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金属製造工程における電磁ブレーキシステムおよび溶融金属流動の制御方法

申请号 JP2017527223 申请日 2014-11-20 公开(公告)号 JP2017535432A 公开(公告)日 2017-11-30
申请人 アーベーベー シュヴァイツ アクツィエンゲゼルシャフト; アーベーベー シュヴァイツ アクツィエンゲゼルシャフト; 发明人 アンデルス レーマン,; アンデルス レーマン,; ヨーン−エリク エリクソン,; ヨーン−エリク エリクソン,; マルティン セデーン,; マルティン セデーン,;
摘要 本開示は、金属製造工程のための電磁ブレーキシステム(1)に関する。電磁ブレーキシステム(1)は、Nc個の歯を有する第1の長辺とNc個の歯を有する第2の長辺とを有する第1の磁心配置であって、第1の長辺および第2の長辺が鋳型の上部の対向する縦辺に取り付けられるように配置される、第1の磁心配置と、2Nc個のコイル(9−1〜9−16)を備える第1のコイルセットであって、各コイルが第1の磁心配置のそれぞれの歯の周りに巻き付けられる、第1のコイルセットと、Np個の電 力 変換器(11−1〜11−4)であって、Npが少なくとも2である整数であり、Ncが少なくとも4でありかつNpで均等に割り切れる整数である、Np個の電力変換器と、を備え、各電力変換器(11−1〜11−4)が、第1のコイルセットの2Nc/Np個の直列接続コイル(9−1〜9−16)のそれぞれの群に接続され、Np個の電力変換器(11−1〜11−4)の各々が、2Nc/Np個の直列接続コイル(11−1〜11−4)のそのそれぞれの群にDC電流を供給するように構成される。本開示は、金属製造工程における溶融金属流動の制御方法にさらに関する。【選択図】図5
权利要求

