0公分,則金屬液潭的上半部3 8 a將 具有3 1公分寬。 假設和前段文字所述相同的金屬液潭大小及同樣的安培 數,流經第一中央導體部份1 1 2之前方表面1 1 8的最下方 部位之電流是僅爲1 0,〇 〇 〇 A。此電流量一般是足以產生能 將位在鑄造滚輪31,32間之頸口 37内的熔融金屬液潭38 之狹窄下半部3. 8 b限制住的磁通量密度,而該金屬液潭一 般係僅爲約0 _ 1 0 - 1 . 0公分寬。在這種情形下,由拘限線 圈第一部份102施加在頭口 37上的磁通量密度及磁磨力並 未高至會在頸口附近的熔融金屬上造成不必要的擾動。 流經擒板1 0 0之下方導體部份丨6 7的總電流是等於流經 中央導體部份112和二個楔形導體部份113,114各者的電 流之總合。同樣的這一總電流會向上流動,沿著後方導體 部份170而流至第二和第三上方導體部份J 81和i 84之錯 直π度位置。在該鉛直鬲度以上,流經後方導體部份1 7 〇 的電流是等於流經第一中央導體部份〗丨2的電流。 本紙張尺歧财ϊϊί縣(CNS ) Α4規格 7*210X 297 公釐 1 ----- I 11 nn tm» —B^n —a^it --11-1» 19^^^^^1 ^^^1« —^n nn mu \ V _二· I mf* —^n [ - I :一 -° - „ f (閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -43- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 __-__— B7 五、發明説明(41 ) -- 每-楔形導體部份113,114均是各別地輸入電流的,且 每一者均是位在相同的電位上。闵此,立 % 1上 因此’母一導體部份 1 1 3,1 1 4均可不受對方影響地導引電流。 除上又第三段和第四段中所述之方法外,其它的方法亦 可用以減少在中央導體部份〖i 2之最下方部份丨3 3上所生 成的磁通量密度和磁壓力,因之以減少在熔融金屬液潭以 之相鄰面對部位3 8 a上所造成的擾動。這些的方法之例予 將説明於下面' 的四段文字中。 現在參閲圖1 4,此係電磁擋板1 〇 〇上面對著頸口 3 7或輕 之稍问之位置上的相關零件剖面圖。如圖1 4中所示,其且 有一空氣間隙2 0 0存在於磁性構件後方部位丨4 9上,而其 有一部份在正常情形下是大致上靠置在拘限線圈第—部份 102的後方表面上;這些後方表面包括有(a)楔形導體部 份113, 114的後方表面143,144 ;和(b)第二中央導體部 份1 1 5的後方表面1 3 7 (圖1 2 )。空氣間隙2 0 0的存在可以 減少流經第一中央導體部份1 1 2的前方表面1 1 8之最下方 部位1 2 5'(圖8 )處沿著前方表面1 1 8的電流。 可以藉著在正常情形下爲磁性構件之橫貫部位1 5 2所佔 有之空間内設置第二空氣間隙2 0 1 (比較圖1 4和圖1 5 )而進 一步減少電流在前方表面1 1 8的最下方部位1 2 5流經第一 中央導體部份1 1 2的前方表面1 1 8。減少在1 2 5處流經前 方表面Γ1 8的電流可以減少在該處所生成的磁通量密度及 - 磁壓力,因之而可減少產生在熔融金屬液潭38内相鄰而面 對著的部位3 8 a (圖1 A)内的擾動。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2I0X297公釐) J.--:---^---^丨批衣------、玎-----—vl i f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -44 - A7 B7 五、發明説明(42 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 、 使用立乳間隙2 0 〇,或是空氣間隙2 〇 〇和2 〇 j 者可減少(a)由第—中央導體部份112的最下方部位 133、所施加的磁拘限壓力,這是相對於(b)第一中央導體 4伤1 1 2在一位在最下方部位丨3 3上方的位置上所施加的 、拘艮壓力(如本文所使用的,第一中央導體部份i i 2 的取下万部位1 3 3包括有導體部份1 1 2正對於鑄造滾輪 3 1,3 2間之頸口 3 7的那部份和第一中央導體部份】1 2稍高 於之的那部份。) 在根據本發明的另—個具體實施例中,第一空氣間隙 、疋磁)生構件的後方部位i 4 9上的多個相似之空氣間隙 中的一個,而這些空氣間隙係設置在磁性構件ι〇6上的多 個/口凫直万向分開的位置上。每一個位在空氣間隙2⑽上 万的$氣間隙均可減少電流在相關之空氣間隙的相同高度 處流經相關之導體部份112,113,114的每一前方表面 ,19,12 0 ’因之而可減少該前方表面在該高度處所 產生的熱量。在本發明的另一個具體實施例中,其使用多 個相同阶沿著鉛直方向分隔開的空氣間隙2 0 1,以及多信 工乱間隙2 〇 〇 ’以進一步減少在和空氣間隙相同鉛直高肩 處流經導體部份之每—前方表面的電流,目之而可進- f 減少該處所產生的熱量。 見在參閱圖19,在根據本發明的另一變化中,空氣間挖 2 0 0疋由亿在正常情形下是由磁性構件1 〇 6之側邊部啦 5 1的後方部伤所佔據的空内的空氣間隙2 0 0 a禾 200b所取代。在圖14和15的具體實施例中由空氣間搜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝 -5 本紙張尺度適用中11國家榡準(CNS )八4祕(21GX297公羞) -45- 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 _______B7 五、發明説明(43 ) 2 0 0所佔據的空間在圖1 9的具體實施例中是由磁性構·件的 後方部位1 4 9所佔有。空氣間隙2 〇 〇 a和2 〇 0 b可提供和空 氣間隙2 0 0所提供者相同的功能。 如削面所述’擒板1 〇 〇的電流是經由三個各別的變壓器. 所供應的,且是以三股各別的電流流經這三個各別的導體 邵份(1 1 2,1 1 3和1 1 4 )。因此,磁性擋板1 〇 〇作業中所損 耗的功率是遠低於相同的總電流(例如2 〇,〇 〇 〇 a )流經單個 導體邵份並是由單個變壓器所供應之情形所造成的功率損 耗。拘限線圈前方部位的前方表面丨0 4的狹窄最下方部位 11〇是相當於第一中央導體部位112之前方表面U8的最 下方那位1 2 5。流經(a)最下方表面部位1 1 〇的電流是遠小 於流< 經(b)拘限線圈第一部份1 〇 2的前方表面丨〇 4 (相當於 導體部位112-11 4的前方表面11 8-120)的總電流。例如 ’其會有1 0,0 0 0 A流經(a),相對於2 0,〇 〇 〇 A流經(b )。 因此,其會較僅有單個變壓器及單股—流的情形較爲不可 能使(a)過熱。在後者的情形中,流經(〇的電流將會大致 上和流經"(b)的總電流大致上相同,因此(a)就極可能會被 過熱。 第一和第二中央導體部份1 1 2,1 1 5及底部導體部份丨i 6 均係中空矩形管,冷卻流體(例如水)可利用習用的入口及 出口導管(未顯示)而自其間循環流過。楔形導體部份 113,114均設有習知類型的内冷卻通道(未顯示),而冷: 流體可利用習用的人口及出口導管(未-示)循環流經二二 。如上面所述,該三個由導體部份丨丨2,〗i 3和丨丨4所構成 本纸張尺度適用中-^^^準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ___________ -46-
