CZ158194A3 - Prostředek k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu, zejména při odlévání tenké bramy - Google Patents

Abstract

Prostředek k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu, zejména při odlévání tenké bramy tvořený zdrojem (1), s výhodou elektromagnetem, sestává z minimálně dvou za sebou řazených prvků (2) pro vytvářenísamostatných silových, magnetických polí, jejichž siločáry jsou kolmé na příčný rozměr vytvářeného slttku (4), přičemž zdroj (1) je napojen na blok (5) řízení intenzity a regulace pohybu silového magnetického pole.

Description

Prostředek k řízení výtokové rychlo zejména při odlévání tenké bramy

to

CO·

ID

O

O ox o

co cn to o<

tekutého fcSvu,

Oblast techniky

Vynález se týká prostředku k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu při odlévání tenké bramy, či pásku a řeší vhodným nasměrováním a řízeným pohybem magnetického pole tohoto prostředku vůči pohybujícímu se s.litk.u jednak zajistit konstantní výtokovou rychlost po celém příčném průřezu vytékajícího proudu tekutého kovu a jednak umožnit provedení poměrně rychle změny a regulace výtokové rychlosti, která přispívá k omezení nežádoucích vad struktury kovu vytvářeného slitku, což se odráží i v kvalitě finálního výrobku při možném dalším zvýšení výkonu odlévacího stroje.

Dosavadní stav techniky

Doposud jsou známa zařízení pro řízení rychlosti výtoku tekutého kovu např. z licích ocelárenských pánví, které jsou tvořeny mechanickými díly navazujícími na vypouštěcí nátrubek, přitom jejich ř.ízenou regulací dochází ke změnám průtokového průřezu otvoru, jímž prochází tekutý kov, čehož důsledkem jsou rychlostní změny toku' vytvářeného slitku. Těmito zařízeními jsou např. různé typy mechanicky ovládaných pohyblivých hradítek, Změnu rychlosti výtokového proudu kovu lze rovněž provádět řízenými změnami podtlaku v uzavřených licích ocelárenských pánvích, kdy zvýšením podtlaku. dochází ke snižování licí rychlosti kovu. Nevýhodou výše uvedených

i) prostředků pro řízení výtokové rýchlosti , kovů je to, že u mechanických, pohyblivých hradítek dochází k přímému styku hradítka s kovem, který se tím lokálně ochlazuje, čehož důsledkem jsou nerovnoměrné, nepředpokládané změny .toku vytékajícího kovu,nepříznivě se odrážející v kvalitě finálního výrobku. Rovněž nevýhodou je to, že téměř veškeré změny stavů mechanicky ovládaných pohyblivých hradítek jsou prováděny v závislosti na požadované změně výtoku se zpožděním, a to vlivem

-fsetrvačnosti řídících a ovládacích prvků. Také nevýhodou je to, že mechanické pohyblivé díly mění svůj geometrický profil, a to vlivem nalepenin kovu, popř. jeho abrazivním působením, což má negativní dopad pro prováděnou regulaci, zejména z hlediska vzájemné provázanosti těchto prvků s řídícími systémy. Rovněž je známo elektromagnetické zařízení na regulaci toku tekutého kovu, které je určeno k řízení toku roztaveného kovu protékajícího nátrubkem navazujícím' na vypouštěcí otvor ocelárenské pánve. Toto zařízení sestává: z toridní magnetické cívky obklopující nátrubek, přitom do otvoru nátrubku je vložen nevodivý mechanicko - tepelně odolný kus zabírající axiální část otvoru nátrubku a ponechávající zbylou část tohoto otvoru neobsazenou, což umožňuje průtok horkého kovu. Toroidnť magnetická cívka svou Činností vytváří magnetické pole, které je směrováno axiálně vůči otvoru nátrubku a takto působí i v protékajícím kovu. Poloha nevodivého mechanicko - tepelně odolného kusu určuje oblast průchodu a neprůchodu vířivých proudů otvorem nátrubku. Neprůchodné· oblasti vířivých proudů jsou řešeny vzhledem k oblastem průtoku vířivých proudů tak, aby blokovaly produkci vířivých proudů v tekutém kovu při průtoku kovu nátrubkem. Takovéto blokování přetváří magnetické pole v otvoru oblasti přechodu průchodné á neprůchodné pro vířivé proudy tak, že vzniká radiálně směrovaná silová složka magnetického pole, vytvářející axiálně směrovou tzv. čerpací sílu v nátrubku, jež' umožňuje regulovat průtok tekutého kovu, a to působením proti směru jeho toku anebo ve směru toku, čímž dochází ke zbržďování, či podporování průtoku kovu nátrubkem. Také je známo elektromagnetické zařízení k regulaci průtoku tekutého kovu při přerušovaném i plynulém lití kovu. Toto zařízení je montováno k. výstupu zásobníku tekutého kovu prostřednictvím přírubové přípojky^ Zařízení je tvořeno mechanicko - tepelně odolným, nevodivým tělesem válcového tvaru, v jehož středu je vytvořen středový napájecí kanálek, vyúsťující do tlumicí komory,, Σ této tlumící komory jsou obvodově vyvedeny vypouštěcí kanálky ústící na obvodové spodní části mechanicko - tepelně odolného nevodivého tělesa zařízení.

-1Toto těleso zařízení obepíná toroidní elektromagnetická, směrované magnetické pole působí komorou a vypouštěcími kanálky ovlivňujícími proud . což umožňuje provádět indukční cívka, jejíž axiálně na kov protékající tlumicí radiálně vytvářejícími se roztaveného kovu silami, v tlumicí komoře, požadované řízení a přerušování toku roztaveného kovu.

