SE516802C2 - Anordning vid gjutning i kokill samt dess användning - Google Patents

Description

25 30 35 ls1e2so2 flytande kärna av icke-stelnad smälta. Om inströmande smälta okontrollerat fär strömma in i gjutformen komer den att tränga djupt ner i dessa icke-stelnade partier av gjutàmnet. Detta försvarar avskiljningen av i smältan innehàllna oönskade partiklar. Dessutom försvagas det självbärande ytskiktet, vilket ökar risken för att smälta ska bryta igenom det i gjutformen bildade ytskiktet.

Genom exempelvis den svenska patentskriften SE-PS 436 251 är det känt att medelst magnetfàltsalstrande och magnet- fältsöverförande anordningar alstra ett eller flera statiska eller periodiskt lägfrekventa magnetfält och applicera dessa att verka i smältans väg för att bromsa och fördela den inströmmande smältan. De magnetfältsalstrande och magnetfáltsöverförande anordningar benámnes vanligen magnetiska bromsar och används i stor och ökande utsträck- ning vid stränggjutning av stäl, företrädesvis vid sträng- gjutning av grövre stälämnen säsom - plàtämnen, dvs gjutämnen med ett stort väsentligen rektangulàrt tvärnitt, vanligen benämnda slabs, och - rörämnen, dvs gjutämnen med ett stort väsentligen kvadratiskt tvärnitt, vanligen benämnda blooms.

Men metoden och anordningarna är även användbara vid gjutning av klenare ämnen, dvs stängämnen med ett litet väsentligen kvadratiskt tvärsnitt, vanligen benämnda billets liksom vid gjutning av icke-järn metaller sàsom vals- och extrusionsämnen av aluminium och koppar liksom legeringar baserade pà dessa metaller i halvkontinuerliga processer Gjutämnet bildas genom att den smälta som tillföres gjutformen kyles och formas i gjutformen och att kylningen fortsätter efter att gjutämnet lämnat gjutformen. Gjutformen är öppen i gjutriktingens bàda ändar och innefattar väggar, vilka vanligt- vis bestär av fyra separata kopparplattor. Kopparplattorna kyles under gjutning. Kopparplattorna är fixerade i varsin vattenládbalk. Vattenládbalken har dels till uppgift att styva upp och stödja kopparplattan och dels att kyla den och att leda kylmedium säsom vatten till gjutformen. För att möjliggöra \_/ 10 15 20 25 30 35 516 3802 variation av dimensionerna pä det gjutna ämnet är vattenläd- balkarna och kopparplattorna rörliga utmed en axel som är vinkelràt mot gjutningsriktningen. Magnetiska bromsar används sàväl vid sluten gjutning, dvs när smälta tillföres gjutformen genom ett gjutrör med ett godtyckligt antal och godtyckligt riktade gjutrörsöppningar vilket mynnar i smältan under menis- ken som vid öppen gjutning, dvs när smälta tillföres gjutformen frän en behällare, skänk eller gjutláda, medelst en fri tappstràle vilken träffar menisken.

Enligt patentskriften SE 91 OO 184-2 innefattar en magne- tisk broms medel för att alstra och överföra ett statiskt eller periodiskt lägfrekvent magnetfält att verka pà icke- stenade partier av ett gjutämne. De magnetfältsalstrande anordningarna är permanentmagneter och/eller elektromagne- ter, dvs strömmatade spolar med magnetkärnor. Dessa magnet- fältsalstrande anordningarna benämnes fortsättningsvis i denna ansökan magneter. En magnetisk broms innefattar utöver magneter och kärnor även magnetiska àterföringar, vilka sluter de magnetiska kretsar i vilka magneterna är anordnade sä att en eller flera slutna magnetiska kretsar med flödesbalans erhàlles i anslutning till en kokill.