金属製造工程のための電磁ブレーキシステム(1)であって、前記電磁ブレーキシステム(1)が、 Nc個の歯(7c)を有する第1の長辺(7a)とNc個の歯(7c)を有する第2の長辺(7b)とを有する第1の磁心配置(7)であって、前記第1の長辺(7a)および前記第2の長辺(7b)が、鋳型(3)の上部の対向する縦辺に取り付けられるように配置される、第1の磁心配置(7)と、 2Nc個のコイル(9−1〜2Nc)を備える第1のコイルセットであって、各コイルが前記第1の磁心配置(7)のそれぞれの歯(7c)の周りに巻き付けられる、第1のコイルセットと、 Np個の電変換器(11−1〜11−Np)であって、Npが少なくとも2である整数であり、Ncが少なくとも4でありかつNpで均等に割り切れる整数である、Np個の電力変換器と、を備え、 各電力変換器(11−1〜11−Np)が、前記第1のコイルセットの2Nc/Np個の直列接続コイル(9−1〜2Nc)のそれぞれの群に接続され、前記Np個の電力変換器(11−1〜11−Np)の各々が、2Nc/Np個の直列接続コイル(11−1〜11−Np)のそのそれぞれの群にDC電流を供給するように構成される、電磁ブレーキシステム(1)。各電力変換器(11−1〜11−Np)が個々に制御可能であり、それにより前記第1の磁心配置(7)の前記第1の長辺(7a)および前記第2の長辺(7b)に沿った制御可能な均質または不均質の磁場分布を可能にする、請求項1に記載の電磁ブレーキシステム(1)。各群の少なくとも2つのコイルが、前記第1の磁心配置(7)の前記第1の長辺(7a)または前記第2の長辺(7b)のいずれかの歯の周りに巻き付けられる、請求項1または2のいずれかに記載の電磁ブレーキシステム(1)。前記第1の長辺(7a)または前記第2の長辺(7b)のいずれかに沿って、一方のコイル群の続けて配置される任意の2つのコイルの間に、他方のコイル群のコイルがある、請求項1から3のいずれか一項に記載の電磁ブレーキシステム(1)。前記Np個の電力変換器の各々が、2Nc/Np個の直列接続コイルのそのそれぞれの群にAC電流を提供し、それにより電磁撹拌を可能にするように構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の電磁ブレーキシステム(1)。各電力変換器(11−1〜11−Np)が駆動装置である、請求項1から5のいずれか一項に記載の電磁ブレーキシステム(1)。第1の長辺および第2の長辺を有する第2の磁心配置(13)であって、前記第1の長辺および前記第2の長辺が複数の歯を備える、第2の磁心配置(13)と、 第2のコイルセットであって、前記第2のコイルセットの各コイル(15)が、それぞれの歯の周りに巻き付けられ、前記第1の長辺および前記第2の長辺が、前記鋳型(3)の下部の対向する縦辺に取り付けられるように配置される、第2のコイルセットと を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の電磁ブレーキシステム(1)。前記第2のコイルセットにDC電流を提供するように構成される電力変換器(17)を備える、請求項7に記載の電磁ブレーキシステム(1)。Nc個の歯(7c)を有する第1の長辺(7a)とNc個の歯(7c)を有する第2の長辺(7b)とを有する第1の磁心配置(7)であって、前記第1の長辺(7a)および前記第2の長辺(7b)が、浸漬ノズルSEN(5)と同じ高さで、鋳型(3)の上部の対向する縦辺に取り付けられる、第1の磁心配置(7)と、2Nc個のコイル(9−1〜2Nc)を備える第1のコイルセットであって、各コイル(9−1〜2Nc)が前記第1の磁心配置(7)のそれぞれの歯(7c)の周りに巻き付けられる、第1のコイルセットと、Np個の電力変換器(11−1〜11−Np)であって、Npが少なくとも2である整数であり、Ncが少なくとも4でありかつNpで均等に割り切れる整数である、Np個の電力変換器とを備える、電磁ブレーキシステム(1)であって、各電力変換器(11−1〜11−Np)が前記第1のコイルセットの2Nc/Np個の直列接続コイル(9−1〜2Nc)のそれぞれの群に接続され、前記Np個の電力変換器(11−1〜11−Np)の各々が2Nc/Np個の直列接続コイル(9−1〜2Nc)のそのそれぞれの群にDC電流を供給するように配置される、電磁ブレーキシステム(1)を用いた、金属製造工程における溶融金属流動の制御方法であって、前記鋳型(3)の前記上部の前記溶融金属の制動を得るために前記Np個の電力変換器(11−1〜11−Np)を制御することを含む、方法。前記第1の磁心配置の前記第1の長辺(7a)および前記第2の長辺(7b)に沿った均質または不均質いずれかの磁場分布を得るために各電力変換器(11−1〜11−Np)を個々に制御することを含む、請求項9に記載の方法。各群の少なくとも2つのコイルが、前記第1の磁心配置(7)の前記第1の長辺(7a)または前記第2の長辺(7b)のいずれかの歯の周りに巻き付けられる、請求項9または10に記載の方法。前記第1の長辺(7a)または前記第2の長辺(7b)のいずれかに沿って、一方のコイル群の続けて配置される任意の2つのコイルの間に、他方のコイル群のコイルがある、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。前記Np個の電力変換器(11−1〜11−Np)の各々が、2Nc/Np個の直列接続コイルのそのそれぞれの群にAC電流を提供し、それにより電磁撹拌を可能にするように構成される、請求項9から12のいずれか一項に記載の方法。各電力変換器(11−1〜11−Np)が駆動装置である、請求項9から13のいずれか一項に記載の方法。前記電磁ブレーキが、第1の長辺および第2の長辺を有する第2の磁心配置(13)であって、前記第1の長辺および前記第2の長辺が複数の歯を備える、第2の磁心配置(13)と、第2のコイルセットであって、前記第2のコイルセットの各コイル(15)が、それぞれの歯の周りに巻き付けられ、前記第1の長辺および前記第2の長辺が、前記鋳型(3)の下部の対向する縦辺に取り付けられるように配置される、第2のコイルセットと、を備える、請求項9から14のいずれか一項に記載の方法。前記第2のコイルセットにDC電流を提供するように構成される電力変換器(17)を備え、前記電力変換器(17)を制御することをさらに含む、請求項15に記載の方法。

