一种用于金属连续或半连续铸造的方法和装置。被供应到一个铸型中的热金属熔化物一次液流（Ｐ）受到至少一个静态或周期低频磁场的影响，以便制动和劈开所述一次液流并在长形铸件的未凝固部分形成一个受控的二次液流流型。磁场的磁通量密度根据浇注条件进行控制。铸型中的二次液流（Ｍ，Ｕ，Ｃ１，Ｃ２，ｃ３，ｃ４，Ｇ１，Ｇ２，ｇ３，ｇ４，Ｏ１，Ｏ２，ｏ３，ｏ４）在整个浇注期间被监视，依据测出的液流变化将被监视液流所测出的变化信息送入控制单元（４４），在那里对变化进行计算，然后根据这一计算调节磁通量密度，以便保持或调节所述受控二次液流。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种浇注金属的方法。本专利技术尤其是涉及在铸型中连续或半连续铸造用的方法，在此处在长形铸件的非凝固部分中的金属液流受至少一个在浇注期间对铸型内的熔融金属施加影响的静态或周期的低频磁场影响和控制。本专利技术还涉及执行本专利技术方法的装置。
技术介绍
在连续或半连续铸造过程中，一种金属熔化物被冷却并形成一个长形材。长形材根据其横截面尺寸的不同被称作条棒料、大方坯或扁坯。在浇注期间，一个热金属一次液流被供应到一个冷却后的铸型中，在那里金属冷却并且至少部分地凝固成一个长形材。被冷却和部分凝固的长形材离开铸型。在长形材离开铸型时它至少包括一个围绕着未凝固中心的机械自支承外壳。被冷却的铸型在其沿浇注方向的两端敞开，并且最好与用来支承铸型的装置、用来给铸型和支承装置供应冷却液的装置配合工作。被冷却的铸型最好包括四块型板，它们最好用铜或其他具有适当热传导率的材料制成。支承装置最好定向做出用来供应冷却液，通常为水的内部沟道，因此这样的支承梁通常称之为水梁。水梁围绕被冷却的铸型安置并与后者呈良好热接触状态，从而发生其支承和冷却铸型的双重功能。热的一次金属液流或者通过一个浸没在熔化物中的喷嘴进行供应，即闭合浇注，或者通过一个自由放液的敞开浇注喷嘴进行供应，即敞开浇注。这两种相互替代的方法形成有区别的液流情况，并影响磁场如何施加和施加在何处。如果允许热的一次金属液流以不受控制的方式进入铸型，它会深深地透入浇注长形材，从而可能对质量和生产率产生不利影响。非金属颗粒和/或气体也可能被吸进和陷入凝固的长形材之中。不受控热金属液流还可能在长形铸件的内部结构中造成缺陷。深深地透入的金属液流也可能造成已凝固外壳的局部重熔，以致于熔化物将该外壳渗透到铸型表面下方，从而造成严重的障碍，需长时间停机进行修理。为了避免或者最小化这些问题并改善生产条件，可根据欧洲专利文件EP-AL-0 040 383施加一个或多个影响进入铸型的热金属一次液流的静态磁场，，从而制动进入液流并向上劈开该一次液流，并借此在长形材熔融部分内形成一个受控制的二次液流。磁场由包括一块或多块磁铁的一个磁制动器施加。最好是使用一个电磁装置，也就是说一个包括一个或多个线圈的装置，所谓线圈例如是一个围绕磁芯缠绕的多匝线圈。这种电磁制动装置被称作电磁制动器，即EMBR。根据欧洲专利文件EP-B1-0 041 504的披露，在用浸没进入喷嘴进行浇注即闭合浇注期间磁场应在两个高度上施加影响，这两个高度沿着浇注方向一个在另一个后面。磁铁包括多个具有基本上覆盖整个长形铸件宽度的磁箍区域的极，并且第一高度被安排在浸没喷嘴出口孔上方，而一个第二高度就安排在其下方。EP-B1-0 401 504进一步指示，磁通量应根据浇注条件，也就是说长形材或铸型的尺寸和浇注速度选用。还应选用磁通量和通量分布，以便确保足够的热传送到弯液面，从而避免凝固，在此同时，在弯液面处的液流速度应加以限制和控制，以致于除去气体或来自熔化物的杂质不会有危险。在弯液面处的高的未加控制液流速度还可能造成铸型粉末被拉下进入熔化物中。在该文件中还建议，对于弯液面处的流速而言存在一个最佳范围，见所述文件的图9。在该文件中提议遍及整个铸型的磁通量密度应在浇注操作以前根据即将到来的浇注操作期间假定流行的特殊条件选用。为了做到这点，EP-B1-0 401 504建议一个机械的磁通量控制装置，该装置被安排来基本上沿着它们的轴线方向移动磁极以便改变在磁极之间的距离，所述磁极由一个配合对组成并安排成在铸型相对侧相互面对，见附图说明图15和柱8、线34至50。然而这种机械式磁通量控制装置必需非常刚硬以便获得一个静态的磁通量密度，特别是在下述情况时是如此遭受在制动操作情况下的大磁性力，在此同时由于磁通量密度对于磁极之间的距离改变高度敏感，小量运动就能完成在磁通量变化方面的调节变化。