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本百C -裝 東 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A 7 ____B7______ 五、發明説明(44 ) 的二次變壓器線圈亦包含有導體部份 1 6 7 J 7 0,1 7 6,1 8 0,1 8 4做爲其組件;所有的這三個構件 均可設置外冷卻通道(未顯示),以供冷卻流體利用習用的 入口及出口導管而循環流經其内。變壓器磁心1 5 6 - 1 5 8的 固定托架1 6 0 - 1 6 2上亦可同樣設置類似的外冷卻通道。 再次參閲圖1 1,此圖式中顯示出因爲使用一種其拘限線 圈具有由導體部份112,113和114等所構成之多件式前方 部份1 0 2的磁性擋板1 〇 〇之具體實施例所造成之磁場的流 通路徑。如前面所述,此磁場是由流程線9 8所標示。(爲 清楚起見,在圖1 1中已去掉其剖面線。)磁性構件1 〇 6和 線圈罩殼108均具有各自之突出部58,66,其延伸超出導 體部份1 1 2,1 1 3的前方表面,並和周邊滾輪唇部$ 2相重 疊,因之而可促進磁場之流經周邊滾輪唇部5 2和燦融金屬 液潭3 8。突出邯5 8和6 6係向前延伸超過導體部份 112,113的前方表面一段大於以熔融金屬液潭38之電阻 係數(導電係數)爲基準計算而得的嫁融金屬之集戶深产( d )但小於三個此集膚深度的距離。 當熔融金屬液潭3 8内是溶融鋼材時,在金屬潭3 8與相 鄰之鑄造滚輪3 1或3 2之表面的界面間會有潮濕現象發生 。爲能有效地將熔融金屬液潭限制在間隙3 ’ ' J )之開口末端 3 6内而位在前述之金屬液潭3 8與相鄰鑄造滾輪3 1 3 2間 的界面上,其在該處需要有較沿著水平方向較^金屬^ 潭内之位置上的磁壓力爲強的磁壓力。叔妙 ^ , 很據本發明的另一 具體實施例’精著增加流經一換形導於^八 '这。丨抝(如1 1 3 )的隨 i纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X m~^~) '~~-—_ -47- I--.-----------IT------¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 所增強的水平磁場 204在208處所產 五、發明説明(45 ) 時間變化電流,其可以在金屬液潭與某一鑄造滾輪3 1或 3 2間的界面上施加相對較強的磁拘限壓力。 施 在所有的具體實a例中,下面的情況均適用:流經(a)楔 形導體部份1 1 3,1 1 4和(b)第一中央導體部份1 1 2的總電 流是足以將熔融金屬液潭限制在其寬廣上半部3 8 a (圖1 A) 内之任何位置内的特定電流;而流經第一中央導體部份 1 1 2的電流則僅係爲足以將熔融金屬液潭3 8之下半部3 8 b 限制在鑄造滚·輪3 i,3 2間之頸口 3 7内的較小電流而已。 現在參閲圖1 7,參考编號2 〇 4代表在拘限線圈之前方表 面1 〇 4向下流動的電流。參考編號2 〇 5則代表感應產生在 溶融金屬液潭3 8内之向上流動電流。參考編號2 〇 6和2 0 7 分別代表感應生成在周邊滾輪唇部5 1,5 2内之向上流動電 流。參考編號2 0 8代表由隨時間變化之傳導電流2 〇 4所產 生並由隨時間變化之感應電流2 〇 5 - 2 0 7 的流動方向。由随時間變化之傳導電流 生之磁場的磁壓力會因由隨時間變化之感應電流2 〇 5 _ 2 〇 7 所產生之-磁場之故而增強。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 、1Τ 經 濟 部 中 央 標 準 消 費 合 作 杜 印 製 現在再次參閲圖1 6,在—次線圈1 5 3 和1 5 4之間、一次 線圈1 5 3,1 5 5之間以及一次線圈丨5 4,丨ί; 5之間均會有互感 電感發生。而在一次線圈153-155及其 每一者中均會有漏電感發生。 這些電感’無論是互感電感或漏電感 相關的二次線圈的 均會減少輸送至 交壓器之—次線圈的電流量。但是,(a)因爲使用本發明 心二個變壓器及三個各別而不相干的二次電流所造成的該
( CNS ) A4iI5. ( 210X297.^iJ 4ίί 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 , _____B7五、發明説明(46) : 等電感之總合(互感電感加上漏電感)會小於(b)在下一句 敘述中所説明的電感。電感(b)是在相同的總電流(例如由 所有三個導體部份丨丨2,丨i 3和i ! 4總合的2 〇,〇 〇 〇 A)流經 單一一個變壓器二次線圈和單一一個變壓器—次線圈的相 關單一導體部份時所產生的漏電感。因此,當使用根據本 發明的電路時,對輸入至變壓器上的給定的輸入電壓而言 其電流損耗較小,故可改進其電效率。 圖1 8顯示出本發明的一具體實施例,其中滾輪3 2可以 是由一鐵磁性材料(將詳細説明於下文中)所構成,且其中 在滾輪3 2上並未設有突出之唇部,且在磁性構件1〇6的側 邊部位1 5 0,1 5 1或擋板1 〇 〇的線圈罩殼〗〇 8上均無末端突 出部。由圖18中之具體實施例所產生的磁場是以磁場線 98標示在圖丨8中,而爲清楚起見,在該圖式中剖面線係 均已去除掉的。 如上面所述,在圖18的具體實〃例中,滚輪”可以是由 鐵磁性材料所製成。此等材料的例子包括有所謂的”超級 12鉻不銹鋼"。其一種組成成份包括有12%的鉻和〇 的鉬;另一種組成成份包括有12%的鉻、1%的鉬和〇 8% 的鎳;而再另-種的組成成份包括有1〇%鉻,以及鉬、銅 和姑每-者各1%。藉著使用由鐵磁性材料所製成的滚輪 ,可以在擋板和熔融金屬液潭之間得到相當良好的磁通量 搞合,而不需要使用設在擔板上的突出部及設在滾輪上的 唇部。 鐵磁性滚輪必須要以液體冷卻,這可利用此技藝 本纸張尺度適财_緖準(c:叫姆桃( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝-