说明书全文

本開示は、概して、金属製造に関する。具体的には、本開示は、金属製造工程における電磁ブレーキシステム、および金属製造工程における溶融金属流動の制御方法に関する。

金属製造、例えば、製鋼において、金属は、溶鉱炉および転炉内の鉄鉱から生成するか、またはアーク炉(EAF)内で溶融される金属屑および/もしくは直接還元鉄として生成することができる。溶融金属は、EAFから1つまたは複数の冶金容器へ、例えば取鍋へ、さらにはタンディッシュへと出湯され得る。溶融金属は、成形のために適温を得ること、ならびに成形工程前の合金および/または脱気のためという両方の観点から、このような様式で好適な処理を施され得る。

溶融金属が上記の様式で処理されている場合、溶融金属は、浸漬ノズル(SEN)を介して、鋳型、典型的には基部開放型の鋳型に流され得る。溶融金属は鋳型内で部分的に固まる。鋳型の基部から出た固まった金属は、噴霧室内の複数のローラー間を通過するときにさらに冷却される。

溶融金属が鋳型内に流されるとき、メニスカスの周りに望ましくない激しい溶融金属流動が発生し得る。この流動は、過剰な表面流速に起因するスラグ巻き込み、または表面の淀みもしくはレベル変動に起因する表面欠陥を引き起こし得る。

流体流動を制御するために、鋳型に電磁ブレーカー(EMBr)を設ける場合がある。EMBrは、いくつかの歯を有する磁心配置を備え、磁心配置は鋳型の長辺に沿って延在する。EMBrは、有益に、SENと同じ高さで、即ち鋳型の上部に配置される。時に部分コイルと称される個別のコイルが各歯の周りに巻き付けられる。これらのコイルは、コイルに直流(DC)を供給するように配置される駆動装置に接続され得る。それにより溶融金属内に静磁場が作成される。静磁場は溶融金属のブレーキとして機能する。溶融金属のメニスカス近くの上方領域での流動は、それにより制御され得る。その結果、より良好な表面状態が得られ得る。

しかしながら、EMBrの利用は、メニスカス近くの、溶融金属の断面全体に沿った、溶融金属の最適な流体流動制御を提供しない。

上記を考慮して、本開示の目的は、先行技術の問題を解決するか、または少なくとも緩和する、金属製造工程における電磁ブレーキシステムおよび溶融金属流動の制御方法を提供することである。

故に、本開示の第1の態様に従って、金属製造工程のための電磁ブレーキシステムが提供され、ここで本電磁ブレーキシステムは、Nc個の歯を有する第1の長辺とNc個の歯を有する第2の長辺とを有する第1の磁心配置であって、第1の長辺および第2の長辺が鋳型の上部の対向する縦辺に取り付けられるように配置される、第1の磁心配置と、2Nc個のコイルを備える第1のコイルセットであって、前記第1のコイルセットの各コイルが第1の磁心配置のそれぞれの歯の周りに巻き付けられる、第1のコイルセットと、Np個の電変換器であって、Npが少なくとも2である整数であり、Ncが少なくとも4でありかつNpで均等に割り切れる整数である、Np個の電力変換器と、を備え、各電力変換器が、第1のコイルセットの2Nc/Np個の直列接続コイルのそれぞれの群に接続され、Np個の電力変換器の各々が、2Nc/Np個の直列接続コイルのそのそれぞれの群にDC電流を供給するように構成される。

それにより獲得可能であり得る効果は、溶融金属流動制動の点で、さらなる制御の可能性が提供され得ることである。したがって、より良好な流動制御が達成され得、それは、かくして得られるより質の高い金属最終生成物に反映される。