Dessa slutna kretsar innefattar magneter, kärnor och i anslutning till kärnorna anordnad magnetisk äterföring samt i gjutformen befintligt gjutämne med smälta. En eller flera magneter är anordnade pä tvá varandra motstäende sidor av gjutformen. Vid gjutformer med ett rektangulärt tvärsnitt är magneterna vanligtvis anordnade efter gjutformens làngsidor. Kárnor är anordnade att överföra det av magneterna alstrade magnetfältet till gjutformen och i gjutformen befintligt gjutämne. Magneterna är enligt känd teknik placerade utanför vattenládbalken och mäste därför ledas genom vattenlàdbalken medelst kärnan för att nä smältan. Enligt känd teknik àstadkomes detta med en kärna av magnetiskt material i en eller flera bitar som sträcker sig genom vattenlàdbalken fram till gjutformens vägg. I de fall strömatade elektromagneter används för att alstra det magnetiska fältet omger magneternas spolar magnetkärnan och är placerade utanför vattenlàdbalken. 10 15 20 25 30 35 -5164802 Vid en strängjutningsanläggning med en magnetisk broms anordnad och placerad enligt känd teknik alstras det magne- tiska fältet av magneter vilka är anordnade utanför vatten- lädbalkarna och överföres medelst kärnor till gjutformen.

Längden pà kärnorna, vilken minst motsvarar vattenlàdbal- karnas bredd ger upphov till magnetiska förluster. Förlus- terna medför i sin tur att magneterna mäste göras större.

Vid användning av strömmatade elektromagneter innebär detta att en högre elektrisk energi ätgár för att i smältan uppnä den önskade fàltstyrkan. Under stränggjutningen är det viktigt att smältan inte fastnar i gjutformen. Därför ges gjutformen under gjutningen en oscillerande rörelse i gjutriktningen medelst ett skakbord, pá vilket gjutform, vattenlàdbalkar och magnetisk broms vilar. Ju större massa som ska oscilleras, desto mer energi krävs. Därför är det önskvärt att begränsa massan och storleken pä gjutformen, vattenlädbalken och den magnetiska bromsen. Enligt känd teknik för magnetiska bromsar och för installation av magnetiska bromsar, är ätminstone magneterna och väsentliga delar av de magnetiska áterföringarna anordnade utanför vattenlädbalkarna. Härigenom blir det är svárt att erhàlla en nämnvärd sänkning av den magnetiska bromsens massa. Det har således ej varit möjligt att med känd teknik ästadkomma den önskvärda reduceringen av den erfoderliga storleken och massan hos en magnetisk broms enligt känd teknik.

Dessutom mäste ett eventuellt ramverk, vilket ofta anordnas för att stödja gjutform och vattenlàdbalkar, utökas ytter- ligare för att även ge plats för utanför vattenlàdbalkarna anordnade delar av en magnetisk broms.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att anvisa en magne- tisk broms som har en reducerad storlek och massa relativt elektromagnetiska bromsar enligt känd teknik och en instal- lation av denna magnetiska broms i anslutning till en kokill som reducerar den totala installationens storlek och massa under det att de metallurgiska kraven pä en magnetisk broms iaktages och uppfylles. Det är även ett väsentligt 10 15 20 25 30 35 '5165802 ändamäl med den föreliggande uppfinningen att reducera den totala lándgen hos i den magnetiska bromsen ingäende kärnor, varigenom betydligt mindre energi komer att krävas vid säväl oscillering av en gjutform med tilhörande elektromagnetisk broms som vid magnetisering av i den elektromagnetiska bromsen ingäende magneter.

UPPFINNINGEN Uppfinningen avser en anordning för att vid kontinuerlig eller halvkontinuerlig gjutning av metall i en gjutform, vilken är kyld och öppen i gjutningsriktningens bàda ändar, bromsa och dela upp en till gjutformen tillförd primär ström av varm smälta och styra strömningen av smälta i de icke-stelnade partierna av ett gjutämne vilket formas i medelst ett statiskt eller periodiskt lägfrekvent magnetfält. Det statiska eller periodiskt lägfrekventa magnetfältet appliceras medelst en magnetisk gjutformen, broms. Den kylda gjutformen är öppen i gjutningsriktningen bäda ändar och anordnad med medel för att kyla till gjutformen tillförd smälta och forma denna till ett gjutämne, företrädesvis innefattar gjutformen fyra kylda kopparplattor, vilka är samanhàllna till en kyld gjutform av kring gjutformen anordnade vattenlädbalkarna.