、1T -泉------ -49- A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(47) 内的方法爲> θ , 。取好是能將本發明之所有具體實施例中所 使用的滾輪均加讀冷卻處理。 ' 圖21顯示出—種圖18之具體實施例的變化,其中每>一 鐵f生滾輪3 1,3 2的每-滚輪末端6 3,6 4均具有流體冷卻 用管狀末端罩殼267,26 8,設置成正對著磁性構件ι〇6的 相面對末端26〇,261和,線圈罩殼1〇8的相面對末端 ,3 s狀末端罩殼267,268均是由高導電性而非磁 性的材料所構.成的,如銅,且—般是由水加以冷卻。 _中所顯示的變化具有—些較圖18之具體實施例(其 中來輪上面對著磁性構件i 〇 6和線圈罩殼i 〇 8的末端是整 個由和來輪3 1,3 2其餘部份相同的鐵磁材料所製成的)爲 佳的優點。在圖21的變化中,其:⑷在滾輪上具有較少 的總功率損耗、(b)在滚輪上會具有較少的總加熱量和⑷ 所產生用來限制金屬液潭38用的磁場會有些較強。感應生 成在銅質末端罩殼267、26 8上的電流會使得流經末端罩 鼓與磁性構件!06之末端26〇、261間的磁場會自⑴垂 直於相鄭之滾輪末端6 3或64(圖i 8)的表面的方向彎折至 (U)平行於相鄰之滾輪末端表面的方向,因之而減少磁場 在正對於磁性構件1G6之㈣的位置處穿人至滾輪末端。 在(i)管狀末端罩殼267或2 6 8與〇1)相關之滾輪3132 上的相鄭部位之間可以有一小的餘隙(未顯示),以吸收末 端罩殼26 7,2 6 8之銅質材料與滚輪31,32之鐵磁性材料間 的熱膨脹差異。 顯示在圖18中之播板1〇〇的物理結構(也就是在石兹性構 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) J. .---^---'- —,f--- (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本買) 訂- 泉 -50- 五 、發明説明(48) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 牛二和線圈罩殼1〇8上沒有末端突出部)並非 =鐵:材料滾輪使用的播板_上。由銅或不銹鋼所製 =浪輪也可配合圖18中所示的擒板使用;但是其間的磁 韓曰可能會較低。 相反的,由鐵磁材料所構成的滾輪32可以製做成具有外 突的唇郅,例如如圖4_5、7、"和17中所示,且在製成 此形狀時,其可配合在擔板之磁性構件和線圈罩殼上雙 有突出部的擒板使用。但是在滾輪具有唇部而播板具有二 出邵時’其可能會有機械餘隙的問題,同時在作業時,滾 輪(及擔板)會有熱膨脹現象a適當的冷卻及分隔方法在g 制該膨脹上將會有其必要,而上文中已就其例子加以討論 過0 .…— 如上面所述,所有的具體實施例中之線圈荜殼的目的是 要將磁場位在由磁性構件所構成之低磁阻回返路徑外的部 份大致上拘限在一個鄰接於鑄造滚輪間之間隙開口末端處 的空間内。根據本發明,磁場上存在—些自該空間外露的 洩露並非是實質上的背離於該目的的達成者。而本文中有 關於用以達成該目的的線圈罩殼係函蓋著具有該洩露的線 圈罩殼。 前述的詳細説明係供清楚瞭解之用,^同時也應瞭解其中 並無不必要的限制’因爲熟知此技藝之人士當可明暸其變 化應用。 (請先閱讀背面之注意事項再镇寫本頁) 裝- -5 缘 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><2〇7公釐) -51 -
Claims (1)
- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 第84107166號專利申請案 A8 r,,.; 中文申請專利範圍修正本(88年2月) C8 U___二::二上」六、申請專利範圍 1. 一種板條鑄造裝置,包含有: 一對水平設置反向旋轉的滾輪,其中間具有一個錯直延 仲的間隙,用以容納一潭溶融金屬,該間隙具有一開.口 末端; 一電磁擋板,用以防止熔融金屬自該間隙的開口末端流 出; 該擋板包含有一鉛直設置的拘限線’圈,其具有一個面對 著該間陈開口末端並與之相鄰的前方表面,以及其它的 線圈表面; —種裝置,用以將一隨時間變化之電流流經該拘限線 圈,以產生一水平磁·場,其係自該拘限線圈的前方表面 延伸出,而穿過該間隙的開口末端,並可在該間隙的開 口末端處在該潭熔融金屬上施加一磁拘限壓力; 磁性裝置,用以包覆住該拘限線圈的大部份,除了其前 方表面外,其包含有一種裝置用以(a)大致上防止該隨時 間變化電流流經拘限線圈之前方表面以外的其它表面, 以及(b )提供該磁場一條低磁阻回返路徑; 一線圈罩殼,由非磁性導電材料所構成,大致上包覆住 該磁性包覆裝置’其包含有一種裝置,用以將該磁場中 位於該低磁阻回返路徑之外的部份大致上拘限在一侮鄭 接於該間隙開口末端旁的空間内; 一種裝置,用以將該磁性包覆裝置,與該拘限線圈電絕緣 隔離開; 一周邊滾輪唇部,設在每一缚造滾輪之末端上; (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > M洗格(.210x297公 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 第84107166號專利申請案 A8 r,,.; 中文申請專利範圍修正本(88年2月) C8 U___二::二上」六、申請專利範圍 1. 一種板條鑄造裝置,包含有: 一對水平設置反向旋轉的滾輪,其中間具有一個錯直延 仲的間隙,用以容納一潭溶融金屬,該間隙具有一開.口 末端; 一電磁擋板,用以防止熔融金屬自該間隙的開口末端流 出; 該擋板包含有一鉛直設置的拘限線’圈,其具有一個面對 著該間陈開口末端並與之相鄰的前方表面,以及其它的 線圈表面; —種裝置,用以將一隨時間變化之電流流經該拘限線 圈,以產生一水平磁·場,其係自該拘限線圈的前方表面 延伸出,而穿過該間隙的開口末端,並可在該間隙的開 口末端處在該潭熔融金屬上施加一磁拘限壓力; 磁性裝置,用以包覆住該拘限線圈的大部份,除了其前 方表面外,其包含有一種裝置用以(a)大致上防止該隨時 間變化電流流經拘限線圈之前方表面以外的其它表面, 以及(b )提供該磁場一條低磁阻回返路徑; 一線圈罩殼,由非磁性導電材料所構成,大致上包覆住 該磁性包覆裝置’其包含有一種裝置,用以將該磁場中 位於該低磁阻回返路徑之外的部份大致上拘限在一侮鄭 接於該間隙開口末端旁的空間内; 一種裝置,用以將該磁性包覆裝置,與該拘限線圈電絕緣 隔離開; 一周邊滾輪唇部,設在每一缚造滾輪之末端上; (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > M洗格(.210x297公 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 A8 *· - -·· —-—. ..."”