この効果が得られ得るのは、個々に選択された振幅および極性をそれぞれ有するNp個のDC電流がコイル群に印加され得るためである。具体的には、2Nc/Np個の直列接続コイルの各群は、Np個の電力変換器のうちの1つのみからDC電流を供給され、各電力変換器は個々に制御可能である。2Nc/Np個の直列接続コイルの群は、第1の磁心の第1の長辺および第2の長辺に沿って、故に電磁ブレーキシステムが取り付けられ得る鋳型の縦方向に沿って、複数の構成で配置され得る。これが、縦方向に沿ったいくつかの異なる静磁場分布の可能性をもたらす。故に、静磁場振幅は、第1の磁心の第1の長辺および第2の長辺と平行の軸に沿って局所的に制御され得る。先行技術と比較して、静磁場振幅は縦方向において不均質であるように制御され得る。

一実施形態に従うと、各電力変換器は個々に制御可能であり、それにより第1の磁心配置の第1の長辺および第2の長辺に沿った制御可能な均質または不均質の磁場分布を可能にする。

一実施形態に従うと、各群の少なくとも2つのコイルは、第1の磁心配置の第1の長辺または第2の長辺のいずれかの歯の周りに巻き付けられる。

一実施形態に従うと、第1の長辺または第2の長辺のいずれかに沿って、一方のコイル群の続けて配置される任意の2つのコイルの間に、他方のコイル群のコイルがある。

一実施形態に従うと、Np個の電力変換器の各々は、2Nc/Np個の直列接続コイルのそのそれぞれの群にAC電流を提供し、それにより電磁撹拌を可能にするように構成される。

一実施形態に従うと、各電力変換器は駆動装置である。

一実施形態は、第1の長辺および第2の長辺を有する第2の磁心配置であって、第1の長辺および第2の長辺が複数の歯を備える、第2の磁心配置と、第2のコイルセットであって、第2のコイルセットの各コイルがそれぞれの歯の周りに巻き付けられ、第1の長辺および第2の長辺が、鋳型の下部の対向する縦辺に取り付けられるように配置される、第2のコイルセットと、を含む。

一実施形態は、第2のコイルセットにDC電流を提供するように構成される電力変換器を含む。

本開示の第2の態様に従うと、Nc個の歯を有する第1の長辺とNc個の歯を有する第2の長辺とを有する第1の磁心配置であって、第1の長辺および第2の長辺が、浸漬ノズルSENと同じ高さで、鋳型の上部の対向する縦辺に取り付けられる、第1の磁心配置と、2Nc個のコイルを備える第1のコイルセットであって、第1のコイルセットの各コイルが第1の磁心配置のそれぞれの歯の周りに巻き付けられる、第1のコイルセットと、Np個の電力変換器であって、Npが少なくとも2である整数であり、Ncが少なくとも4でありかつNpで均等に割り切れる整数である、Np個の電力変換器とを備える、電磁ブレーキシステムであって、各電力変換器が第1のコイルセットの2Nc/Np個の直列接続コイルのそれぞれの群に接続され、Np個の電力変換器の各々が2Nc/Np個の直列接続コイルのそのそれぞれの群にDC電流を供給するように配置される、電磁ブレーキシステムを用いた、金属製造工程における溶融金属流動の制御方法が提供され、ここで本方法は、鋳型の上部の溶融金属の制動を得るためにNp個の電力変換器を制御することを含む。

一実施形態は、第1の磁心配置の第1の長辺および第2の長辺に沿った均質または不均質いずれかの磁場分布を得るために各電力変換器を個々に制御することを含む。

一実施形態に従うと、各群の少なくとも2つのコイルは、第1の磁心配置の第1の長辺または第2の長辺のいずれかの歯の周りに巻き付けられる。

一実施形態に従うと、第1の長辺または第2の長辺のいずれかに沿って、コイル群の続けて配置される任意の2つのコイルの間に、他方のコイル群のコイルがある。

一実施形態に従うと、Np個の電力変換器の各々は、2Nc/Np個の直列接続コイルのそのそれぞれの群にAC電流を提供し、それにより電磁撹拌を可能にするように構成される。