这种机械式磁通量密度控制装置需要重规格材料、刚硬的结构以及在磁场方向小量运动的结合，因此制造困难、成本高。根据一个替代实施例，机械式磁通量密度控制装置由非磁性材料例如不锈钢部分替换的磁极构成，也就是说通过磁极轮廓的改变构成，借此在每次浇注前铸型内形成一种替代的磁通量模式。至于磁极轮廓，在另一些文件例如EP-A1-577831和WO92/12814中也讨论过类似的想法。专利文件WO96/26029也指示在另一些高度包括在铸型出口端下游或者刚好在该处的一个或多个高度上施加磁场，以便进一步改善对铸型中二次液流的控制。基于机械装置改变轮廓和/或运动磁极的这些类型的磁通量密度控制装置，必需用一种装置进行补充，所述装置固定磁芯或多个部分磁芯以便抵抗磁性力，并且因而打算用来预置磁通量密度和选用对于下一次浇注期间流行预测的浇注条件。因此利用这些磁通量密度控制装置在线调节磁通量密度需要高成本而且精心的发展工作。根据欧洲专利文件EP-A1-0 707 909，对于一种连续铸造方法而言，在弯液面处的液流速度应设定在0.20-0.40m/sec范围内，在这种连续铸造方法中，通过一个能控制进入液流的喷嘴将一次液流供应到铸型中，并且施加一个在整个铸型宽度上具有基本均匀的磁通量密度分布的静态磁场，以便对铸型中的金属起作用。它进一步指示，在弯液面处的液流能通过设置几个参数保持在这个速度范围内，所述参数例如为—浸没喷嘴内一个或多个孔的角度；—一个或多个喷嘴孔在铸型内的位置；—磁场位置；以及—磁通量强度。一个或多个喷嘴孔的角度和位置以及一个或多个磁场的位置在开始浇注之前确定和预置，而磁通量根据两种不同算法中的一种进行控制。所用算法的选择取决于磁场相对于一次液流的位置，也就是说，如果从一个或多个喷嘴孔流出的一次液流横过磁制动器场或者在碰撞侧壁之前不横过后者。算法只是建立在一个测定值基础上，这个值就是在不施加磁场时弯液面处的液流速度，也就是说在早期浇注时测定的历史值或者如果浇注开始时制动器关闭就可能是在浇注开始时的值。算法的其他数值都是预置的。所包含的数值是确实不变的铸型宽度和厚度，以及通过一个或多个喷嘴孔的熔融钢即一次液流的平均流速。因此根据这种方法磁通量密度实际上也是预置的，这是因为它只是建立在预先确定和预置参数的基础上，而且这种控制不考虑实际浇注条件或者说动态进行过程的任何变化，并且因此不能根据实际液流的变化在线调节磁通量密度。影响二次液流并且在浇注期间同样变化的参数和条件的实例是在一个或多个喷嘴孔处的钢水静压力，由于腐蚀和阻塞造成的喷嘴角度或者喷嘴尺寸，一次液流的过热状态也就是说它相对于熔点的温度，在弯液面处的冷却以及弯液面在铸型内的高度。由于浇注速度或其他分开控制的生产参数的变化，一次液流可能也必需被选用。专利技术目的本专利技术的根本目的是提供一种连续铸造金属的方法，其中，在浇注期间铸型中的液流通过在线调节对金属施加影响的一个磁场的磁通量密度进行控制，以便制动和劈开进入的热金属液流并在铸型中形成一个受控二次液流流型。在线调节基本上遍及整个铸型并且根据此时在铸型中流行或者影响在铸型中条件的实际浇注条件或操纵参数，以便提供在生产率相同或得到改善的情况下生产缺陷最少的铸件产品。由于弯液面处的液流对于除去从铸型粉末俘获的杂质和气体以及在铸型中流行的液流状态具有决定作用，本专利技术的另一个目的是在整个浇注期本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于金属连续或半连续铸造的方法，其中一个被供应到铸型中的热金属熔化物一次液流（Ｐ）受到至少一个静态或周期低频磁场作用，以便制动和劈开所述一次液流并在长形铸件的未凝固部分形成一个控制的二次液流流型，而且在此处磁场的磁通量密度根据浇注条件进行控制，其特征为，铸型中的二次液流（Ｍ，Ｕ，Ｃ１，Ｃ２，ｃ３，ｃ４，Ｇ１，Ｇ２，ｇ３，ｇ４，Ｏ１，Ｏ２，ｏ３，ｏ４）在整个浇注期间被监视，而且依据测出的液流变化被监控液流所测出的变化的信息被送入控制单元，在那里对变化进行计算，然后根据这一计算调节磁通量密度，以便保持或调节所述受控二次液流。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JE埃里克森，M哈勒费特，S科尔伯格，C彼得索恩，G塔尔贝克，
申请(专利权)人：ABB股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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