Anordningen enligt uppfinningen innefattar ett flertal vattenlàdbalkar och en magnetisk broms. Vattenlàdbalkarna är anordnade utanför och omgivande gjutformen för att stödja och kyla gjutformen samt tillföra gjutformen ett kylmedium, företrädesvis vatten. Den magnetiska bromsen, är anordnad att generera ätminstone ett statiskt eller periodiskt lägfrekvent magnetiskt fält att verka i den inströmmande smältans väg för att bromsa och dela upp en till gjutformen tillförd primär ström av varm smälta och styra den därvid uppkomna sekundära strömningen av smälta i de icke-stelnade partierna av ett gjutämne vilket formas genom kylning av en smälta. Den magnetiska bromsen är innefattar minst en magnetisk krets. Varje magnetisk krets innefattar minst en magnet, en kärna och en magnetisk äter- 10 15 20 25 30 35 5166802 föring samt gjutformen och i gjutformen befintligt gjutämne och/eller smälta. Magneten kan vara en permanent magnet eller en elektromagnet, dvs en strömmatad spole med en magnetkärna av ett magnetiskt ledande material. Magneten genererar det statiska eller periodiskt lågfrekventa magnetfältet. Kärnan som vara hel eller vara samansat av flera delar är utförd i ett magnetiskt ledande material och överför det av magneten alstrade magnetfältet till gjut- formen och i gjutformen befintligt gjutämne. I elektro- magnetiska bromsar, dvs bromsar med magneter i form av elektromagneter utgör vanligtvis magnetkàrnan en del av kärnan. Den magnetiska àterföringen sluter den magnetiska kretsen. Den magnetiska återföring benàmnes vanligen ett magnetiskt ok.

Genom att vattenládbalken enligt uppfinningen innefattar magnetiskt ledande material och att den i magnetiskt material utförda delen av vattenládbalken enligt uppfin- ningen ingår i den magnetiska återföringen och/eller kärnan, vilken magnetiska àterföring tillsamman med kärnan ingår i den magnetiska bromsen. Genom uppfinningen elimineras väsentligen behovet av ett utanpåliggande magnetiskt ok genom att enligt uppfinningen magneten/- magneterna är anordnade i urtag i vattenládbalken och att magneten och den del av vattenládbalken vilken är utformad att ingå i den magnetiska återföringen i sin helhet är anordnade innanför vattenlådbalkens bakre vägg. Härigenom erhålles medelst uppfinningen en kompakt anordning där de delar av den magnetiska bromsen, som enligt tidigare känd teknik var anordnade utanför vattenládbalken, helt har eliminerats. Den magnetiska bromsens storlek och massa reduceras i detta kompakta utförande väsentligt. Kärnan är avsevärt kortad och det utanpåliggande separata magnetoket har ersatts med en i del av vattenládbalken utförd i ett magnetiskt ledande material.

En anordning vilken innefattar en kompakt magnetisk broms integrerad med vattenládbalken till en fórdelaktig kompakt installation är fördelaktig relativt en magnetisk broms 10 15 20 25 30 35 ~s1e7so2 enligt känd teknik. En magnetisk broms uppbyggd och inbyggd enligt känd teknik har väsentliga delar, ätminstone magne- ter och magnetisk äterföring samt i vissa fall även delar anordnade utanför vattenlädbalken och förbundna med gjutformen medelst en läng kärna. En stor fördel med en kompakt magnetisk broms integrerad med vattenládbalken av kärnan, enligt uppfinningen är den väsentligt reducerade massan och storleken hos den magnetiska bromsen. Härigenom har den totala massan och storleken hos broms och kokill reducerats avsevärt. Detta reducerar energibehovet för den av gjut- tekniska skäl nödvändiga kokilloscilleringen samt behovet av stödjande ramverk kring kokill och magnetisk broms. Vid kokiller där ett ramverk byggts kring kokillen innebär detta naturligtvis att laster och päfrestningar pä ramver- ket minskar.

Den kompakta konstruktionen där den magnetiska bromsen har integrerats med vattenlädbalkarna, medför att det separata kylsystemet för kylning av den magnetiska bromsen har kunnat eliminerats i en utföringsform av uppfinningen där bromsen kyles medelst de kylorgan som är anordnade för kyl- ning av kokillen och i gjutformen bildat gjutämne. Före- trädesvis kyles den magnetiska bromsen av det, för kylning av kokillen, i vattenlädbalkarna strömmande vattnet. Elimi- neringen av ett separat kylsystem för den magnetiska bromsen reducerar ytterligare den totala massan för en kokill med magnetisk broms.

