在方坯或大钢坯的连铸过程中使熔体流动放慢的装置

摘要

一种在方坯或大钢坯的连铸中使铸坯的未凝固部分流动放慢的装置。该装置包括一组至少三个分开的结晶器(1～4)，这些结晶器沿浇注方向开口且每个结晶器均被提供一流熔体流。该装置还包括一定数量的磁芯部件(5～8)以及至少一个磁场产生元件(9～13)，所述磁场产生元件与磁芯部件一起产生并传导一个静磁场或一个周期性的低频磁场以作用在流入的熔体上，以这种方式使得熔体的流动放慢。磁芯部件和磁场产生元件的设置使得它们与一组中的所有结晶器一起形成一个共同的闭合磁路。该组中包括的所有结晶器相互串联在该闭合磁路中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在方坯或大钢坯的连铸过程中使铸坯的未凝固部分流动放慢的装置。该装置包括多个在浇注方向上开口的结晶器。每个结晶器都被提供一流熔体流。该装置包括至少一个用于产生静磁力线或周期性的低频磁力线的元件，这些磁力线作用在熔体的流入通道上，以这种方式使得熔体的流动放慢，并且设置多个磁芯部件以便与结晶器一起形成一个闭合磁路。

背景技术

在连铸过程中，热的熔体流入沿浇注方向上开口的结晶器。在铸坯离开结晶器之前，熔体在结晶器中被冷却以形成一个凝固的自撑坯壳。如果使熔体以无控制的方式流入结晶器，熔体将会深深地向下透入铸坯的未凝固部分。这增加了分离熔体中包含的无用颗粒的困难。此外，自撑坯壳变薄，这增加了熔体穿透在结晶器中形成的坯壳的危险性。

先前已经知道，在熔体的通道上设置一个或多个静磁场或者周期性的低频磁场可使熔体流动放慢并且分配流入的熔体，从而防止无用颗粒的沉积或者在凝固坯壳内侧上的熔化或其它缺陷。静磁场或周期性的低频磁场是利用磁铁产生的，例如该磁铁可包括永磁铁或带有磁芯的通电线圈。

在板坯、即薄板坯的连铸过程中，为了使流入熔体的流动放慢，通常在铸坯的相对两侧上设置一个或多个磁铁，磁力线通过设置在磁铁之间的外部回路导线而返回。根据瑞典专利说明书8604456-7已得知一种使进入结晶器的流体流动放慢的装置，该装置能被分开以获得两流分立的铸坯。该铸坯通过一个中间截体、例如一个冷却的铜体而隔开。在分开的结晶器的每一侧，配置一个磁芯和线圈形式的磁铁。这样配置磁铁以便于使两个结晶器部分都包括在一个共同的磁路中并且结晶器部分相互串联设置。

一种用于铸造方坯或大钢坯、即线材坯料或管材坯料的装置，通常包括几个结晶器。一种用于铸造方坯的装置通常包括4～8个结晶器。采用与铸造板坯相同的方式布置各结晶器，即在铸坯的各相对两侧上设置至少一个磁铁，并且通过设置在磁铁之间的一个外部回路导线来使磁力线返回，那么这种配置方式费用既高又占空间，因而并不适于包括多于两个结晶器的铸造装置。    

由于通常在铸造装置中缺少空间，因此使磁铁尽可能小是尤为重要的。越是靠近结晶器设置磁铁，则所需要的磁铁越小，这是由于漏磁通越小。如果磁铁布置得离结晶器有一段距离，为了在结晶器中获得相同的磁通，磁铁必须更强以补偿漏磁通。磁芯在某一磁力线会饱合这一事实对磁芯的尺寸提出一个较小的界限。因此，一个增强的磁铁需要一个更大的磁芯以避免磁芯饱合。在上述的分开的结晶器中，分开的结晶器共用两个磁铁。如果两个分开的结晶器间隔一定距离并以相应的方式配置磁铁，那么结晶器和磁铁之间的距离变大以致漏磁通导致需要增强磁铁，因此需要加大磁铁和更多的空间。上述的专利说明书没有对如何使彼此分开的多于两个结晶器中的熔体流放慢这一问题做出评述。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种用于在带有多于两个分开的结晶器的连铸过程中使铸坯的未凝固部分流动放慢的装置，该装置紧凑并因而可被放置在一个小的空间内，此外该装置的制造费用相对较低。

按照本发明的装置的特征将在附属的权利要求书中显而易见。

附图简述

图1示意性地表示按照本发明的用于方坯连铸的一个装置。

图2和图3示意性地表示本发明的两个实施方案。

优选实施方案描述

图1表示在方坯的连铸过程中一种用于使铸坯的未凝固部分流动放慢的装置的第一个实施方案的水平截面图。该装置包括四个分开的结晶器1～4，该结晶器在浇注方向上的两端开口并且横截面基本呈矩形。这些结晶器相互之间以一定距离排成一列。所有的这四个结晶器连接在一个共同磁路中，在该磁路中结晶器相互串联。

每个结晶器具有一个设置在其各相对两侧上的磁铁，以这种方式使得磁场穿过浇注方向作用在熔体流入结晶器的通道上。每一对相邻设置的结晶器具有一个设置在它们之间的磁铁。每一个被两个结晶器分开的磁铁包括由一种磁性材料制成的磁芯5、6和7，以及缠绕磁芯的线圈9、10和11。在该列中的第一个结晶器1和最后一个结晶器4之间，设置一个磁芯部件8，该磁芯也作为磁力线的一个回路导线。两个线圈12和13同磁芯部件/回路导线8一起构成了两个磁铁，其中的一个线圈12被设置靠近该列中的第一个结晶器1，另一个线圈13被设置靠近该列中的最后一个结晶器4。

根据本发明，该装置的一个优点是可以做得小且紧凑，这是因为该装置包括少而小的线圈和小磁芯部件。由于磁铁设置得靠近结晶器，因此线圈和磁芯部件可被做得较小。

图2表示本发明的第二个实施方案，其中的磁铁是由永磁铁构成。在该列中靠近第一个结晶器1的地方设置一个永磁铁27。并列布置的每对结晶器之间布置有永磁铁28、29、30。图2中所示的实施方案具有设置在结晶器和永磁铁之间的导磁的磁芯部件20～25以便传导永磁铁和结晶器之间的磁力线。在另一个实施方案中，永磁铁可从头到尾在结晶器之间延伸，并且磁芯部件20～25可被省略。在该列中靠近最后的结晶器4处设置一个永磁铁31。在该列中的第一个结晶器1和最后一个结晶器4之间，设置一个磁芯26，这个磁芯也用作一个磁力线回路导线。

图3表示根据第一个实施方案的用于金属连铸的装置的一个垂直截面图，该装置包括三个使熔体流动放慢的装置35、36和37。这些装置适用于产生和提供静磁场或周期性的低频磁场以便于在沿浇注方向依次布置的三条水平线L1、L2、L3上作用在四流铸坯40～43的未凝固部分上。该装置包括四个在浇注方向上两端开口的结晶器44～47。