一 Βδ C8 _ D8申請專利範圍 該简邊滾輪唇部具有一終止末端表面,面對著該拘限線 圈之前方表面,並與之相鄰; 該周邊滾輪唇部包含有一種裝置,用以構成該磁場流通 路徑的一部份; 一種裝置,沿著該周邊滾輪唇部設置而朝向徑向向内的 方向,用以構成該磁場流通路徑的另一部份; .該周邊滾輪唇部及該沿著周邊滾輪.唇部設置的裝置每一 者均係由一種導電係數較銅為小的材料所構成的; 該裝置在該拘限線圈的前方表面與該間隙的開口末端之 間並無任何磁場遮蔽物存在’且該開口末端係與該前方 表面分別而不連續的; 以及裝置,包含有下列手段(a ) - ( d )中至少一者,以供 (i)構成該磁場在該間隙開口末端旁的流通路徑,和(i i ) 保護該磁性包覆裝置不受該間隙開口末端處之熔融金屬 的影響: (a)該沿著周邊滾輪唇部設置的裝置包含有一個和該磁 性包覆裝置分別而不連續,且與之分隔開的元件, 並具有一前方部位; 該分別而不連續之元件的該前方部位係面對著該磁 性包覆裝置,且係大致上連接於該周邊滾輪唇部的 終止末端表面; 該磁性包覆裝置具有一終止末端表面,面對著該元 件的前方部位’並且大致上連接於該拘限線圈的前 方表面; -.1 1— - I —- I— -I I 1....... n. 衣 1II.1 I I - —ί - (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公尹) 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 Λ8 B8 C8 D8 六、申請糊棚 '' ' 心滾輪末端罩殼,設在每―铸造滾輪的末端上,而 位在及周邊滾輪唇部的控向内側處,並覆蓋住該轉 造滾輪的末端; ’ 以及一罩殼延伸部,自該滾輪末端罩殼沿軸向方向 向外突伸出; 該滾輪末端罩殼及其延伸部均係由非磁性的導電材 料所構成的,具有較該周邊滚輪唇部及該沿著周邊 滾輪唇部設置之裝置為高的導電係數; 該周邊滾輪唇部的終止末端表面係自該鑄造滾輪沿 軸向方向向外突出而超過該滾輪的末端; 孩滾輪末端罩殼及其延伸部包含有一種裝置,用以 大致上防止該磁場流經—條在鄰接於該間隙的開口 末端處橫跨該間.隙以外的路徑; 該周邊滾輪唇部及該滾輪末端罩殼延伸部在其間形 成一環狀空間; 該磁性包覆裝置及該拘限線圈罩殼每一者均包含有 一突出部,突神·超過該拘限線圈的前方表面,而進 入至該環狀空間内; 該磁性包覆裝置上的突出部併有該沿著周邊滾輪唇 部設置的裝置; (C) 一滾輪末端罩殼’設在每一鑄造滾輪的末端上,而 位在该周邊液輪唇部的徑向内側處,並覆蓋住該鋒 造滾輪的末端; 一罩殼延伸部,自該滾輪末端罩殼沿細向方向向外 呆紙張尺度逋用中國國家標率(CNS)A4«^( 210X297^1 ) (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1T 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 突伸出; 孩滾輪末端罩殼及其延伸部均係由非磁性的導電材 料所構成的,具有較該周邊滾輪唇部及該沿著周邊 浓輪唇都設置之裝置為高的導電係數; 及周邊滾輪唇部的終止末端表面係自該鑄造滚輪沿 轴向方向向外突出而超過該滾輪的末端; 孩滾輪末端罩殼及其延伸部包含有一種裝置,用以 大致上防止該磁場流經一條在鄰接於該間隙的開口 末端處橫跨該間隙以外的路徑; 該周邊滚輪唇部及該滾輪末端罩殼延伸部在其間形 成一環狀空間; 3 &著周邊滾輪唇邵設置的裝置包含有_環狀構 件’位在滾輪末端的環狀空間内; 孩磁性包覆裝置具有一前方表面’與該環狀構件分 隔開,但面對之,該磁性包覆裝置的前方表面係沿 著眾環狀構件在其鑄造滾輪旋轉時會移動通過之弧 形路徑的一片段而設置的; 經濟部中央標隼局員工消費合作社印策 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁} (d)每一周邊滾輪唇部均係沿著軸向方向自其各自之鑄 造滾輪向外朝向拘限線圈之前方表面突伸出; 該磁性包覆裝置包含有一對分隔開的突出部,分別 位在該拘限線圈前方表面的二相對侧邊上,且其每 一者均係向外突''伸超過該前方表面,而朝向各自之 鎮造滚輪的末端; 該等突出部的每一者均具有—终止末端,鄰接在 本紙張尺度逋用中國國家搮準(CNS ) A4規格(210X297公# ) 經濟部中央標率局員工消費合作社印繁 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 自之鑄造滾輪的一末端旁,並面對該鑄造滚輪之末 端; v 該沿著每一周邊滾輪唇部設置的裝置包含有該磁性 包覆裝置之該等突出部之一者; 該等周邊滚輪唇部係設置在該磁性包覆裝置的該等 分隔開之突出部之間; 該等周邊滾輪唇部之每一者係沿著該等突出部之一 者設置的,並與之相鄰; 而在周邊滾輪唇部與其相鄰之突出部間並無任何結 構物夾置在其間= 2. 根據申請專利範圍第1項之裝置’其中該手段為(a ),且 其中-‘ 該周邊滚輪唇部之終止末端表面係自該鑄造滚輪上沿著 轴向的方向向外突伸出而超過該滾輪的末端。 3. 根據申請專利範圍第1項或第2項之裝置,其中該手段是 (a ),且其中該分別而不連績的元件係與每一轉造滚輪分 別開而不連續,且包含有: 一第一侧邊表面,面對著該周邊滾輪唇部; 一第二侧邊表面徑向向内地與該第一侧邊表面分隔 開; 以及一後方表面,鄰接在相關之鑄造滾輪的末端旁。 4. 根據申請專利範圍第3項之裝置,其中: 該元件的第二侧邊表面係沿徑向向内的方向,以有角度 的方式自該元件的前方部位延伸至該後方表面;以及 -·: ^—^1 - —II —^^1 1 - · - - - I. 1^ - -I 1 n^i H---1 一OJ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸铁尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公# ) 六 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印«L 、申請專利範圍 該等側邊表面間橫過該元件的距離是自該前方部位漸增 至該元件的後方表面。 5. 根據申請專利範圍第3項之装置’包含有· 一個位在該元件之第一側邊表面與該周邊滾輪唇部之間 的空間,並包含有一種裝置’用以容納冷卻流體,以供 冷卻該周邊滚輪唇部。 6. 根據申請專利範圍第1項或第2項之裝置,其中該手段是 (a ),且其中: 該分別而不連續的元件及該周邊滾輪唇部二者均係由非 磁性材料所構成的。 7. 根據申請專利範圍第1項或第2項之裝置, ^ 弁中該手段疋 (a),且該手段進一步包含有: 一浪輪末^罩设’設在每一麵造浪輪;士 末端上,並係位 在該周邊滾輪唇部的徑向內侧處; 該浪輪末端罩设具令較該周邊滚輪辰却 Q邱及該元件為高的 導電係數; 該滾輪末端罩殼包含有一種裝置,用、 J以大致上防止該磁 場流經一條在鄰接於該間隙的開口 * ^上 〜%處橫跨該間隙以 外的路徑。 