一実施形態に従うと、各電力変換器は駆動装置である。

一実施形態に従うと、電磁ブレーキは、第1の長辺および第2の長辺を有する第2の磁心配置であって、第1の長辺および第2の長辺が複数の歯を備える、第2の磁心配置と、第2のコイルセットであって、第2のコイルセットの各コイルがそれぞれの歯の周りに巻き付けられ、第1の長辺および第2の長辺が、鋳型の下部の対向する縦辺に取り付けられるように配置される、第2のコイルセットと、を備える。

一実施形態は、第2のコイルセットにDC電流を提供するように構成される電力変換器を含み、ここで本方法は、電力変換器を制御することをさらに含む。

概して、特許請求の範囲に使用される全ての用語は、本明細書内で別途明白に定義されない限り、技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるものとする。要素、装置、コンポーネント、手段などに対する全ての言及は、別途明白に記載されない限り、要素、装置、コンポーネント、手段などの少なくとも1つの例に言及するものとしてオープンに解釈されるものとする。さらに、方法のステップは、明白に記載されない限り、必ずしも示された順に実行される必要はない。

これより本発明の概念の特定の実施形態が、添付の図面を参照して、例を用いて説明される。

鋳型に取り付けられる電磁ブレーキシステムの側面図を概略的に示す図である。

電磁ブレーキシステムの上面図を概略的に示す図である。

電磁ブレーキシステムのコイルと電力変換器との接続の第1の例を示す図である。

静磁場分布の例を示す図である。

電磁ブレーキシステムのコイルと電力変換器との接続のさらなる例を示す図である。

電磁ブレーキシステムのコイルと電力変換器との接続のさらなる例を示す図である。

金属製造工程における溶融金属流動の制御方法のフローチャートを示す図である。

電磁ブレーキシステムを用いて獲得可能な様々な静磁場分布を示す図である。

これより本発明の概念が、例示の実施形態が示される添付の図面を参照して以後さらに詳細に記載される。しかしながら、本発明の概念は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書で明らかにされる実施形態に限定されると見なされるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、この開示が完璧かつ完全であるように例を用いて提供されるものであり、本発明の概念の範囲を当業者に十分に伝えるものである。本記載全体にわたって、同様の数字は同様の要素を指す。

本明細書に提示される電磁ブレーカーシステムは、金属製造、より具体的には、鋳造において利用され得る。金属製造工程の例は、製鋼およびアルミニウム製造である。電磁ブレーカーシステムは、例えば、連続的な鋳造工程において有益に利用され得る。

電磁ブレーカーシステム1の例が図1に描写される。この例では、電磁ブレーカーシステム1は、鋳型3に取り付けられる。さらに、電磁ブレーカーシステム1が鋳型3に取り付けられ得るおおよその場所の理解を容易にするため、鋳型3内へ延在するSEN5が示される。

電磁ブレーカーシステム1は、第1の磁心配置7と複数のコイル9を備える第1のコイルセットとを備える。各コイル9は、第1の磁心配置7のそれぞれの歯の周りに配置される。コイル9は、コイル群内に配置される。各群内のコイルは直列接続である。電磁ブレーカーシステム1は、コイル群のコイル9にDC電流を供給するように構成される少なくとも2つの電力変換器11−1〜11−2を備える。各コイル群は、それぞれの電力変換器11−1、11−2によって供給される。

第1の磁心配置7は、鋳型3の上部に取り付けられるように配置される。具体的には、第1の磁心配置7は、鋳型3に配置されるSEN5と同じ高さに取り付けられるように配置される。

電力変換器11−1、11−2は、1つの変形形態に従って、コイル9にAC電流を供給するようにさらに構成されてもよい。電磁ブレーカーシステム1はまた、それにより電磁撹拌器として機能してもよい。

本開示は、主として、第1の磁心配置7、その関連コイル9、およびそれぞれのコイル群にDC電流を供給するように構成される電力変換器11a、11bの構成に関係する。

任意に、電磁ブレーカーシステム1は、第2の磁心配置13と複数のコイル15を備える第2のコイルセットとをさらに備え得る。各15は、第2の磁心配置13のそれぞれの歯の周りに配置される。この場合、電磁ブレーカーシステム1は、第2のコイルセットのコイル15にDC電流を供給するように配置される追加の電力変換器17を備え得る。

