移動熔融金屬的方法及裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 裝詈和方法的相關(guān)改講
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及攪拌熔融金屬的裝置和/或攪拌熔融金屬的方法的相關(guān)改進。
【背景技術(shù)】
[0003] 攪拌熔融金屬的磁流體動力的方法是已知的。申請人指出了采用現(xiàn)有方法攪拌少 量恪融金屬的問題，該問題特別表現(xiàn)為恪融金屬的深度變淺（shallowdepth)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明可能的目的是，提供一種有限量（特別是深度有限）的熔融金屬的改進攪 拌。本發(fā)明其中一個可能的目的是為熔融金屬的攪拌提供可選方法。本發(fā)明的其中一個可 能目的在于，為熔融金屬的攪拌提供改進的裝置和/或改進的方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種移動熔融金屬的方法，所述方法包括：
[0006] a)在容器內(nèi)提供熔融金屬，所述熔融金屬有定義第一平面的表面；
[0007] b)提供電磁感應(yīng)器，所述電磁感應(yīng)器生成使用的電磁場，一部分電磁場（磁通量） 進入所述熔融金屬，其中所述電磁感應(yīng)器包括至少兩對電磁極對；
[0008] 在第一方向上電磁極對中的電磁極相互分離；所述第一方向垂直于所述第一表 面；以及
[0009] 在第二方向上一個電磁極對與另一電磁極對相互分離，所述第二方向平行與所述 第一平面并且垂直于所述第一方向；
[0010] C)提供控制器給所述電磁感應(yīng)器，其中，所述控制器控制應(yīng)用到所述電磁感應(yīng)器 內(nèi)的一個或多個電磁極的線圈的電流和/或電壓幅度，并且控制所述電磁感應(yīng)器內(nèi)的一個 或多個電磁極的線圈的應(yīng)用相位，以使：
[0011] i)在第一電磁極對的一個電磁極與不同的電磁極對的第二電磁極之間產(chǎn)生第一 磁場分量；
[0012] ii)在一個或多個電磁極對的兩個電磁極之間產(chǎn)生第二磁場分量，所述第二磁場 分量因此在所述熔融金屬內(nèi)產(chǎn)生一個或多個渦流，一個或多個所述渦流通常平行于所述第 一平面。
[0013] 本發(fā)明的第一方面可包括：陳述在本應(yīng)用中的其他地方的、包含在本發(fā)明的其他 方面的任何特性、設(shè)置或可能性。
[0014] 優(yōu)選地，所述電磁場是磁通。
[0015] 所述方法可為攪拌熔融金屬的方法。所述方法可為移動熔融金屬來更均勻分布熔 融金屬內(nèi)的能量和/或一個或多個化學成分的方法。
[0016] 所述熔融金屬可為鋁，包括其合金。
[0017] 可提供含有熱源的容器，例如熔爐，例如用于供給鑄造過程?？商峁┎缓袩嵩吹?容器，例如保溫桶，例如用于供給鑄造過程和/或例如運輸容器，如鑄桶（ladle)。所述容器 可是連續(xù)鑄造系統(tǒng)的一部分，例如結(jié)晶器。
[0018] 所述熔融金屬在容器內(nèi)具有一深度，例如考慮垂直于第一平面的深度。在把熔融 金屬配發(fā)到另一操作期間，如在鑄造過程中，所述熔融金屬的深度可減小。例如在金屬轉(zhuǎn) 化成熔融金屬期間，例如在熔爐的啟動期間，所述熔融金屬的深度可增大。對于容器來說， 在所述熔融金屬的深度減小的階段，熔融金屬的深度可少于25cm，可能少于15cm，優(yōu)選地 少于10cm，以及甚至可能少于5cm。在深度不減小的階段中，所述熔融金屬的深度可大于 15cm，例如大于20cm，以及可能大于30cm。
[0019] 所述電磁感應(yīng)器具有沿著容器的側(cè)壁且平行于第一平面延伸的長度。所述電磁感 應(yīng)器可包括至少兩個電磁極對，所述電磁極對相互并排。所述電磁感應(yīng)器包括一個、兩個或 者多個電磁極對。兩個或多個或所有電磁極對可為相同的設(shè)計
[0020] 所述電磁感應(yīng)器具有垂直于第一平面延伸的深度。本發(fā)明的裝置和/或本發(fā)明的 方法特別在當在溶液槽（bath)內(nèi)所述熔融金屬的深度，例如最大深度，等于或者小于所述 感應(yīng)器的深度時提供。
[0021 ] 提供一個或多個或所有電磁極對，使得在所述第一方向上一個電磁極與另一個電 磁極相互之間有最大間距，例如第一方向是垂直的。對所有電磁極對而言，最大間距是相同 的。在非垂直的第一方向上，一個或多個或所有電磁極對的一個電磁極與其他電磁極對之 間有最大間距。