8. 根據申請專利範圍第7項之裝置,其中. 該滾輪末端罩殼是位在該分別而不連 侧處。 9. 根據申請專利範圍第1項之裝置,.其+ 中: - 續之元件的徑向内 讀手段(a ),且其 ---- - I I —1'^—--I--訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家楳準(CNS ) A4規格(210X297公彦) A8 B8 C8 ^_______ D8 六、申請專利範圍 該分別而不連績的元件包含有一個面對著該擋板的前方 部位; 以及该周邊滾輪唇部的終止末端表面是大致上與該元件 之前方部位相連接的。 10. 根據申請專利範圍第2項或第9項之裝置,其中: 該周邊滚輪唇部是由非磁性材料所構成的; 以及該分別而不連續的元件是由磁.性材料所構成的。 11. 根據申請專利範圍第1項之裝置,其中該手段是, 且: 該線圈罩殼具有一终止末端表面,面對著各自之鋒造滚 輪.的末端’並且是大致上連接至該磁性包覆裝置的終止 末端表面n 12. 根據申請專利範圍第1項之裝置,其中該手段是(a ),且 進一步包含有: 一種裝置,用以沿著一段該唇部在旋轉經過由該拘限線 圈所產生之磁場後會立即旋轉通過的弧形片段來冷卻該 周邊滾輪唇部;. 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該旋轉唇部所會被冷卻的弧形片段係遠大於該唇部會受 到磁場作用的弧形片段。 13. 根據申請專利範圍第1 2項之裝置’其中·· 該周邊滾輪唇部具有一個相當於該滾輪之曲率的曲率, 且具有一個位在該滾輪外侧周邊之徑向内側處的内側表 面; 以及該冷卻裝置包含有一種裝置’用以將冷卻流體沿著 本紙铁尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(2丨〇><297多^ )經濟部中夬標隼局員工消費合作社印製 六、中請專利範圍 J周邊浪輪唇部之内侧表面的一個弧形片段導引至該表 面上。 14·根據申凊專利範圍第1項之裝置,其中該手段是(b),且 其中: j磁f生包覆裝置的突出部及該拘限線圈罩殼的突出部每 一者均突伸超過該拘限線圈之前方表面一段位在一個和 二個该間隙内之熔融金屬的集膚深度(δ )之間的距離; έ亥集膚深度係可表示成下式: 3 =λ/2/ 0J β σ 其中 5疋炫融金屬的集膚深度 ω 是 2 7Γ f f疋所使用之隨時間變化之電流的頻率 A是空氣的導磁係數 σ是熔融金屬的導電係數· Is.根據申請專利範圍第·丨項之裝置,其中該手段是(b),且 其中: 該滾輪末端罩殼的延伸部係沿著軸向方向較該周邊滾輪 唇部更向外突伸出。 16. 根據申請專利範圍第}項之裝置,其中該手段是(b ),且 其中: 所有的该等罩殼均是由銅所構成的;以及 該周邊滾輪唇部是由非磁性不銹鋼所構成的。 17. 根據申請專利範圍第1項之裝置,其中該手段是(b ) ’且 其中: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210><297公參) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)8 8 8 8 ABCD 且 申請專利範圍 該周邊滾輪唇部具有—個小於二個該阄邊滾輪唇部之隹 膚深度的厚度(徑向方向的尺寸); " 該集膚深度係可表示成下式: δ =^2/ ω β σ 其中 _ <5是該周邊滾輪唇部構成之材料的集膚深度 ω 是 2 7Γ f f是所使用之隨時間變化之電流的頻率 仁是該材料的導磁係數 σ是該材料的導電係數 18.根據申請專利範圍第丨項之裝置,其中該手段是( 其中: (碕先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 d裒狀工間係大致上完全為該環狀構件所佔滿。 19.根據中請專㈣圍第}項之裝置,其中該手段是⑷,且 該手段進一步包含有: 一個位在該環狀空間内 該環狀構件之間;- 該間隙包含有一種裝置’用以容受—股冷卻氣體噴流, 以供冷卻該周邊滾輪唇部。 2〇.根據申請專利範圍第i項 其中: ' 的間隙,位在該周邊滾輪唇部與 <裝置’其中該手段是(C),且 «狀構Μ由具有油為小之導電係數的磁性材料或 非磁性材料所構成的。 21.根據申請專利範圍第丨項之裝置,其中該手 其中: 段是(d ),且 訂 Α4規格(210X297公# . 本紙伕尺度適用中國 A8 B8 C8 D8 六、申请專利範圍 該線圈罩殼包含有一對分隔開的突出部,分別沿著該磁 性包覆裝置之相關突出部而設置’且大致上與之一起延 伸。 22. 根據申請專利範圍第1項之裝置’其中該手段是(d),且 該手段進一步包含有· 一滾輪末端罩殼,設置在每一鑄造滾輪的末端上,該滾 輪末端罩般係位在該滾輪上的周邊滾輪唇部的徑向内側 處’並遮蓋位該滾輪末端; 該滾輪末端罩殼具.有較該周邊滾輪唇部為高的導電係 數; 該滚輪末端罩殼包含有一種裝置,用以大致上防止磁通 量自一突出部的相鄰終止末端處離開,並用以迫使該磁 場大致上流經一條延.伸於該對突出部之間而跨過該對周 邊唇部並跨該開口末端旁之間隙的流通路徑= 23. 根據申請專利範圍第2 2項之裝置,其中: 該周邊滾輪唇部及該鑄造滾輪的周邊表面是由相同的非 磁性導電材料所構成的。 24. 根據申請專利範圍第2 2項之裝置,其中: 經濟部中央標隼局員工消費合作社印策 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該周邊滚輪唇部係突伸超過該滚輪末端罩殼之末端一段 大於該金屬液潭内之熔融金屬的集膚深度(6 )的8 0 %之 距離。 . 25. 根據申請專利範圍第2 3項或第2 4項之裝置’其中: 該周邊滾輪唇部具有小於二個該周邊滾輪唇邵之集膚深 度(5)的厚度(徑向方向上的尺寸)。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2ΐ〇χ297,存) ABCD 輕濟部中夬#'準局員工^費合作、社印^ 26. 根據申請專利範圍第2 5項之装置,其中: 該厚度係小於一個集膚深度。 27. 根據申請專利範圍第2 1項之装置’其中該手段是(d ),且 該手段進一步包含有: 一滾輪末端罩殼,設置在每/鐺造浪輪的末端上’謗滾 輪末端罩殼係位在該滾輪上的阄邊滾輪唇部的徑向内側 處’並遮蓋位該滾輪末端; 滾輪末端罩殼具有較該周邊滚輪唇部為高的導電係 裝置’用以大致上防止磁场 申請專利範圍 該 數, 5衾液輪末端罩殼包含有一種 量自一突出部的相鄰終止末端處離開,並用以迫使該磁 場大致上流經一條延伸於該對突出部之間而跨過該對周 邊唇部並跨該開口末端旁之間隙的流通路徑。 28.