专利名称：用于流入到连铸结晶器里的钢溶液的电磁制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于流入到连铸结晶器内的钢熔液的电磁制动装置，该制动装置包括有至少一个磁性线圈，该线圈具有一个可配置于结晶器宽边的铁磁心。
在一种连铸设备中使用电磁制动装置时，通过一个在连铸结晶器宽边之间作用的磁场使流入到结晶器中的铸造射流制动和定向，用于减少紊流。为了产生磁场，在连铸结晶器宽边的铜板上装有铁磁心，该铁磁心被围绕它的线圈激励。铸造射流的由于磁场而引起的制动和定向使钢水熔池实现了镇静并减少了钢水熔池内的紊流，其目的是使钢的连铸均匀地进行。
已知的电磁制动装置都固定集成在结晶器里。这种解决方案的缺点是受电磁制动装置的影响大大提高了结晶器的振荡质量。此外对于每个结晶器都需要一个电磁制动装置，这就使投资成本升高。
在每次更换结晶器时必须使电气连接机构联接或者脱开，从而大大增加了更换时间。所谓的窗式方案是一种改进方法，其中每个连铸坯都配有一个电磁制动装置，该制动装置在更换结晶器时保留在机器里。那么对于每次更换结晶器来说都将电磁制动装置从结晶器里移出来，在结晶器装入之后又移入至工作位置中。
因此取消了花费时间的电气连接机构的接合和脱开，而且投资费用明显减少。但是这种窗式方案的缺点是在一种现有的设备里进行后续的改造只有对浇注平台的支承结构花费很多时间并进行费事的修改才可能做到。此外对于一种传统的窗式方案来说占地位置特别大，成本也高，尤其对于多连铸设备来说。
由文献DE 198 07 842 A1已知具有一种电磁制动装置的连铸设备，该设备由至少一个配置于结晶器宽边的、具有一个铁磁心的线圈以及至少一个配属的轭组成。所述电磁制动装置的至少各个部件都是连铸结晶器的支承的组成部分。由该电磁制动装置所产生的磁场相对于连铸结晶器来说分布在至少一个上方的和一个下方的磁场内。至少该电铁磁心的内部同时形成了冷却腔室，通过该腔室可以输入冷却水以及排出冷却水。通过电磁制动装置作为基本的组成部分集成在连铸结晶器里，虽然显著地节省了重量，但是振荡质量仍相对较高。
由一个未公布的编号为101 46 993.4的专利申请文件得知一种电磁制动装置的结构，其特征在于，由轭、线圈和铁磁心组成的电磁制动装置通过至少一个调整机构可以摆动入或者摆动出连续结晶器。
由于借助于摆动杆而铰接于结晶器上而达到了该电磁制动装置不会与连铸结晶器一起发生振荡。
文献EP 0 577 831 B1描述了用于连铸模的一种电磁制动装置，它具有一个电磁铁，其磁极在铸模的长边上具有矩形的横截面并成相互对置关系布置。磁极的宽度一般等于铸模长边的宽度，而线圈则围绕磁性线圈的外边缘而卷绕。电磁铁布置在铸模的垂直延伸部分里，并且与铸模成包围的关系设有一个铁芯。
文献EP 0 820 824 A1描述了一种具有一个设置在连铸结晶器部位里的磁场的连铸设备。磁场相对于连铸结晶器分布在至少一个上方的和下方的磁场里。在所使用的磁铁中，每个磁铁具有一个中心铁磁心，该中心铁磁心在结晶器侧分占在至少一个用于上方磁场的上方铁磁心里、和一个用于下方磁场的下方铁磁心里。
文献EP 0 698 434 A1描述了一种用于一个连铸设备的电磁制动装置，该制动装置各由一个配属于结晶器宽边的具有一个铁磁心的线圈以及由一个围住结晶器的轭组成。为了形成一种简单的、费用合理而确定地可以调整的制动装置，所述铁磁心各由一个主铁磁心和一个连铸坯侧的分铁磁心组成，其中可以有选择地使用不同的分铁磁心，用于使磁场适应于变动的铸造条件。
文献WO 01/17713 A1描述了一种具有一个电磁制动装置的连铸设备，它包括有至少两个铁磁心，布置在一个铸模的每一边上并与之连接，此外有一个轭可拆除地与两个铁磁心连接并与它们成相互的连接。该轭支承有至少一个线圈，它布置在铁磁心之间并通过轭连接。
由上述的技术背景出发，本发明的任务是提出一种结构型式尽可能不复杂的电磁制动装置，通过这种装置可以减小结晶器包括制动装置的振荡质量，并且尤其是设置有不复杂的机构用于控制和影响所述主动的磁场，并且因此在装机功率相同时大大提高磁场强度。
