NO129443B

NO129443B -

Info

Publication number: NO129443B
Application number: NO489170A
Authority: NO
Inventors: Z Getselev
Original assignee: Kuibyshevsky Metall Z Im Vi
Priority date: 1969-12-22
Filing date: 1970-12-21
Publication date: 1974-04-16
Also published as: CA947035A; FR2071990B1; AT316034B; DE2060637B2; SU344691A1; GB1291380A; BE760620A; SE357144B; DE2060637A1; FR2071990A1; DK125627B

Description

Apparat til fremstilling av barrer ved kontinuerlig eller halvkontinuerlig vertikal støping av metaller ved elektromagnetisk formgivning. Apparatus for the production of ingots by continuous or semi-continuous vertical casting of metals by electromagnetic shaping.

Oppfinnelsen vedrører et apparat til fremstilling av barrer ved kontinuerlig eller halvkontinuerlig vertikal støping av metaller ved elektromagnetisk formgivning, og apparatet omfatter minst en med strømskinner utstyrt induktor til dannelse av et elektromagnetisk felt for forming av. barrer av det smeltede metall, samt elektromagnetiske skjermer og en samletank for tilførsel av kjølevæske til barreoverflaten. The invention relates to an apparatus for the production of ingots by continuous or semi-continuous vertical casting of metals by electromagnetic shaping, and the apparatus comprises at least one inductor equipped with current rails to form an electromagnetic field for shaping. ingots of the molten metal, as well as electromagnetic shields and a collection tank for the supply of coolant to the ingot surface.

Apparater av denne. type. er kjent og omfatter dels et trakt-formet organ for tilførsel av smeltet metall til en kokille, dels en induktor som hindrer metallet i å flyte bort. fra kokillen, dels en samletank med en skjerm på den vegg som vender inn mot en under ut-støping værende barre og bestemt for tilførsel av kjølevann på siden av denne. Devices of this. type. is known and comprises partly a funnel-shaped device for supplying molten metal to a mould, partly an inductor which prevents the metal from flowing away. from the mould, partly a collecting tank with a screen on the wall facing a barre being cast and intended for the supply of cooling water on the side of this.

Induktoren og samletanken med skjermen er anbragt på en The inductor and the collection tank with the screen are placed on one

med barren konsentrisk understøttelse.. Det e.r anordnet rør for til-førsel av kjølevæske til strømforsyningsskinner for induktoren, som selv ligger i et hulrom som kan fylles med et kjølemedium. with the bar concentric support.. Pipes are arranged for the supply of cooling liquid to the power supply rails for the inductor, which itself lies in a cavity that can be filled with a cooling medium.

Under tilførselen av det smeltede metall til kokillen og deretter ned på den øverste størknede del av barren oppbygger induktoren et elektromagnetisk vekselfelt, sorn i det smeltede metall frern-bringer innover i dette rettede krefter, som hindrer det smeltede metall i å flyte ut og former det til en barre. During the supply of the molten metal to the mold and then down onto the uppermost solidified part of the ingot, the inductor builds up an electromagnetic alternating field, sorn in the molten metal brings inward directed forces, which prevent the molten metal from flowing out and shape it to a barre.

Under disse forhold får det smeltede metall i tverrsnitt Under these conditions, it obtains molten metal in cross section

en form som avhenger av induktorfeltets form og induksjon. Kjøle-væsken sorn ledes inn på siden av barren bidrar også til å fastlegge barre formen. a shape that depends on the shape and induction of the inductor field. The coolant that is directed into the side of the ingot also helps to fix the ingot shape.

Induktoren er vanligvis konstruert sorn et ringformet rør The inductor is usually constructed as an annular tube

med rektangulært tverrsnitt eller som en massiv rektangulær kobberskinne anbragt i en underdel fastgjort på kollektoren. with a rectangular cross-section or as a massive rectangular copper rail placed in a lower part attached to the collector.

Slike kjente apparater har imidlertid den ulempe at tilste-deværelsen av strørnskinnen bevirker en forandring av det elektromagnetiske felts fordeling ved barrens overflate rett ut. for-' strørnskin-nen, noe sorn igjen bevirker at det forekommer en deformasjon av barreoverflaten. Such known devices, however, have the disadvantage that the presence of the scattering rail causes a change in the distribution of the electromagnetic field at the bar's surface straight out. for the grain rail, which in turn causes a deformation of the bar surface.

Den samme vanskelighet oppstår når man med henblikk på å The same difficulty arises when one with a view to

øke produksjonen kombinerer slike apparater med seriekoblede induktorer. Mellom to etter hverandrefølgende induktorer er det innsatt ytterligere strømskinner, som også bevirker en forandring av feltfor-delingen. increase output combines such devices with series-connected inductors. Further current rails are inserted between two consecutive inductors, which also cause a change in the field distribution.