[0022] 提供一個或多個或所有電磁極對，使得其電磁極在垂直平面上可相互對齊。提供 一個或多個或所有電磁極對，使得其電磁極在垂直平面上可相互不對齊。一個或多個或所 有電磁極對可相對于垂直平面傾斜。一個或多個或所有電磁極對可以是水平的。提供一個 或多個或所有電磁極對，使得其可在水平方向與垂直方向之間成一角度。
[0023] 可以相同角度提供不同電磁極對中的電磁極對，例如所有均垂直?？梢韵鄬τ诖?直方向傾斜同樣的角度提供不同電磁極對中的電磁極對。在一種或多種情況下，可以相對 于垂直方向在不同方向上傾斜同樣的角度提供不同電磁極對中的電磁極對。可以相對于垂 直方向傾斜不同的角度提供不同電磁極對中的電磁極對。例如一個或多個與水平方向成 10°或10°以內(nèi)的角度，以及一個或多個與垂直方向成10°或10°以內(nèi)的角度。
[0024] -個或多個電磁極對可形成在磁芯周圍。
[0025] 所述磁芯可是C型磁芯。所述C型磁芯可包括在第一方向延伸的第一元件，該第 一元件將第一端件（endelement)和第二端件連接在一起，優(yōu)選地，其中所述第一端件和所 述第二端件均平行于第一平面延伸。一線圈可以圍繞所述磁芯，例如朝向一端，理想地纏繞 在第一端件上。另一可以圍繞所述磁芯，例如朝向另一端，理想地纏繞在第二端件上。
[0026] 所述磁芯可為I型。所述I型磁芯可包括在第一方向上延伸的第一元件，該第一 元件將第一端件和第二端件連接在一起，優(yōu)選地，其中所述第一端件和所述第二端件均平 行于第一平面延伸。一線圈可以圍繞所述磁芯，例如朝向一端，理想地纏繞在第一端件上。 另一可以圍繞所述磁芯，例如朝向另一端，理想地纏繞在第二端件上。
[0027] 所述磁芯可為L型磁芯。所述L型磁芯可包括沿著第一方向延伸的第一端件，和可 能的垂直所述第一端件延伸的第二端件。所述第一端件可平行于所述第一平面延伸。一線 圈可以圍繞所述磁芯，例如朝向一端，理想地纏繞在第一端件上。另一可以圍繞所述磁芯， 例如朝向另一端，理想地纏繞在第二端件上。
[0028] 所述磁芯可在容器的側(cè)壁提供。整個磁芯可在容器的側(cè)壁上提供。所述磁芯的一 個或多個部分可位于容器的上方和/或下方。C型磁芯的一個端件可在容器的上方提供和 /或C型磁芯的一個端件可在容器的下方提供。L型磁芯的一個端件可在容器的下方提供。
[0029] 所述磁芯可在兩個或多個容器之間提供。分別來自一個或多個或所有磁芯的所述 第一磁場分量和所述第二磁場分量可進入兩個或多個所述容器。所述磁芯可在一個容器的 第一側(cè)壁上和一個或多個其他容器的另一側(cè)壁上提供。所述磁芯的一個或多個部分可位于 一個容器和/或一個或多個其他容器的上方和/或下方。
[0030] 可提供第一磁場分量和/或第二磁場分量的一個或多個集中器。
[0031] 所述感應(yīng)器可在容器的側(cè)壁上提供。整個感應(yīng)器可在容器的側(cè)壁上提供。所述感 應(yīng)器的一個或多個部分可位于容器的上方和/或下方。提供作為所述感應(yīng)器的一部分的C 型磁芯的一個端件可位于容器的上方和/或提供作為所述感應(yīng)器的一部分的C型磁芯的一 個端件可位于在容器的下方。提供作為所述感應(yīng)器的一部分的I型磁芯的一個端件可位于 容器的上方和/或提供作為所述感應(yīng)器的一部分的I型磁芯的一個端件可位于在容器的下 方。提供作為所述感應(yīng)器的一部分的L型磁芯的一個端件可位于在容器的下方。一個或多 個或所有電磁極對可提供為其本身與下一個電磁極對之間有間距，其中最大間距在第二方 向上。每一相鄰的電磁極對之間的最大間距是相同的。
[0032] 所述控制器可分別控制應(yīng)用于每一線圈的電流。所述控制器可分別控制應(yīng)用于每 一線圈的電壓。所述控制器可分別控制應(yīng)用于每一線圈的相位?？商峁┫辔豢刂朴糜诘谝?電磁場分量。
[0033] 通過相鄰電磁極對之間的時-相位移（time-phasedisplacement)來產(chǎn)生第一磁 場分量。一個電磁極對的第一電磁極（例如上面一個電磁極）和另一個電磁極對的另一個 電磁極（例如下面一個電磁極）之間產(chǎn)生第一磁場分量。所述電磁極對之間相互相鄰。所 述相位用于控制所述第一磁場分量的方向和/或位置。一個電磁極與相鄰的電磁極對的同 樣的電磁極之間的相位角增加90電度。在同一電磁極對中，相位角可比另一電磁極的相位 角大180電度。
[0034] 通過向所述線圈供給頻率調(diào)制的交流電供應(yīng)來產(chǎn)生第一磁場分量。通過兩相或三 相或多相系統(tǒng)來產(chǎn)生第一磁場分量。
[0035] 所述第一磁場分量因此可在熔融金屬內(nèi)產(chǎn)生一個或多個渦流，特別地，一個或多 個渦流通常垂直于第一平面。通過第一磁場分量產(chǎn)生的通常垂直于所述第一平面的一個或 多個渦流小于通過第二磁場分量產(chǎn)生的平行于所述第一平面的一