为了解决此项任务用本发明在一种按权利要求1的前序部分中所述类型的电磁制动装置中建议如下铁磁心一方面由一种装有磁性线圈的、与宽边壁有间距可以移动的主部件组成，而另一方面由固定布置在结晶器水箱里的附加部件组成，其中所述铁磁心部件在移动到一起的工作位置上产生了U-形的轭用于形成一个闭合的磁通，而在相互移动分开的位置上使磁通中断。
在这结构形式中可以没有问题地根据需要更换磁性线圈和铁磁心的可移动的主部件，以便使电磁制动装置的作用没有问题地适应于给定的铸造情况。
本发明的一种设计方案规定可以配置于轭的是布置在水箱里的铁磁心的铁磁附加部件。
所述电磁制动装置的另一种设计方案规定了宽边壁在该对着水箱的侧面上设计有垂直布置的凹槽，在这些凹槽里可以配合装入铁磁性的插入物。同时，该插入物的长度或宽度和/或深度都是可变的。因此实现了电磁场强度对现有的具有逐步分级的连铸条件的一种毫无问题的匹配。
借助于一种液压传动机构或电驱动机构可以按简单的方式使铁磁心的主部件连同磁性线圈在导向机构里在垂直于宽边壁的方向上移动。
按照本发明的结构形式的另外一种很有利的设计方案如下来实现一方面所述可移动的部分铁磁心用其主部件和磁性线圈、移动单元和导向机构以及另一方面所述固定布置在结晶器的水箱里的、尤其是焊入的附加铁磁心部件在它们的接触位置上并不形成固定的机械连接，而是它们通过磁力连接在一起。因此就可以使所述装置的可振荡的和不可振荡的质量在运行时相互分开。
在这种情况下，接触位置可以最好设计成滑动轴承或滚动轴承，它们的配置于水箱的部件与所述水箱一起连同结晶器被激发振荡，而配置于铁磁心主部件以及磁性线圈的部件包括移动单元和导向机构则脱离开振荡。为了明显改善运行性能，可以在接触位置部位里通过一种滑动层、尤其是一种空气垫至少大部分地取消滑动轴承的滑动摩擦。空气垫可以通过导入压力空气而没有问题地在接触位置的中心部位里保持住。
本发明的其它细节、特征和优点可由以下对一个在附图中简明表示的实施例的说明而得出。
附图示出
图1用于连续铸造的、具有电磁制动装置的一个结晶器的俯视图；图2具有按图1所示但尺寸略有改变的制动装置的结晶器。
图1表示了用于流入到一个连铸结晶器1中的钢熔液的电磁制动器，该电磁制动器包括有至少一个磁性线圈2，该磁性线圈有一个可配置于结晶器宽边3、4的铁磁心5。
铁磁心5一方面由一个安装有磁性线圈2的、与宽边壁3、4有间距可移动的主部件6组成，而另一方面由固定布置在结晶器1的水箱7、7’里的附加部件8、8’组成，其中部件6、8在移动到一起的工作位置上产生了U形的轭9、9’用于形成一个闭合的磁通10，并在相互移动分开的位置上-如在图1上半图中所示那样-使磁通10中断。
图2表示，可以配置于轭9、9’的是铁磁心5的布置在水箱7、7’里的铁磁附加部件8、8’。
在该电磁制动装置中宽边壁3、4在对着水箱7、7’的侧面上设有垂直延伸的凹槽11、11’，在该凹槽里可以装配入铁磁的插入物12、12’。如果磁场的场强要匹配于结晶器的铸造过程的通常的工作参数的话，那么这些插入物12、12’的长度、宽度和/或深度是可以变化的。
具有磁性线圈2的铁磁心5的主部件6在导向机构13、13’里可以借助于一个液压驱动机构15或电驱动机构14在垂直于结晶器1的宽边壁3、4的方向上移动。因此可以实现，使磁性线圈2和铁磁心5可以没有问题地更换，并因此可以以较少的费用和工作时间来适配于当前的运行情况。
具有结晶器和制动装置的设备的一种对本发明重要的设计方案规定一方面所述可移动的部分铁磁心用其主部件6和磁性线圈2、移动单元14和导向机构13、以及另一方面所述固定布置在结晶器1的水箱7、7’里的、尤其是焊入的附加铁磁心部件8、8’在其接触位置16、16’上没有形成固定的机械连接，而是通过磁力使它们连接起来。接触位置16、16’设计成滑动轴承或滚动轴承17、17’，该接触位置的配置于水箱7、7’的部件8、8’与所述水箱一起连同结晶器1激发振荡，而所述配置于铁磁心5主部件6以及磁性线圈2的部件包括移动单元14和导向机构13则与振荡脱离开。同时所述对于振荡所必需的动力消耗则由通过制动装置的一起振动的附加负载引起的加载而释放。