Isåfall har strømmen henholdsvis i naboinduktorer i område-ne tett ved uttakene og ved strømskinnene dog motsatte retninger, og følgelig svekkes feltet i induktorene i disse områder. Forstyrrel-sen av feltsyrnmetrien i det horisontale plan. bevirkes av den gjensi-dige påvirkning mellom de felt. som oppbygges av induktorene og strøm-skinnene sorn forbinder dem, men er også avhengig av luftmellomrom ved induktorenes forbindelsessteder til kraftledninger. If so, the current respectively in neighboring inductors in the areas close to the outlets and at the power rails have opposite directions, and consequently the field in the inductors in these areas is weakened. Disturbance of the field syrnmetry in the horizontal plane. is caused by the mutual influence between the fields. which is made up of the inductors and the current rails that connect them, but also depends on air gaps at the inductors' connection points to power lines.

Oppfinnelsen har til hensikt å avhjelpe de nevnte ulemper The invention aims to remedy the aforementioned disadvantages

og å tilveiebringe et apparat til forming av barrer under kontinuerlig eller halvkontinuerlig rnetallstøping, hvilket apparat kan fremstille barrer uten fremspring på sidene. and to provide an apparatus for forming ingots during continuous or semi-continuous nuclear casting, which apparatus can produce ingots without protrusions on the sides.

Dette oppnås med et apparat av den omhandlede type, som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at induktoren avtar jevnt i høyde i retning henimot hver strømskinne, mens dens overkant er holdt på konstant nivå. This is achieved with a device of the type in question, which according to the invention is characterized by the fact that the inductor decreases uniformly in height in the direction towards each busbar, while its upper edge is kept at a constant level.

Herved oppnås at barreoverflaten forbedres på den side som vender mot strømskinnen, og når flere apparater settes sammen med seriekoblede induktorer, forekommer det ingen deformasjon av barre-overf laten, samtidig med at denne konstruksjonsform gjør anlegget me-get kompakt og reduserer antallet av elektriske enheter, transforma-torer og høyfrekvensgeneratorer i sammenligning med et anlegg i hvilket de nevnte apparater arbeider separat. This achieves that the bar surface is improved on the side facing the busbar, and when several devices are put together with series-connected inductors, no deformation of the bar surface occurs, while at the same time this form of construction makes the system very compact and reduces the number of electrical units , transformers and high-frequency generators in comparison with a plant in which the aforementioned devices work separately.

Det er ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig at strømskinnen skråner nedover fra induktorene. Herved oppnås den mest jevne felt-fordeling. According to the invention, it is appropriate that the current rail slopes downwards from the inductors. This achieves the most even field distribution.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares under henvisning til den skjematiske tegning, som viser: fig. 1 et aksielt lengdesnitt av en ut førelsesform for et anlegg med to apparater ifølge oppfinnelsen, The invention will be explained in more detail in the following with reference to the schematic drawing, which shows: fig. 1 an axial longitudinal section of an embodiment of a plant with two devices according to the invention,

fig. 2 et planriss av to serie forbundne induktorer i anlegget på fig. 1, fig. 2 a plan view of two series connected inductors in the plant of fig. 1,

fig. 3 den ene induktor sett i pilretningen A, og fig. H induktorene på fig. 2 sett i pilretningen B. fig. 3 the one inductor seen in the direction of arrow A, and fig. The H inductors in fig. 2 sets in the direction of arrow B.

Det omhandlede apparat har for tilførsel av smeltet metall et utstyr, f. eks. i form av en eller flere trakter 1 med strømfor-delingsskåler 2. The device in question has a device for supplying molten metal, e.g. in the form of one or more funnels 1 with power distribution bowls 2.

Skålene 2 har flere åpninger for avgivning av metall, og etter forming av en barre H på en kokille 3 svømmer de på barrens øverste smeltede del. The bowls 2 have several openings for dispensing metal, and after forming an ingot H on a mold 3, they float on the top molten part of the ingot.

I apparatet inngår flere utstyr med komponenter anbragt konsentrisk i forhold til barrene 4 på en bæreplate 5 og omfattende en samletank 6 for kjølevæske med et skjold 7 på den side som vender inn mot barren og en kjølt induktor 9 fastgjort i en underdel 8 og tjenende til frembringelse av et magnetfelt for hindring av at det smeltede metall flyter ned fra den øverste del av barren. The apparatus includes several pieces of equipment with components arranged concentrically in relation to the bars 4 on a carrier plate 5 and comprising a collection tank 6 for coolant with a shield 7 on the side facing the bar and a cooled inductor 9 fixed in a lower part 8 and serving to producing a magnetic field to prevent the molten metal from flowing down from the upper part of the ingot.