図1に示される例では、第1の磁心配置7および第2の磁心配置13は統合される。代替的に、第1の磁心配置および第2の磁心配置は別個の構造体であってもよい。

これより図2を参照して電磁ブレーカーシステム1をより詳細に説明する。第1の磁心配置7は、第1の長辺7aおよび第2の長辺7bを有する。第1の長辺7aおよび第2の長辺7bは、図2に例示されるように別個の構造体であってもよい。代替的に、第1の長辺および第2の長辺は統合されてもよい。

第1の長辺7aはNc個の歯7cを有し、ここでNcは少なくとも4である整数である。第2の長辺7bはNc個の歯7cを有し、ここでNcは少なくとも4である整数である。第1のコイルセットは、2Nc個のコイル9−1〜9−2Ncを備える。各コイル9−1〜9−2Ncは、第1の磁心配置7のそれぞれの歯7cの周りに配置される。

電磁ブレーキシステム1は、Np個の電力変換器11−1〜11−Npを備え、Npは少なくとも2である整数であり、Ncは少なくとも4でありかつNpで均等に割り切れる整数である。各電力変換器11−1〜11−Npは、個々に制御可能であり、それにより第1の磁心7の第1の長辺7aおよび第2の長辺7bに沿った制御可能な均質または不均質の磁場分布を可能にする。各電力変換器は、電流源、例えば、ABBのDCS 600 MultiDriveなどの駆動装置である。

金属製造工程における溶融金属流動は、図7のフローチャートに示されるように、溶融金属の制動または流動制御を得るために電力変換器を制御することにより、電磁ブレーキシステム1を用いて制御可能である。

先に述べたように、コイル9はコイル群内に配置される。各コイル群内の全てのコイルは直列接続である。各コイル群は、2Nc/Np個の直列接続コイル9を備える。これは図2には示されず、例は、図4〜6に示され、これらの図を参照して説明される。各コイル群は、それぞれの電力変換器11−1〜11−Npにさらに接続される。各電力変換器は、第1のコイルセットのそれぞれのコイル群にDC電流を供給するように配置される。

各コイル群の少なくとも2つのコイルは、第1の磁心配置の第1の長辺または第2の長辺のいずれかの歯の周りに巻き付けられる。第1の長辺または第2の長辺のいずれかに沿って、一方のコイル群の続けて配置される任意の2つのコイルの間に、他方のコイル群のコイルがある。故に、コイル群のコイルは交互に配置される。

1つの変形形態に従うと、Np個の電力変換器の各々は、2Nc/Np個の直列接続コイルのそのそれぞれの群にAC電流を提供し、それにより鋳型内の溶融金属の電磁撹拌を可能にするように構成される。このAC電流は、そのまま提供されるか、またはDC電流上に重畳されるかのいずれかであり得る。したがって、制動に加えて、動磁場、または撹拌および制動の組合せを用いた電磁撹拌がそれにより提供されてもよい。

コイル9−1〜9−2Ncを電力変換器11−1〜11−Npに接続するためのいくつかの方式が存在する。以下では、コイル9−1〜9−2Ncを電力変換器11−1〜11−Npに接続するいくつかの方法が説明される。この目的のため、以下の命名が使用される。 Np=電力変換器の数、 Nc=片側のコイルの数。

さらに、これらの方法の説明において、第1の長辺7aおよび第2の長辺7bの両方は、1〜Ncの番号が付けられる。

2〜3つの電力変換器の場合: A. 本方法の変形形態Aに従うと、電力変換器kは、コイル(鋳型のL側、即ち、図2の第2の長辺):k+Np*(i_L−1)、i_L=1、2〜Nc/Np、およびコイル(鋳型のF側、即ち、図2の第1の長辺):k+Np*(i_F−1)、i_F=1、2〜Nc/Npに接続される。