Nevýhodou těchto zařízení je to, Se tato zařízení umožňují s poměrně vysokou účinností ovlivňovat výtokový proud roztaveného kovu, majícího v příčném řezu proudu tvar blížící se kruhovému průřezu. V případě -výtokového proudu kovu majícího pravoúhlý tvar t.j. v případě plynulého odlévání tenkých bram a pásků účinnost těchto výše uvedených zařízení klesá, čímž jsou méně vhodná pro takto tvarově řešené plynule odlévané výrobky. Další nevýhodou je to, Se tyto zařízení neumožňují zrychlení výtoku kovu a tím i zvýšení výkonu licího stroje.

í'

/)

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje prostředek k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu tvořený zdrojem magnetického silového pole navazujícím na vypouštěcí otvor a kde siločáry magnetického, silového pole tohoto zdroje probíhají- vytvářenými slitkem a jsou směrovány kolmo na směr proudu tekutého kovu, Podstatou řešení je to, že zdroj sestává z minimálně dvou za sebou řazených prvků pro vytváření samostatných sílových magnetických polí, jejichž siločáry jsou kolmé na příčný rozměr vytvářeného slitku, přičemž zdroj je napojen na blok řízení intenzity a regulace pohybu silového magnetického pole. Podstatou je i to. Se zdrojem silového, magnetického pole jsou minimálně dvě za sebou prostorově řazené cívky. Dále- je podstatou to, že zdrojem silového, magnetického pole je elektromaqnet s minimálně dvěmi vinutími. Rovněž je podstatou,

- * že zdrojem silového, magnetického pole je lineární motor.

Přehled obrázků na výkrese

Na přiloženém výkrese je zobrazen prostředek k řízení

výtokové rychlosti proudu tekutého kovu, kde na obr. 1 .je schématicky zobrazen jeho bokorys, obr. 2 je horní šikmý pohled na zdroj u něhož je souhlasný směr vytvářených siločar a na obr. 3 je horní šikmý pohled na zdroj u něhož je vzájemný směr vytvářených siločar opačný.

Příkladné provedení vynálezu

Prostředek k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu podle příkladného provedení sestává se zdroje 1 silového magnetického pole. Tento zdroj X silového magnetického pole je tvořen minimálně dvěmi prvky 2 vytvářejícími na sobě nezávislá silová, magnetická pole, jejichž siločáry jednak procházejí vytvářeným slitkem 4 a jednak probíhají kolmo na příčný rozměr tenkého slitku 4_ tekutého kovu. Prvky 2 vytvářející silová, magnetická 'pole je např. elektromagnet s minimálně dvěmi vinutími anebo minimálně dvě, za sebou prostorově řazené cívky

3. Alternativně je zdroj χ silového magnetického pole tvořen lineárním elektromotorem, vytvářejícím pohyblivé, silové, magnetické pole, jehož siločáry procházejí slitkem 4 a jsou kolmé na delší příčný rozměr slitku 4_ tekutého kovu. Zdroj X, silového magnetického pole je napojen na blok 5 řízení intenzity a regulace pohybu silového magnetického pole. Funkce tohoto prostředku k řízení výtokové rychlosti tekutého .kovu spočívá v tom, že se na základě počátečních, známých podmínek (složení kovu, viskozita kovu, teplota kovu) stanoví optimální výtokové rychlosti proudu Tyto parametry tzn. napětí, a rychlost pohybu silového parametry pro provedení změny tekutého kovu vytvářeného slitku proud, kmitočet napáječe, směr magnetického pole se nastaví na bloku 5 řízení intenzity a regulace pohybu silového magnetického pole. Při působení pohybujícího se magnetického silového pole na pohybující se slitek 4 dochází při pohybu silového, magnetického pole ve směru pohybu slitku 4 a rychlosti pohybu silového magnetického pole, vyěěí než je rychlost proudu tekutého kovu k intenzivnímu zvyšování rychlosti- proudu tekutého kovu, přitom při změně

I

směru pohybu magnetického, silového pole Je rychlost proudu tekutého kovu intenzivně snižována.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ *

   NÁROKY

   Prostředek k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu tvořený zdrojem magnetického, silového pole, navazujícím na vypouětěcí otvor a kde siločáry tohoto magnetického, silového pole tohoto zdroje probíhají vytvářeným sli.tkem a jsou směrovány kolmo na¹ směr proudu tekutého kovu, vyznačený (1)

   Ι¹ tím, že zdroj minimálně dvou za sebou řazených prvků ¢2) pro vytvoření samostatných silových magnetických polí, ‘jejichž siločáry jsou kolmé na příčný rozměr vytvářeného slitku (41, přičemž zdroj (11 je napojen na blok (51 řízení intenzity a regulace pohybu silového magnetického pole.

   sestává z
2. 2. Prostředek k řízení výtokové rychlost i·proudu tekutého kovu, podle nároku 1., vyznačený t i m , že zdroj (11 silového magnetického pole je elektromagnet s minimálně, dvěmi vinutími.
3. 3. Prostředek k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu, podle nároku 1.,vyznačený tím. Že zdroj (11 sílového magnetického pole jsou minimálně dvě za sebou prostorově řazené cívky (31.
4. 4. Prostředek k řízení výtokové rychlosti proudu tekutého kovu, podle nároku 1., vyznačený tím, že zdrojem (11 silového, · magnetického pole je lineární motor.