根據申請專利範圍第1項之裝置’其中該拘限線圈包含有 下列組件·· 一錯直設置的第一中央導體部份,其具有一對相對的側 邊; —對呈楔形而為鉛直設置的導體部份,分別設置在該中 央導體部份的相對侧邊上’並緊接而大致上靠置在其 上; 以及一種裝置,用以將該等楔形導體部份與該中央導體 部份電絕緣隔離開; 孩中央導體部份具有相當狹窄的前方表面,設置在該對 相對的侧邊之間,並包含有一種裝置,面對著該間隙的 尺度壤用中國國家標準(CNS〉A4洗格(21 〇 X 297公碎1) — II - II - n 1 裝----- 1 H 叙 {請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} D8 申請專利範圍 開口末端’該前女本二 ^ ]万表面具有一最下方部位; 該等楔形導f#却v入u > (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 幸把邵t的每一者均具有一前方表面,其寬度 係自一相當官库Μ , 見廣的上方部位漸縮至一相當狹窄的最下方 邵位,該楔形部份 &、 ^ ^ „ Π 1刀的則万表面包含有一種裝置,面對著 該間隙的開口末端; 以及一種裝W, , I έ有前面所述的組件,用以因應流經 糊的隨時間變化之電流而產生該水平磁場;' 及拘限..泉圈的4方表面包含有⑴該中央導體部份和(2 ) 忒等楔形導體部份的前方表面。 29.種電磁拘限擋板,用以防止溶融金屬自位在二個水平 设置而反向旋轉且具有可包容住一潭熔融金屬的鑄造滾 輪間之鉛直延伸間隙的開口末端處流出’該擋板包含有 一拘限線圈,其具有第一部份,設置在該鑄造滾輪旁 邊,孩拘限線圈的第—部份包含有下列組件: 一第一鉛直設置的中央導體部份,其具有一對相對的侧 邊; 對王楔形而為鉛直設置的導體部份,分別設置在該第 經濟部t央標準局—工消費合作社印製 中央導體部份的相對侧邊上,並緊接而大致上靠置在 其上; 以及一種裝置,用以將該等楔形導體部·份與該第一中央 導體部份電絕緣隔離開; 該第一中央導體部份具有相當狹窄的前方表面,設置在 孩對相對的侧邊之間,並包含有一種装置,面對著該間 隙的開口末端,该前方表面具有一最下方部位. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(2〖〇χ297今寒:} A8 B8 C8 ______ D8 六、中諸專利範圍~~ " --- 該等楔形導體部份的每一者均具有一前方表面,其寬度 係自一相當寬廣的上方部位漸縮至一相當狹窄的最下方 部位,該楔形部份的前方表面包含有一種裝置,面對著 該間隙的開口末端; 以及一種裝置,包含有前面所述的組件,用以因應流經 該線圈的隨時間變化之電流而產生—水平磁場’以在咳 間隙的開口末端處在該潭熔融金屬上施加—磁拘限壓 力; 該拘限線圈的第一部份具有一前方表面,其包含有(工) 該中央導體邵份和(2 )該等楔形導體部份的前方表面。 3〇·根據申請專利範圍第2 9項之擋板,包含有: —種裝置,用以將一具有預定安培數的第一隨時間變化 之電流说過該第一中央導體部份; 一種裝置,用以將一個和該第一隨時間變化電流分別而 不同的第二隨時間變化之電流流過該等楔形導體部份之 一者; . 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 以及一種裝置,用以將一個和該第一和第二隨時間變化 電流分別而不同的第三隨時間變化之電流流過另外一個 楔形導體部份。 31. 根據申請專利範圍第3 〇項之擋板,包含有: 一種裝置,用以提供該等第二和第三隨時間變化電流之 每一者各自的預定安培數,其等係小於該第一隨時間變 化電流的預定安培數。 32. 根據申請專利範圍第3 〇項之擋板,其中: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297今聲) A8 B8 • C8 Γ 〜 _ D8 六、申請專利ϋ ^ 該拘限線圈第一部份的該等導體部份每一者均具有一後 方表面; 該等楔形導體部份之每一者均具有(a)—内側表面,緊 接而大致上靠置在該中央導體部份的相關側邊上,及(b) —外側表面;_ 該擋板包含有磁性裝置’其具有緊接而大致上靠置在該 等後方表面之每一者及該等楔形導體部份之外侧表面上 的部位’以供大致上防止該等隨時間變化之電流在該等 導體部份之賴定錯直高度處流經該等導體部份之前方表 面以外的其它表面; 以及该擋板包含有一種裝置,用以將該磁性裝置與該等 導體部份加以電絕緣隔離開。 °3.根據申請專利範園第3 2項之擋板,包含有: 至少一個位在該磁性裝置内的空氣間隙,位在相當於第 一中央導體部份的最下方部位的鉛直位置上; 輕濟部中夫榡率局員工消費合作社印製 n ^^^1 ^^^1 n ^^^1 —^ϋ !1 —a^^i - >^ι^ϋ 1 4 t請先Ba讀背面之注意事項再填寫本頁) 該空氣間隙包含有一種裝置,用以減少在該第一中央導 體部份的最下方部位.上流經其前方表面的電流,因之而 減少(a )在該處產生的磁通量密度和(b )在熔融金屬液潭 内相鄰而面對的部份上所產生的擾動。 °4·根據申請專利範圍第3 3項之擋板,其中: 該空氣間隙是該磁性裝置上的多個空氣間隙之一,該等 芝氣間隙係設置在該磁性裝置上多個鉛直分隔開的位置 上; 而母一個位在邊第一個提到之空氣間隙上方的空氣間隙 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4^Y210X2_97H ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 均包含有一種裝置,用以減少流經和該空氣間隙相同鉛 直高度處之導體部份的前方表面之電流’因之而減少產 生在該前方表面上的熱量。 35. 根據申請專利範圍第3 〇項之擔板,其中: 該等導體部份之每一者,除了其前方表面外,均具有其 它的表面; 該擋板包含有磁性裝置,用以(a ).大致上防止該等隨時 間變化之電流在該等導體部份之預定鉛直高度處流經該 等導體部份之前方表面以外的該等其它表面之任—者, 及(b )提供一條供該拘限線圈所產生之磁場流通的低礤阻 回返路徑; 以及孩擋板進一步包含有一罩殼,係由非磁性導電材料 所構成,大致上包覆住該磁性裝置,並包含有—種壯 置,用以將該磁場位在該低磁阻回返路徑之外的部份大 致上拘限在一個鄰接在該等鑄造滾輪間之該間隙的開口 末端旁的空間内。 36. 根據申請專利範圍第32項至第35項中任一項之擋板,其 中該拘限線圈的前方部位包含有: 一個相當狹有之長形鉛直設置的第二中央導體部份,位 在泫第一中央導體邵份的正後方,並與之分隔開; 「 ?豕磁性裝置包含有磁性材料,設置在該等中央導體部怜 之間,並且大致上靠置在其上。 乃 37. 