4つ以上の電力変換器の場合、いくつかの構成代替案、即ち、A、B、C、およびDが存在する。 B. 変形形態Bに従うと、電力変換器kは、k≦Np/2であり、Nc/2が偶数である場合、コイル(鋳型のL側):k+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜Nc/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):k+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜Nc/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、k>Np/2であり、Nc/2が偶数である場合、コイル(鋳型のL側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜Nc/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜Nc/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、kが奇数かつ≦Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):k+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc+2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):k+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、kが奇数かつ>Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc+2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、kが偶数かつ≦Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):k+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):k+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc+2)/Np/2に接続される。

電力変換器kは、kが偶数かつ>Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc+2)/(Np/2)に接続される。

C. 変形形態Cに従うと、電力変換器kは、k≦Np/2であり、Nc/2が偶数である場合、コイル(鋳型のL側):k+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜Nc/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜Nc/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、k>Np/2であり、Nc/2が偶数である場合、コイル(鋳型のL側):Nc/2+k+Np*(i_L−1)、i_L=1、2〜Nc/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):k+Np*(i_F−1)、i_F=1、2〜Nc/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、kが奇数かつ≦Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):k+Np/2*(i_L−1)、i_L=l、2〜(Nc+2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、kが奇数かつ>Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):Nc/2+k+Np*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc+2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):k+Np*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、kが偶数かつ≦Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):k+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):Nc/2+(k−Np/2)+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc+2)/(Np/2)に接続される。

電力変換器kは、kが偶数かつ>Np/2であり、Nc/2が奇数である場合、コイル(鋳型のL側):Nc/2+k+Np*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc−2)/(Np/2)、およびコイル(鋳型のF側):k+Np*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc+2)/(Np/2)に接続される。

D. 変形形態Dに従うと、電力変換器kは、k≦Np/2である場合、コイル(鋳型のL側):k+Np/2*(i_L−1)、i_L=1、2〜(Nc/Np)*2に接続される。

電力変換器kは、k>Np/2である場合、コイル(鋳型のF側):(k−Np/2)+Np/2*(i_F−1)、i_F=1、2〜(Nc/Np)*2に接続される。

図3は、コイルと電力変換器との接続を有する電磁ブレーキシステム1、具体的には第1の磁心配置の歯の周りに配置される第1のコイルセットの第1の例を示す。図3に描写される例に従うと、電磁ブレーキシステム1は、2つの電力変換器11−1および11−2を備え、第1のコイルセットは、8つのコイル9−1〜9−8(4つは第1の長辺の歯の周りに配置され、4つは第2の長辺の歯の周りに配置される)を備える。第1の磁心配置は明確性の理由から示されない。

コイル9−1〜9−8ならびに電力変換器11−1および11−2は、変形形態Aの方法に従って接続される。例では、コイル9−1、9−3、9−6、および9−8は直列接続され、かくしてコイル群を形成する。コイル9−1、9−3、9−6、および9−8は電力変換器11−2に接続される。さらに、コイル9−2、9−4、9−5、および9−7は直列接続され、かくして他方のコイル群を形成する。コイル9−2、9−4、9−5、および9−7は電力変換器11−1に接続される。この特定の例は、8つのコイル9−1〜9−8ならびに2つの電力変換器11−1および11−2を含み、各コイル群内に8/2=4つの直列接続コイルを、かくして2つの直列接続コイル群をもたらす。

上の構成を用いて、均質または不均質の静磁場分布が、第1の長辺7aおよび第2の長辺7bの幅に沿って、かくして電磁ブレーキシステム1が取り付けられる鋳型の長辺に沿って得られ得る。静磁場分布は、具体的には、電力変換器を制御することによって、即ち、電力変換器によって提供されるDC電流の極性および振幅を制御することによって得ることが可能である。

