连续铸造的方法和设备技术

一种用于连续铸造例如钢的金属板的方法和设备，其通过均匀地转动模具中液面上的金属熔液使金属板不具有诸如表面上的垂直裂缝的缺陷。在液面上，沿模具的两个较长侧面施加的电磁搅动推力方向上相反的，而从潜入式喷管到模具较短侧面方向上的推力置成大于从模具较短侧面到潜入式喷管方向上的推力。把移动磁场系统的电磁搅动线圈单元的各个线圈和三相电源连接在一起的电路相对于潜入式喷管以及两个较长侧面是点对称的。该电路在模具的各个较长侧面上被划分成为二个部分，所划分的部分相互是平行的并且有不同的阻抗。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及连续铸造的方法和设备，用于例如在连续铸造钢制的金属板时构造不带诸如垂直裂缝的表面缺陷的金属板。图1是一个剖面图，表示用于连续铸造金属板的常规设备。在图1中，从浸入喷管2中向模具3灌注金属熔液1。从被冷却的模具3的壁面向其内部，金属熔液逐渐冷却。被冷却的金属做成凝结件4并且作为金属板从模具3中拉出。图2是一个平面图，表示从图1的A-A平面向下看到的该设备。在图2中，浸入喷管2位于模具水平面的中心部分。金属熔液1从喷管出口灌注到模具里并且如图1的箭头所示在模具中环流。如图1和图2中的实线箭头所表示，在液面(金属熔液的顶部表面)上金属熔液从模具3的短侧面11向浸入喷管3逆向流动。在上面的用于连续铸造金属板的设备中，如果在模具壁表面实质上相同的高度上金属熔液的温度造成是不同的，有可能在凝结件4上出现垂直裂缝。为了防止这样的垂直裂缝，日本专利JP-A-1-228645公开在液面5上使金属熔液环流并且使用一种电磁搅动方法用作为使金属熔液环流的手段。图3表示该文献所公开的常规电磁搅动设备。该搅动设备包括一对分别沿模具的长侧面10a和10b设置的电磁搅动线圈6a和6b。通过搅动线圈6a和6b的作用激励该设备以把均匀的电磁搅动推力施加到模具3中所含的金属熔液上，从而金属熔液沿模具壁面环流。即，电磁搅动线圈6a包括多个沿模具的长侧面10a排列的磁心12a和一个线圈14a，该线圈14a是沿在其中构成的槽13a绕制的。另一个搅动线圈6b具有相同的结构。通过接线盒7a线圈14a和三相电流电源8连接。类似地，通过接线盒7b线圈14b和三相电流电源8连接。图3中示意一种代表性的接线布局。在这样的接线布局中，如图2的箭头指示那样在液面上对金属熔液施加了移动场类型的电磁搅拌推力。在图3所示的常规电磁搅动设备中，在假设三相电流电源8具有2Hz的频率和400A的电流下，液面上推力的分布表示在图4中。通过一个通用软件对图4所示的分布进行分析以分析电磁场的数字值。在该图中，箭头的方向指示各个单元的推力的方向而箭头的长度指示推力的大小。如可从图4中了解的那样，沿模具的长侧面10的推力分量在长侧面的各个位置上实际上保持为不变。如上面所提及的，用于铸造金属板的常规连续铸造设备中所设置的模具内电磁搅动设备运行，向沿模具的长侧面的金属熔液施加均匀的电磁搅动力。从而，当金属熔液从模具的短侧面“流向浸入喷管2时在液面上金属熔液的环绕流动变得较强，而当金属熔液从浸入喷管2流向模具的短侧面11时环流流动变得较弱。另一方面，在液面上漂浮着非金属杂质或粉末。如果金属熔液的环行流动不是均匀的并且尤其是停滞的，非金属的杂质或粉末汇集在停滞部分附近或者粉末被带入到停滞部分之内。当金属熔液改变成固体金属时，非金属杂质或粉末造成例如一氧化碳的气泡。如果粉末留存在金属里，很有可能发生燃烧。这种燃烧可能造成破裂。从而，常规的模具内电磁搅动设备用于把模具壁一个高度上的金属熔液的温度保持为均匀的，但是不能提供防止凝结件4的垂直裂缝的足够能力。本专利技术的一个目的是提供一种用于连续铸造金属板的连续铸造方法和设备，其运行为使得模具内液面上的金属熔液均匀地环流；把模具壁上一个高度上的金属熔液的温度保持为均匀；并且把金属熔液的环行流动保持为均匀，以防止非金属杂质的汇集或者粉末的夹杂从而产生不具有例如垂直裂缝的表面缺陷的铸造件。为了实现该目的，根据本专利技术的第一方面的用于铸造板的连续铸造方法包括下述步骤从设置在模具的水平平面的中心处的浸入喷管向模具里灌注金属熔液，经过至少两个电磁搅动线圈部件的作用沿模具的两个长侧面产生两种类型的彼此相反的电磁力。在后一步骤中，从浸入喷管到模具短侧面方向的电磁力分量做成不同于从模具短侧面到浸入喷管方向的电磁搅动力分量。此外，该连续铸造方法进一步还包括当冷却模具部分时拖出凝结金属的步骤。