根據令請專利範圍第3 6項之擋板,其中該第二中央攻崎 部份包含有: τ體 本纸張尺度適^中ΐ國家標準(CNS ) (’2〖Q X 297$赛) ~ ——- (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁,> 訂 A8 B8 C8 __— —__ D8 六、申請專利範圍 、1万表面’面對著該第—個提到之中央導體部份的後 方表面; 一對侧邊表面,其每一者均係導兩 开母赛w'等%地#置在相關之楔形 導體部份的内侧表西上; 以及一後方表面,緊接而大致上靠置在該磁性裝置上。 38. 根據申請專利範圍第3 7項之擋板,其中: π亥第—中央導體部份具有一最下方部位,係大致上沿著 向下的方向鉛直地隨著該第一中央導體部份的最下方部 位一起延伸的; 以及琢擋板包含有一種裝置,用以將該二中央導體部份 的最下方部位電連接在一起。 39. 根據申請專利範圍第3 〇項之擋板,包含有: 三個變壓器,其每一者均包含有一種裝置,用以供應該 等隨時間變化之電流的相關一者至該等導體部份的相關 一者上; 以及一種裝置,用以將該等變壓器之每一者的至少一個 主要部位安裝在該擋板上,靠近由該變壓器壓加以供應 電流的導體部份旁,以大幅降低外在功率損耗。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 ml ί^— 1!^^ - III - I HI Hi ! 、一.aJ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 40. 根據申請專利範圍第3 9項之擋板,其中: 該等變壓器之每一者均包含有一個一次線圈,以及一個 環圈狀的磁心,其具有第一部份延伸穿過該一次線圈: 該變壓器的二次線圈具有該等導體部份的相關之一者來 構成其一部份,並包.含有導電裝置(a )電連接至該導β部 份上,並且(b )延伸穿過該環圈狀磁心。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ规格(UOX297^」 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 41.根據申請專利範圍第2 9項或第3 0項之擋板,包含有: 一個相當狹窄之長形鉛直設置的第二中央導體部份,位 在該第一中央導體部份的正後方,並與之分隔開; 該第二中央導體部份構成該拘限線圈之第一部份的一部 份; 該等第一和第二中央導體部份的每一者均具有上方及下 方部位; | 該第二中央導體部份包含有一對相對的侧邊,導電地靠 置在各自的楔形部份上; 一下方導體部彳分,具有一大致上水平方向的組件; 一種裝置,用以將該等第一和第二中央導體部份的下方 導體部份電連接在一起; 一個大致上鉛直設置的後方導體部份,電連接至該下方 導體部份上,並分隔開’地設在該第二中央導體部份的後 方; 一第一上方導體部扮,具有一大致上水平方向的組件, 並包含有(1 )一背侧部位,電連接至該鉛直設置之後方導 體部份的上方部位上,和(2 ) —前方部位,電連接至第一 中央導體部份的上方部位上; 以及第一和第二上岁導體部份,其每一者均具有一大致 上呈水平方向的组件,並包含有(1 ) 一背侧部位,電連接 至該後方導體部份位在其與該第一上方導體部份相連接 處之下方的部位上,和(2 ) —前方部位,電連接至各自之 楔形導體部份的上方部位上。 1^1^1 nnf ml I nn m^i~V ^、-tv (請先聞讀背面之注意事項再填寫本1) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297,_ )申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 42. 根據申請專利範圍第41項之擋板,其中: 、每切形部w的下方部位均是分隔開地設在該下方導體 邵份的上方; —Y及β第一中央導體部份的上方部位是分隔開地設在該 等第二和第三上方導體部份的下方。 43. 根據中請專利範圍第41項之擋板,其中: —個大致上錯直設i的内侧表面導電地靠置在該第二中 央導體部份的相關側邊上; —弧形外側表面’向下朝向該内側表面收縮;以及 後方衣面’位在兹等内側和外側表面之間。 44·根據申請專利範圍第4 1項之擋板,其中: 蔹第一導體部份和該等楔形導體部份的每一者,除了其 可方表面外’均具有其它的表面;以及 該擋板包含有磁性裝置,用以大致上防止一隨時間變化 之電流在(a)該第一中央導體部份和(b)該等楔形導體部 份的預定错直高度處流經該等導體部份的前方表面以外 的任何其它·表面。 45.根據申請專利範圍第4 4項之擋板,其中: 該磁性裝置構成一條供由該拘限線圈所產味 > 上2 3 . 1 乂王土〈竑磁%流 通的低磁阻回返路徑; 該擋板包含有一罩寧:’由非磁性導電材料所構成,大致 上包覆住該磁性裝置,並包含有一種裳置,闳 、 /TJ以將孩水 平磁場中位於該低磁阻回返路徑之外的部俗+ & j 1切大攻上拘限 在一個鄰接於該等鑄造滾輪間之間隙的開口 * ^、 4 木鸡旁的空 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS) ΑΊ規格(2丨〇Χ297_ϋ) (請先閲讀背面之注意事項存填寫本買) Α' ,1Τ申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 49.根據 一個位在該第一中夬導體部份上的最下方部位; 一種裝置,用以相對於由該第—中央導體部份施加在一 個高於該最下方部位的位置上之磁拘限壓力而減少由食 間内。 46·根據申請專利範圍第3〇 /、<擋板,並ψ · ~楔形導體部份的前方表面勺冬古、 金屬液潭和一相鄰鑄造滾輪種裝置’在該熔融 口末端; 、界面尾面對著該間隙的開 乂及邊擋板包含有一種装$ 液違pl Α ’用以在該界面處在該全屬 设平上施加一個與在.該 在巧金屬 φ. Μ - .β 面仫向内侧之位置上施加在咳 金屬Μ上的g | 加在及 力。 力相較下相對較強的磁拘限壓 47.根據令請專利範圍第4 6 置包令有· 擋板,其中该取仅提到的裝 -灰呈用以増加冱經該楔形導體部份的隨時間變化 之電流。 钒根據申請專利範圍第29项或第3〇項之擔板,其中: 二第―中央導體部份的最下方部位的前方表面包含有一 種裝置’在該等鑄造滾輪間之頸口處面對著該間隙的開 口末端; 楔形導禮部份之冑方表面的最下方部位之# —者均係設 且在罘一中央導體邵份的前方表面的最下方部位的上 方。 申請專利範園第2 9項或第3 〇項之擋板,包含有·· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(21 〇 X 297 陳)申請專利範圍 弟 中央導體部份的最下方部位所放4 1 斤她加的磁拘限壓力。 •根據申請專利範圍第4 9項之擋板,其中. 