Längden hos en kärna i en kompakt magnetisk broms vilken enligt uppfinningen är integrerad med vattenlädbalkarna är avsevärt kortare en längden hos kärnorna i en broms enligt känd teknik. Den avsevärt kortare kärnlängden reducerar de magnetiska förlusterna i kärnan sä att en mindre magnetiskt kraft krävs för att genera ett magnetiskt fält med önskad fältstyrka i det gjutna ämnet. Vid användning av ströma- tade elektromagneter innebär detta att en lägre elektrisk energi àtgär för att i smältan uppnà den önskade magnetiska fältstyrkan än för en magnetisk broms enligt känd teknik. 10 15 20 25 30 35 -5168802 I vissa utföringsformer av magnetiska bromsar, vanligen benämnda elektromagnetiska bromsar, är magneten en elektro- magnet matad med elektrisk likström eller lägfrekvent växelström. Elektromagneten innefattar en strömmatad spole anordnad kring en magnetkärna av ett magnetiskt ledande material. Vid strömgenomgäng inducerar spolen ett magne- tiskt fält i magnetkärnan. Magnetkärnan utgör som tidigare beskrivits en del av eller är förbunden med den i bromsen ingående kärnan varigenom det i magnetkärnan inducerade magnetfältet via kärnan överföres till gjutformen och i gjutformen befintligt gjutämne. För en elektromagnetisk broms vilken enligt uppfinningen är integrerad med vatten- làdbalkarna ingar en del av vattenlàdbalkarna, vilken är utförd i ett magnetiskt material, i den magnetiska återfö- ringen magnetisk àterföring. För att erhålla det fördelak- tiga kompakta utförande är den strömmatade spolen anordnad i urtag i vattenlàdbalken.

För att páverka magnetfältets utbredning, riktning och fáltstyrka i smältan är det fördelaktigt att anordna plat- tor i förbindelse med bade gjutformens vägg och kärnan.

Plattorna som helt eller delvis bestàr av magnetiskt material kallas ofta polplattor, är anordnade för att pàverka det magnetiska fältets utbredning och styrka i gjutformen och i gjutformen befintligt gjutämne och/eller smälta. I vissa utföringsformer är polplattorna utförda helt i magnetiskt material och med ett tvärsnitt i kärnans axiella riktning, vanligen tvärs gjutriktningen, vilken avviker fràn kärnans tvärsnitt. I alternativa utförings- former ár polplattan anordnad med sektioner av magnetisk material och sektioner omagnetiskt material, varvid sektio- nerna av magnetiskt material utgör magnetiska fönster för styrning av det magnetiska fältets utbredning, riktning och magnetiska fáltstyrka i gjutformen och i gjutformen befint- ligt gjutämne och eller smälta. Dà magneterna är anordnade i urtag i vattenlàdbalkarna är polplattorna företrädesvis anordnade med sin ena sida löstagbart förbunden med vatten- ládbalken och med sin motstàende sidan är förbunden med kopparplattan. Företrädesvist är en polplatta löstagbart 10 15 20 25 30 35 is169so2 förbunden, medelst bultar, med en kopparplatta. Magneten är anordnade i vattenlàdbalkarna sä att vid borttagning av en polplatta den innanför liggande magneten frilägges. Det magnetiska fàltets utbredning och styrka i gjutformen och i gjutformen befintligt gjutämne och/eller smälta päverkas även genom att enligt vissa utförandeformer införa magnetiska sektioner i gjutformen vilken vanligtvis är utförd i ett omagnetiskt material säsom koppar.

Enligt ytterligare en utförandeform av uppfinningen är en kärna som ingàr i en magnetisk broms, vilken är uppbyggd och integrerad med vattenládbalken enligt uppfinningen, anordnad sektionerad i sin axiella led. Kärnan innefattar axiellt orienterade sektioner av magnetiskt material och axiellt orienterade sektioner av omagnetiskt material, àtminstone någon av dessa kärnsektioner är löstagbart anordnade för att genom en förändring av konfigureringen av sektionerna ästadkomma en förändring av det magnetiska fältets utbredning och styrka i kärnan och därigenom styra det magnetiska fältets utbredning, riktning och magnetiska fältstyrka i gjutformen och i gjutformen befintligt gjut- ämne och/eller smälta. För en elektromagnetisk broms kan även den i spolen anordnade magnetkärnan vara sektionerad.