在接触位置16、16’部位里滑动轴承17、17’的滑动摩擦通过一种滑动层18、18’-尤其是一种空气垫-至少最大部分地取消了。同时通过将压缩空气导入到接触位置16、16’的中心部位中可以以简单和可靠的方式使空气垫保持住。
附图标记列表1 结晶器14铁磁心/移动单元的2 磁性线圈 驱动机构3 结晶器宽边15液压油缸4 结晶器宽边16接触位置5 铁磁心17滑动轴承/滚动轴承6 铁磁心的主部件18滑动层7 水箱8 铁磁心的附加部件9 轭10磁通11凹槽12插入物13导向机构
权利要求
1.用于流入到一个连铸结晶器(1)里的钢熔液的电磁制动装置，该制动装置包括有至少一个磁性线圈(2)，该线圈有一个可配置于结晶器宽边(3、4)的铁磁心(5)，其特征在于，铁磁心(5)一方面由一个装有磁性线圈(2)的、与宽边壁(3、4)有间距地可移动的主部件(6)组成，而另一方面由固定布置在结晶器(1)的水箱(7、7’)里的附加部件(8、8’)组成，其中铁磁心部件(6、8)在移动到一起的工作位置上产生U-形的轭(9、9’)用于形成一个闭合的磁通(10)，并且在相互移动分开的位置上使磁通(10)中断。
2.按权利要求1所述的制动装置，其特征在于，布置在水箱(7、7’)里的铁磁心(5)的铁磁附加部件(8、8’)可以配置于轭(9、9’)。
3.按权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于，宽边壁(3、4)在对着水箱(7、7’)的侧面上设有垂直延伸的凹槽(11、11’)，在该凹槽里可以配合装入铁磁的插入件(12、12’)。
4.按权利要求1至3中的一项或多项所述的制动装置，其特征在于，具有磁性线圈(2)的铁磁心(5)的主部件(6)在导向机构(13、13’)里可以借助于一个液压驱动机构或电驱动机构(14)在垂直于宽边壁(3、4)的方向上移动。
5.按权利要求1至4中的一项或多项所述的制动装置，其特征在于，插入件(12、12’)的长度、宽度和/或深度是可以改变的。
6.按权利要求1至5中的一项或多项所述的制动装置，其特征在于，一方面所述可移动的部分铁磁心用其主部件(6)和磁性线圈(2)、移动单元(14)和导向机构(13)以及另一方面所述固定布置在结晶器(1)水箱(7、7’)里的、尤其是焊入的附加铁磁心部件(8、8’)在其接触位置(16、16’)上没有形成固定的机械连接，而是通过磁力使它们连接起来。
7.按权利要求1至6中的一项或多项所述的制动装置，其特征在于，接触位置(16、16’)设计为滑动轴承或滚动轴承(17、17’)，该接触位置的配属于水箱(7、7’)的部件(18、18’)与所述水箱一起连同结晶器(1)被激发振荡，而所述配置于铁磁心主部件(6)以及磁性线圈(2)的部件包括移动单元(14)和导向机构(13)都与振荡脱离开。
8.按权利要求1至7中的一项或多项所述的制动装置，其特征在于，在接触位置(16、16’)的部位里通过一种滑动层(18、18’)、尤其是一种空气垫至少最大部分地取消了一个滑动轴承(17、17’)的滑动摩擦。
9.按权利要求8所述的制动装置，其特征在于，通过将压缩空气引入接触位置(16、16’)的中心部位里使空气垫保持住。
全文摘要
本发明涉及一种用于流入到连铸结晶器(1)里的钢熔液的电磁制动装置，该制动装置包括至少一个磁性线圈(2)，该磁性线圈具有一个配置于结晶器宽边(3、4)的铁磁心(5)。为了减少振荡质量并且同时提高磁场强度，铁磁心(5)一方面由一个装有电磁线圈(2)的、与宽边壁(3、4)有间距地可以移动的主部件(6)组成，另一方面由固定布置在结晶器(1)的水箱(7、7’)里的附加部件(8、8’)组成，其中铁磁心部件(6、8)在移动到一起的工作位置上产生一个U－形轭(9、9’)用于形成一个闭合的磁通(10)，并且在相互分开的位置上使磁通(10)中断。
文档编号B22D11/11GK1675012SQ03819465
公开日2005年9月28日 申请日期2003年7月18日 优先权日2002年8月14日
发明者P·约宁, K·里特纳, J·米勒, H·施特罗伊贝尔 申请人:Sms迪马格股份公司