拘限線圈的第一部份具有一後古本= 々衣面,分隔開地設置在 其前方表面的後方,以及一對相私, , Λ 可相對的侧邊表面,其每一 者均延於該線圈第一部份的前方±品二仪、 万表面和後万表面之間; ”該擋板包含有磁性裝置,係緊接而大致上#置在該線圈 第-部份的後方表面及側邊表面上.,以大致上防止該隨 時間變化的電流流經這些表面; 以及該擋板包含有一種裝置,用以將該磁性裝置與該拘 限線圈的第一部份電絕緣隔離開。 51·根據申請專利範圍第5 0項之擋板,其中該用以減少由中 央導體部份的最下方部位所施加的磁拘限壓力的裝置包 含有: 土少一個在相當於该第一中央導體部份之最下方部位的 鉛直位置上設置在該磁性裝置上的空氣間隙; 該空氣間隙包含有一種裝置’用以減少在該第一中央導 體部份的最下方部位處流經其前方表面的電流,因之而 減少(a )在該處所產生的磁通量密度和(b )在炫融金屬液 潭内相鄰而面對的部份上所產生的擾動。 52.根據申請專利範圍第5 1項之擋板,其中: 該S氣間隙是該磁性裝置上的多個空氣間昧之一,該等 2氣間隙係設置在該磁性裝置上多個錯直分隔開的位置 上; 而每一個位在該第一個提到之空氣間隙上方的空氣間隙 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297j^_) (諳先閱讀背面之注意事項存填寫本育) 订 經濟部中央標準局員工消f合作社印^ 經濟部中央梯準局員工消費合作社印裂 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 均包含有一種裝置,用以減少流經和該空氣間隙相同鉛 直高度處之每一導體部份的前方表面之電流,因之而減 少在該處所產生的熱量。 53. —種板條鑄造裝置,包含有: 一對水平設置反向旋轉的滾輪,其中間具有一個鉛直延 伸的間隙,用以容納—潭熔融金屬,該間隙具有一開口 末端; 該等滾輪具有相面對的表面’向下朝向一個位在該等滾 輪間的頸口向内收縮.; 該等滾輪包含有一種裝置,用以容受一具有預定最大高 度及一頂端部位的熔融金屬液潭; 一電磁擋板,包含有一種裝置,用以防止熔融金屬自該 間隙的開口末端流出 遠擔板包含有一錯直設置的拘限線圈,其具有一個面對 著該間隙開口末端並與之相鄰的前方表面; 該4方表面具有一相當寬廣的上方部位,可供在該熔融 金屬液潭位在該預定·的最大高度上時,面對著該金屬液 潭的頂端邵位而設置; 琢前方表面的寬度係自該上方部位漸縮至—個相當狹有 的最下方部位處,以供面對著該等滾輪間之頸口而設 置; 一種裝置’用以將一具有預定安培數的隨時間變化之電 说流;經該線圈前方表面的上方部位,以供在該金屬液潭 位在該預定最大高度上時,以電磁方式限制住該金屬液 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297_·^竿」 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ABCD 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 潭的頂端部位; 及—種裝置,用以將另一隨時間變化之電流流經該線 =W方表面的最下方部位,其係分別而不同於該第一次 提到 < 隨時間變化之電流,且具有一個遠小於該第一提 到之預定安培數的預定安培數,以供在該金屬液潭位在 4預定最大南度上時,以電磁方式將該金屬液潭限制在 該類口内。 54_根據申請專利範圍第53項之板條鑄造裝置,其中·· 孩等滾輪之每一者均具有相同的半徑;以及 涊金屬液潭的該預足最大高度是該等滾輪之半徑的一個 大的分數。 55. 根據申請專利範圍第5 3項之板條鑄造裝置,其中: 孩拘限線圈,除了其前方表面外,尚具有其它的表面; 該擋板包含有磁性裝置,用以(a)大致上防止該等隨時 間變化之電流在該拘限線圈之預定鉛直高度處流經該拘 限線圈之前方表面以外的該等其它表面之任—者,及(b ) 提供一條供該拘限線圈所產生之磁場流通的低磁阻回返 路徑; ’ 以及該擋板進一步包含有一罩毂,係由非磁性導電材料 所構成’大致上包覆住該磁性裝置,並包含有—種裝 置,用以將該磁场位在遠低嗓随回返路獲之外的部份大 致上拘限在一個鄰接在孩等鑄造滾輪間之該間隙的開口 末端旁的空間内。 56. 根據申請專利範園第5 5項之板條鑄造裝置,其中·· 本紙張尺度適用巾國國家標準(CNS〉八4祕(210χ297^」 (请先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1T AB!CD 、申請專利範圍 二等滾軲之每一者均是由一鐵磁性材料所構成的; 每一滚輪具有一滾輪末端; , 4磁性構件和該線圈罩殼每—者均具有—對末端,其每 對中之每一末端均面對著一相關的滾輪末端; 以及每一滾輪均包含有一管狀流體冷卻滾輪末端罩殼, 銅所構成,位在正對於該磁性構件和該線圈罩殼上的 面對之末端。 , 51'種板條鑄造方法,包含有下列步驟: 提供一對水平設置反向旋轉的滾輪,其等(a)在其間設 有一間隙,其具有一開口末端,以及(b)具有相面對的鑄 造表面,向下朝向該等滾輪間之頸口處向内收縮; 將一潭熔融金屬容置於該間隙内,該金屬液潭具有預定 勺最大南度、一相當見廣的頂端部位和一個位在該頸口 處的相當狹窄的最下方部位; 在该熔融金屬朝向該頸口向下移動時,將該熔融金屬鑄 造成一板條; 提供一電磁擋板,其包含有一鉛直設置的拘限線圈,具 有一個設有上方和下方部位的前方表面; 將該拘限線圈的前方表面設置在靠近該間隙的開口末端 處’使得(1 )該前方表面的上方部位位在和該熔融金屬液 潭的寬廣頂端部位相對的位置上,而(i 1)該前方表面的下 方部位位在和該金屬液潭的狹窄最下方部位相對的位置 上; 將一具有第一預定安培數的電流流經該拘限線圈前方表 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4说格(210Χ297@ ) (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟.邓中央榡準局負工消費合作社印製 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 面上面對著該熔融金屬液潭之寬廣頂端部位的部位,以 拘限住該金屬液潭的該部彳分; 以及將一具有遠小於該第一預定安培數之第二預定安培 數的電流流經該拘限線圈前方表面上面對著該溶融金屬 液潭之狹窄最下方部位的部位,以拘限住該金屬液潭的 該部份。 58.根據申請專利範圍第5 7項之板條鑄造方法,其中: 該等鑄造滚輪之每一者均具有相同的半徑;以及 該熔融金屬液潭具有一預定最大高度,其是該等滾輪半 徑的一個大的分數。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局—工消費合作社印裂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297·^ )
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