Uppfinningen är speciellt fördelaktig i magnetiska bromsar där ett flertal magneter är anordnade att generera statiska eller periodiskt làgfrekventa magnetiska fält att verka i minst tvá niväer inom gjutformen dä antalet magneter och mängden magnetiskt material i kärnorna i dessa fall blir avsevärd vid magnetiska bromsar enligt känd teknik, vilket medför säväl stor massa hos kokill och magnetisk broms samt en läng kärnlängd med stora magnetiska förluster mellan magnet och gjutform. Av samma skäl öppnar den kompakta magnetiska bromsen vilken enligt uppfinningen är integrerad med vattenlàdbalkarna också för fördelaktiga installationer där magnetiska bromsar innefattande ett flertal magneter är anordnade att generera tvà eller flera statiska eller periodiskt lágfrekventa magnetiska fält att verka i samma nivà tvärs gjutriktningen i en gjutform. \w/ 10 15 20 ~51emso2 Det är speciellt fördelaktigt att använda en anordning enligt uppfinningen att generera statiska eller periodiskt lagfrekventa magnetiska fält att verka i tvà nivàer inom en gjutform vid sluten gjutning. Med sluten gjutning avses att smälta tillföres gjutformen genom ett gjutrör med en eller flera gjutrörsöppningar, vilka mynnar under smältans över- yta, menisken. Beroende pà andra parametrar sásom gjutäm- nets dimensioner, gjuthastighet eventuellt till den primära strömmen av tillförd smälta i gjutröret av olika orsaker tillsatt gasflöde placeras dessa magnetfält i olika nivàer relativt menisk och gjutrörsöppningar för att uppnà sekun- där strömningar i kokillen, företrädesvis cirkulerande sekundárströmningar vilka säkerställer god avskiljning av eventuella med stálet inkomande partiklar, goda termiska förhållanden i gjutämnet för att säkerställa önskad gjut- struktur. Användning av olika alternativa placeringar av magneterna beskrives mer ingáende nedan i användnings- exempel under hänvisning till figurerna 2 och 3. 10 15 20 25 30 35 515» 802 FIGURER I det följande beskrives uppfinningen mer ingàende och exemplifieras med föredragna utföringsformer under hänvis- ning till bifogade figurer och användningsexempel.

Figur 1 visar ett schematiskt vertikalt tvärsnitt genom en utföringsform av anordningen.

Figur 2 och 3 visar erhàllen sekundárströmning enligt tvà anvándningsexempel av en anordningen enligt uppfinningen anordnad att applicera magnetfält att verka i tvá nivàer i gjutfornæn.