図4は、第1の長辺および第2の長辺に沿った磁場Bの絶対値|B|の静磁場分布の例を示す。不均質の静磁場分布を得ることが可能であることが分かる。

図5は、コイルと電力変換器との接続を有する電磁ブレーキシステム1、具体的には第1の磁心配置の歯の周りに配置される第1のコイルセットの第2の例を示す。図5に描写される例に従うと、電磁ブレーキシステム1は16個のコイル9−1〜9−16および4つの電力変換器11−1〜11−4を備える。コイルのうちの8つは、第1の長辺の歯の周りに配置され、8つのコイルは、第2の長辺の歯の周りに配置される。ここでも、第1の磁心配置は明確性のために図5には示されない。

コイル9−1〜9−16および電力変換器11−1〜11−4は、変形形態Bの方法を用いて接続される。例では、コイル9−1、9−3、9−9、および9−11は直列接続され、かくしてコイル群を形成する。コイル9−1、9−3、9−9、および9−11は電力変換器11−1に接続される。さらに、コイル9−2、9−4、9−10、および9−12は直列接続され、かくして他方のコイル群を形成する。コイル9−2、9−4、9−10、および9−12は電力変換器11−2に接続される。コイル9−5、9−7、9−13、9−15は直列接続され、さらに別のコイル群を形成する。コイル9−5、9−7、9−13、9−15は電力変換器11−3に接続される。最後に、コイル9−6、9−8、9−14、9−16は直列接続され、第4のコイル群を形成する。コイル9−6、9−8、9−14、9−16は電力変換器11−4に接続される。このようにして、4つのコイル群が得られ、各々は、それぞれの電力変換器11−1〜11−4によって個々に制御可能である。

第2の例は、16個のコイル9−1〜9−16および4つの電力変換器11−1〜11−4を備え、各コイル群内に16/4=4つの直列接続コイルを、かくして4つの直列接続コイル群をもたらす。

図6は、コイルと電力変換器との接続を有する電磁ブレーキシステム1、具体的には第1の磁心配置の歯の周りに配置される第1のコイルセットの第3の例を示す。図6に描写される例に従うと、電磁ブレーキシステム1は16個のコイル9−1〜9−16および4つの電力変換器11−1〜11−4を備える。コイルのうちの8つは、第1の長辺の歯の周りに配置され、8つのコイルは、第2の長辺の歯の周りに配置される。ここでも、第1の磁心配置は明確性のために図6には示されない。

コイル9−1〜9−16および電力変換器11−1〜11−4は、変形形態Dの方法を用いて接続される。例では、コイル9−1、9−3、9−7、および9−9は直列接続され、かくしてコイル群を形成する。コイル9−1、9−3、9−5、および9−9は電力変換器11−1に接続される。さらに、コイル9−2、9−4、9−6、および9−8は直列接続され、かくして他方のコイル群を形成する。コイル9−2、9−4、9−6、および9−8は電力変換器11−2に接続される。コイル9−9、9−11、9−13、9−15は直列接続され、さらに別のコイル群を形成する。コイル9−9、9−11、9−13、9−15は電力変換器11−3に接続される。最後に、コイル9−10、9−12、9−14、9−16は直列接続され、第4のコイル群を形成する。コイル9−10、9−12、9−14、9−16は電力変換器11−4に接続される。このようにして、4つのコイル群が得られ、各々は、それぞれの電力変換器11−1〜11−4によって個々に制御可能である。

第3の例は、16個のコイル9−1〜9−16および4つの電力変換器11−1〜11−4を備え、各コイル群内に16/4=4つの直列接続コイルを、かくして4つの直列接続コイル群をもたらす。さらに、第3の例に従うと、各電力変換器11−1〜11−4は、第1の長辺および第2の長辺のうちの1つに沿ったコイルにのみ接続される。

図8は、第1の磁心配置7の第1の長辺および第2の長辺の長さに沿った非対称および対称の不均質の静磁場分布の異なる例を示す。故に、この静磁場分布は、電磁ブレーキシステム1が鋳型の上部に取り付けられるとき、メニスカス近くの、溶融金属内で得られ得る。

本発明の概念は、主に、いくつかの例を参照して上に説明されてきた。しかしながら、当業者には容易に理解されるように、上に開示されるもの以外の他の実施形態が、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の概念の範囲内で等しく可能である。

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