En av induktorene har strømtilførselsskinner 10, mens de øvrige induktorer er serieforbundet med denne gjennom strømskinner 11, som har form som to fra hverandre isolerte skinner. One of the inductors has current supply rails 10, while the other inductors are connected in series with this through current rails 11, which have the form of two rails insulated from each other.

Strømskinnene 10 og 11 skråner nedover fra den induktor 9 med hvilken de er forbundet med en vinkel på 40 - 45°. Induktoren 9 er utført i ett stykke med skinnene 10 og 11 av massiv kobberskinne med rektangulært tverrsnitt. Hver induktor er anbragt i en kanal 12 mellom sarnletanken 6 og underdelen 8 og er fastgjort i ringspor The current rails 10 and 11 slope downwards from the inductor 9 with which they are connected at an angle of 40 - 45°. The inductor 9 is made in one piece with the rails 10 and 11 of solid copper rail with a rectangular cross-section. Each inductor is placed in a channel 12 between the tank 6 and the lower part 8 and is fixed in an annular groove

1 disse. Kanalene 12 er bestemt for tilførsel av kjølevann til in- 1 these. The channels 12 are intended for the supply of cooling water to the

duktoren og er tettet med pakningsringer. Underdelene 8 og samle- the ductor and is sealed with sealing rings. Subsections 8 and collect-

tankene 6 er fremstilt av dielektrisk materiale, f. eks. textolitt eller fiberglass. Kobberrør 13 med rektangulært tverrsnitt er lod- the tanks 6 are made of dielectric material, e.g. textolite or fiberglass. Copper pipe 13 with a rectangular cross-section is soldered

det fast på skinnene 10 og utgår fra induktoren 9 gjennorn langsgåen- it fixed on the rails 10 and emanates from the inductor 9

de spor i sarnletanken 6 og underdelen 8, i hvilke skinnene 10 også the slots in the sarnlet tank 6 and the lower part 8, in which the rails 10 also

er beliggende. Mellom skinnene 10 og mellom skinnene 11 finnes ved hjelp av epoksyharpiks fastklebede isolasjonsmellomlegg. is located. Between the rails 10 and between the rails 11 there are insulation spacers glued with epoxy resin.

Apparatet virker på følgende rnåte: The device works in the following way:

Vann til avkjøling av barrene ledes til hver samletank 6, Water for cooling the bars is led to each collection tank 6,

og vann til kjøling av induktorene 9 og skinnene 10 tilføres gjennom rørene 13. Induktoren 9 tilføres elektrisk strøm i den ved pilene angitte retning, og det smeltede metall ledes til kokillen 3 gjennom trakten 1. and water for cooling the inductors 9 and the rails 10 is supplied through the pipes 13. The inductor 9 is supplied with electric current in the direction indicated by the arrows, and the molten metal is led to the mold 3 through the funnel 1.

Under innflytelse av det elektromagnetiske felt fra induk- Under the influence of the electromagnetic field from the induc-

toren 9 får smeiten en form som er avhengig av induktorens form og induksjonen i féltet. Vannet fra sarnletanken 6 strømmer ned på. ut- the torus 9 gets a shape that depends on the shape of the inductor and the induction in the field. The water from sarnletank 6 flows down onto out-

siden av skjoldet 7 og derfra inn på siden av den barre som støpes og bidrar således til fastlegging av dens form. Den svømmende skål 2 er anbragt på den øverste flytende del av barren 4 for å skape en ensartet tilførsel av det metall sorn støpes. side of the shield 7 and from there into the side of the ingot being cast and thus contributes to fixing its shape. The floating bowl 2 is placed on the top floating part of the ingot 4 to create a uniform supply of the metal sorn being cast.

Idet barren 4 vokser senkes kokillen 3 til frembringelse As the ingot 4 grows, the mold 3 is lowered to produce it

av en barre med en bestemt lengde. of a bar of a certain length.

Praktiske forsøk har vist at det foreslåtte anlegg har Practical tests have shown that the proposed facility has

stor produksjonskapasitet og kan brukes til på samme tid å fremstille flere barrer uten overflatefremspring. Anlegget er kompakt og økono- large production capacity and can be used to produce several ingots without surface protrusions at the same time. The plant is compact and economical

misk fordelaktig. misk advantageous.

Claims

1. Apparatus for the production of ingots by continuous or semi-continuous vertical casting of metal by electromagnetic shaping and comprising at least one inductor equipped with current rails for the formation of an electromagnetic field for forming ingots from the molten metal, as well as. electromagnetic screens and. a collection tank for the supply of cooling liquid to the barre surface, karact e-

r i s e r t in that the inductor decreases uniformly in height in the direction towards each busbar, while its upper edge is kept at a constant level.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the current rail slopes downwards from the inductors.