FIGURBESKRIVNING I figur 1 visad kokill med en gjutform och kring gjutformen anordnade vattenlàdbalkar samt enligt uppfinningen med vattenlàdbalkarna integrerade magnetiska bromsar. Gjut- formen i figur 1, vilken tillföres en primär ström av varm smälta genom ett gjutrör 2 är en sà kallad slabsgjutform för gjutning av gjutàmnen 1 i form av sà kallade plátámnen, och bestár av tvà större kopparplattor 31, 32, som utgör lángsidorna i den med rektangulàrt tvärsnitt anordnade gjutformen. Gjutformen även tvà mindre kopparplattor vilka utgör gjutformens kortsidor, ej visade. Kopparplattorna 31,32 är förbundna med varsin polplatta 41,42. en polplatta 41,42 som primärt är anordnad för att styva upp en koppar- platta 31,32 innefattar enligt bàda utförandeformerna sektioner 4la, 42a i magnetiskt material och sektioner 41b, 42b omagnetiskt material. Genom konfigurering av de magne- tiska sektionerna 41a,42a instálles magnetfàltets utbred- ning, riktning och magnetiska fàltstyrka i gjutformen och i gjutformen befintligt gjutámne 1 och/eller smálta. Polplat- torna 41,42 mot varsin vattenlàdbalk 51a,5lb,52a,52b. Flera fixeringsskruvar 61a, 61b,62a,62b sträcker sig frán vatten- làdbalkarnas 5la,5lb, 52a,52b bakre vägg 5l0,520, genom vattenládbalkarna 51a, 5lb,52a,52b och vidare genom pol- plattorna 41,42 in i kopparplattorna 31,32. Gángor, ej visade, hos fixeringsskruvarna 6la,61b,62a,62b samverkar med gàngor, ej visade, i kopparplattorna 31,32 för fixe- 10 15 20 25 30 35 51q2 802 ring. Genom fixeringsskruvarna 61a,6lb,62a,62b fixeras polplattorna 41,42 och kopparplattorna 31,32 vid varandra och vid vattenlädbalkarna 51a,51b,52a,52b. I kopparplat- torna 31,32 är kylkanaler, ej visade, upptagna. Kylkana- lerna kommunicerar via övre och nedre genomströmningsöpp- ningar, ej visade, i polplattorna 41,42 med övre och nedre lädformiga häligheter 515a,525a respektive 515b,525b i vattenládbalkarna 51a,51b,52a,52b. De övre 515a,525a och nedre 515b,525b häligheterna stár vidare i förbindelse, ej visad, med varandra. Pä sä sätt bildas kylvattenkretsar i vardera kokillhalvan. Under gjutningen pumpas vatten runt i kylvattenkretsarna för kylning av kopparplattorna och indirekt av smältan. Den i figur 1 visade magnetiska bromsen är en elektromagnetisk broms vilken genererar magnetfält att verka tvärs gjutriktningen för att bromsa och dela upp den genom gjutröret till gjutformen tillförda strömmen av varm smälta och för att kontrollera den härvid uppkomna sekundära strömningen i gjutformen. Magnetfältet eller magnetfälten är statiska eller periodiskt làgfrek- venta. En elektromagnetisk broms ingäende i anordningen innefattar pä tvà varandra motstäende sidor av gjutformen placerade elektromagneter, i form av strömmatade spolar 71,72, med magnetkärnor av magnetiskt ledande material.

Magnetkärnorna ingär i kärnor av magnetiskt ledande mate- rial som innefattar den i spolen anordnade delen, magnet- kärnan och en främre bit som anligger mot en polplatta 41,42 för att överföra det av magneten generade magnet- fältet till polplattan 41,42 och vidare in i gjutformen och där befintlig smälta. Den elektromagnetiska bromsen mäste för att utgöra en magnetisk krets med magnetisk flödes- balans även innefatta en magnetisk äterföring, vanligen benämnd ett magnetiskt ok. Den magnetiskt ledande delen av vattenlädbalken 51,52 av dess en bakre vägg 510,520, vilken är anordnad med god magnetisk kontakt med kärnan 81,82. Som framgär av figur 1 skjuter ingen del av bromsen ut utanför nägon av vattenlädbalkarnas 51,52 yttre begränsningsytor. I bromsen ingäende spolar 71,72 är anordnade i spolutrymmen 91,92. Spolutrymmena 91,92 är anordnade som uttag i vatten- lädbalkarna 51,52. Urtagen eller spolutrymmena 91,92 är sä 10 15 20 25 30 35 f 51613802 arrangerade i vattenlädbalkarna att de tillslutes av polplattorna 41,42. Vid borttagning av en polplatta 41,42 öppnas spolutrymmet 91,92, varvid spolen 71,72 frilägges för exempelvis utbyte eller service. I utföringsformer av en anordning enligt uppfinningen där polplattor ej används är det kopparplattan 31,32 som tillsluter spolutrymmet 91,92. Kärnorna 81,82 är fast integrerade med vattenläd- balkarnas bakre väggar 510,52O vilka ingár säsom ok i den magnetiska bromsen. I andra alternativa utföringsformer är kärnorna 81,82 anordnade som separata delar vilka är instuckna i därför avsedd háligheter i vattenlädbalkarna 51,52. Dä krävs att kärnorna 81,82 hälles i god magnetiskt kontakt med den del av vattenlädbalken 510, 520 som ingár, som magnetiskt ok, i den magnetiska bromsen. förekommer även utförandeformer, där kärnorna 81,82 är fast Naturligtvis integrerade i vattenlädbalken 51,52, men ej utfornfide i ett och samma stycke som oket 5l0,520.