并且，按照本专利技术的第一方面的用于连续铸造金属板的一种连续铸造设备装配为把金属熔液从设置在模具水平平面的中心处的浸入喷管中灌注到模具中并且当冷却用于连续铸造金属件的模具的一部分时拖出凝结金属。该连续铸造设备包括两个用于经过电磁力的作用控制模具中金属熔液流动的电磁搅动线圈部件，这些电磁搅动线圈部件分别沿着模具的两个长侧面设置并且具有多个沿这两个模具的长侧面排列的磁心和多个绕制在磁心上的线圈，该连续铸造设备还包括至少一个电源电路和连接装置，电源电路用于产生具有预定频率的两相或更多相的交流电流，该连接装置用于把二个电磁搅动线圈部件与至少一个电源电路连接起来，从而二个模具长侧面的由多个线圈和连接装置构成的两个电路相对于浸入喷管是相互点对称的并且这两个电路中每一个被划分成两个电路部件。按照本专利技术的第二方面的用于连续铸造金属板的一种连续铸造设备装配为把金属熔液从设置在模具水平平面的中心处的浸入喷管中灌注到模具中并且当冷却模具的一部分时拖出凝结金属。该连续铸造设备包括两个电磁搅动线圈部件以及向这两个电磁搅动线圈部件馈送电流的传导装置，为了通过电磁力的作用控制模具中金属熔液的流动这两个电磁搅动线圈部件是分别沿着模具的两个长侧面设置的并且具有沿模具的长侧面排列的多个磁心以及在磁心上绕制的多个线圈。如果通过一个经过浸入喷管的中心并且和模具的两个长侧面平行的平面和另一个经过浸入喷管的中心并且和模具的两个长侧面垂直的平面把模具的内外空间虚拟地划分为第一到第四空间，并且第三空间和第一空间关于浸入喷管的中心相对称以及第四空间和第二空间关于浸入喷管的中心相对称，则存在于第一和第三空间里的磁心比存在于第二和第四空间里的磁心要长。另外，为沿着模具侧面驱动金属熔液，激励该传导装置以向存在于第一和第三空间里的线圈传导交流电流，并且设置一个电路用于经过第二和第四空间里存在的线圈传导直流电流或者切断经过第二和第四空间里存在的线圈的交流电流。从而，如果模具的一个长侧面存在于第一和第二空间中并且另一个长侧面存在于第三和第四空间中，则二个电磁搅动线圈部件中的一个可以仅仅设置在第一空间中而另一个部件可以仅仅设置在第三空间中。此外，按照本专利技术的第三方面的用于连续铸造金属板的一个连续铸造设备装配为把金属熔液从设置在模具的水平平面的中心处的浸入喷管中灌注到模具中并且当冷却模具的一部分时拖出凝结金属。该连续铸造设备包括两个分别沿着模具约两个长侧面设置的电磁搅动线圈部件，用于经过电磁力的作用控制模具内金属熔液的流动。这些电磁搅动线圈部件包括多个沿着模具的长侧面排列的磁心和多个在磁心上绕制的线圈。并且，该连续铸造设备包括传导装置，用于向两个电磁搅动线圈部件馈送电流；流速感测装置，用于在模具中所含有的金属熔液表面的多个位置上感测金属熔液的表面层的流动速度；流速转换装置，用于把所检测的流速转换为对应于各个预定表面流速分布模式的流速分量；补偿计算装置，用于对转换后的流速分量和该模式的目标值分别进行比较并且计算流速分量的偏差；反转换装置，用于把流速分量偏差反转换为多个位置上对应的金属熔液表面的流速偏差；以及控制装置，用于按减小这些流速偏差的方式控制传导装置。按照本专利技术的第一方面的用于连续铸造金属板的连续铸造方法和设备，如上面所述，能够通过调整二个电磁搅动线圈部件产生的电磁搅动力的分布，向沿模具液面上的金属熔液施加均匀的环流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铸造金属板的连续铸造方法，其包括步骤：从浸入喷管（２）中向模具（３）灌注金属熔液（１），该喷管（２）设置在所述模具（３）的水平平面的中心处；通过利用至少两个电磁搅动线圈部件（６ａ、６ｂ）产生沿所述模具两个长侧面（１０ａ、１０ ｂ）的电磁力，电磁搅动线圈部件沿所述两个长侧面安装，在所述两个长侧面之间所述电磁力方向上彼此相对，并且从所述浸入喷管（２）到所述模具的一个短侧面方向上的所述电磁力的分量不同于从所述模具短侧面到所述浸入喷管（２）方向上的所述电磁力的分量，从而把所述模具（３）内所述金属熔液（１）的表面流动保持为实质上是均匀的；以及当冷却所述模具（３）的一部分时拖出凝结件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤崎敬介，和洁，梅津健司，泽田健三，植山高次，藤健彦，冈泽健介，奥村恭司，
申请(专利权)人：藤崎敬介，和洁，梅津健司，泽田健三，植山高次，藤健彦，冈泽健介，奥村恭司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]