Elektromagnetiska bromsar med spolar anordnade i urtag i vattenlàdbalkarna kan med fördel vara anordnade i tvä nivåer efter varandra i gjutriktningen. Det är speciellt fördelaktigt att generera statiska eller periodiskt lägfrekventa magnetiska fält att verka i tvä niváer inom en gjutform vid sluten gjutning. Med sluten gjutning avses att smälta tillföres gjutformen genom ett gjutrör med en eller flera gjutrörsöppningar 21, vilka mynnar under smältans överyta ll, menisken. Beroende pä andra parametrar sàsom gjutämnets dimensioner, gjuthastighet eventuellt till den primära strömmen av tillförd smälta i gjutröret av olika orsaker tillsatt gasflöde placeras dessa magnetfält i olika niväer relativt menisk 11 och gjutrörsöppningar 21 för att uppnä sekundárströmningar i kokillen, företrädesvis stabila och cirkulerande sekundárströmningar vilka säkerställer god avskiljning av eventuella med stàlet inkomande partiklar, goda termiska förhållanden i gjutämnet för att säkerställa önskad gjutstruktur.

Enligt en första alternativ användning av en broms, vilken är anordnad att verka i tvä efter varandra i gjutriktningen 10 15 20 25 30 35 - 51eMso2 anordnade niväer, sä är magneterna placerade för att gene- rera ett första magnetfält A vilket verkar i en nivän vid menisken eller i en nivä mellan menisken och gjutrörsöpp- ningarna samt ytterligare magneter att verka i minst ett magnetfält B i en nivä nedströms gjutrörsöppningarna. Denna placering av magneterna ger markerad cirkulerande sekundär- strömning Cl och C2 i den övre delen av gjutämnet mellan de nämnda tvä niväerna. Den sekundära strömningen karaktäri- seras i detta fall av att den primära strömmen P av smälta bromsas och delas upp i sekundära strömar, vilka genom samverkan av de magnetiska krafterna och de elektriska strömmar som induceras i smältan ger upphov till de cirkulerande sekundärströmarna Cl och C2 i omrädet mellan de tvä niväerna, dvs i den övre delen av gjutformen. Den sekundära strömningen nedströms gjutrörsöppningarna blir beroende pà övriga gjutparametrar riktad in mot gjutämnets vikt eller i vissa fall även cirkulerande. Cirkulerande sekundärströmningar c3 och c4 nedströms gjutrörsöppningarna blir med denna placering ej lika stabil som de cirkulerande sekundärströmmarna Cl och C2i de övre delarna av kokillen.

Enligt en andra alternativ användning av en broms enligt uppfinningen likaså vid sluten gjutning, är magneterna anordnade att generera àtminstone ett första magnetfält i en nivàn D vid gjutrörsöppningarna 21 och ytterligare magnetfält att verka i en nivà E nedströms gjutrörsöppningar. Genom denna placering av niväerna erhålles en god bromsning av den primära strömmen P av inkommande smälta i kombination med stabila sekundärströmning Gl och G2 i omradet mellan niväerna D, E, dvs i den nedre delen av kokillen nedströms gjutrörsöppningarna 21. De stabila sekundära strömningarna G1 och G2 kompletteras i detta fall av mindre stabila sekundära strömningar g3 och g4 i den övre delen av kokillen, dvs ovanför den första nivä D.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 s1§ 802 PATENTKRAV

1. Anordning för att, vid kontinuerlig eller halvkontinuer- lig gjutning av metall i en gjutform, bromsa och dela upp en till en gjutform tillförd primär ström av varm smälta och styra strömningen av smälta i icke-stelnade partier av ett gjutämne, gjutàmnet bildas under passagen genom gjut- formen som är kyld och öppen i gjutningsriktningens bàda ändar varvid anordningen innefattar; - ett flertal vattenládbalkar (51,52) anordnade kring gjut- formen för att stödja och kyla gjutformen samt tillföra kylmedel till gjutformen och - en magnetisk broms, anordnad att generera minst ett statiskt eller periodiskt làgfrekvent magnetiskt fält att verka i den inströmande smältans väg och innefattande; - minst en magnet (7l,72) anordnad för att alstra det magnetiska fältet, - minst en kärna (81,82) anordnad för att överföra det av magneten alstrade magnetfältet till gjutformen och i gjutformen befintligt gjutämne, - minst en magnetisk áterföring anordnad att sluta den magnetiska kretsen vilken utöver magneten, kärnan och àterföringen även innefattar gjutformen och i gjutformen befintligt gjutámne till en magnetisk krets, kännetecknad av att magneten (71,72,) är anordnad i ett i vattenládbalken anordnat urtag (9l,92), att vattenlàdbalken innefattar magnetiskt ledande material (5lO,520,530, 540) vilket magetiskt ledande material ingàr i den magnetiska àterföringen och/eller i kärnan och att magneten och den magnetiska áterföringen är integrerade i vattenládbalken sá att magneten och den magnetiska àterföringen i sin helhet är anordnade innanför vattenlàdbalkens bakre vägg.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att magneten är en elektromagnet, vilken är matad med elektrisk likström eller làgfrekvent växelström och innefattar en strömatad 10 15 20 25 30 35 51616802 spole (7l,72), vilken spole är anordnad kring en magnet- kärna (81,82,) av ett magnetiskt ledande material.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att för kylning av gjutformen anordnade kylorgan, vilka átminstone innefattar i vattenládbalkarna ingående kylkanaler (S15a,515b,525a,525b), även är anordnade att kyla magneterna (71,72,).

4. Anordning enligt nágot av krav 1-3, kânnetecknad av att en platta (41,42), vilken helt eller delvis bestär av magnetiskt material, en sá kallad polplatta, är anordnad mellan gjutformen och kärnan för att påverka det magnetiska fältets utbredning, riktning och magnetiska fältstyrka i gjutformen och i gjutformen befintligt gjutàmne.

5. Anordning enligt nagot av krav 4, kännetecknad av att polplattans (4l,42) ena sida är löstagbart förbunden med vattenlàdbalken (51,52), att dess motstàende sida är förbunden med gjutformen och att magneten (7l,72) är sà anordnad i vattenlàdbalken att vid borttagning av polplattan spolen frilägges.

6. Anordning enligt nagot av krav 4 eller 5, kännetecknad av att polplattan (4l,42) innefattar sektioner av magnetisk material (4la,42a) och sektioner omagnetiskt material (42a,42b), varvid sektionerna av magnetiskt material utgör magnetiska fönster för styrning av det magnetiska fältets utbredning, riktning och magnetiska fältstyrka i gjutformen och i gjutformen befint- ligt gjutämne.

7. Anordning enligt nàgot av krav l - 6, kännetecknad av att kärnan (8l,82) innefattar sektioner av magnetiskt material och sektioner av omagnetiskt material varvid àtminstone nágon av dessa kärnsektioner är löstagbart anordnad för att möjliggöra variering av det magnetiska fältets utbredning och styrka. 10 U 20 25 30 35 516 802 l7

8. Anordning enligt nägot av föregäende krav kännetecknad av att ett ramverk är anordnat för att stödja vatten- lädbalkar och gjutform.

9. Anordning enligt nágot av föregående krav, kännetecknad av att magneter (71,72,) är anordnade att generera tvä eller flera statiska eller periodiskt lägfrekventa magnetiska fält att verka i sama nivä tvärs gjutriktningen i gjutformen.

10. Anordning enligt nagot av föregäende krav, kännetecknad av att magneter (7l,72,) är anordnade att generera statiska eller periodiskt lägfrekventa magnetiska fält att verka i minst tvá A,B respektive D,E, efter varandra i gjutriktningen liggande niväer, inom gjutformen.

11. ll. Användning av en anordning enligt patentkrav 10 vid gjutning i en gjutform där gjutformen tillföres smälta medelst ett gjutrör med en eller flera gjutrörsöppningar (21) vilka mynnar under smältans överyta, menisken( 11) , kännetecknad av att en eller flera magneter är anordnade att generera minst ett magnetfält i en första nivä A, vilken är anordnad att verka vid menisken eller i omrädet mellan menisk och gjutrörsöppningarna och ytterligare minst ett magnetfält att verka i en eller flera niväer B nedströms gjutrörsöppningar.

12. Användning av en anordning enligt patentkrav 10 vid gjutning i en gjutform där gjutformen tillföres smälta medelst ett gjutrör med en eller flera gjutrörsöppningar (21) vilka mynnar under smältans överyta, menisken (ll), kännetecknad av att en eller flera magneter är anordnade att generera minst ett magnetfält i en första nivä D, vilken är anordnad att verka vid gjutrörsöppningarna och ytterligare minst ett magnetfält att verka i en eller flera niväer E nedströms gjutrörsöppningar.