Спосіб та пристрій для магнітного утримання розплавленого металу
Текст
1. Устройство для магнитного удер жания расплавленного металла, предотв ращающее вытекание расплавленного ме талла через открытую сторону вертикаль но идущего зазора между двумя горизон тально удаленными друг от друга элемен тами, между которыми находится расп лавленный металл, содержащее электроп роводящие катушечные средства, распо ложенные рядом с открытой стороной за зора, для непосредственного генерирова ния горизонтального магнитного поля, простирающегося через открытую сторо ну зазора к расплавленному металлу и прикладывающего удерживающее давле ние к расплавленному металлу в зазоре, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что катушечные средства имеют поверхност ную часть, обращенную к открытой сторо не зазора, магнитные средства, связан ные с катушечными средствами, содер жат средства для концентрирования пото ка э лектрического тока на гой поверх ностной части катушечных средств, кото рая обращена к открытой стороне зазора, поверхностная часть катушечных средств включает немагнитный электрический про водник, обращенный к открытой стороне зазора, причем немагнитный электричес кий проводник содержит средства, приб лиженные к открытой стороне зазора для ограничения горизонтального магнитного поля открытой стороной зазора. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что открытая сторона зазора расположена в вертикальной плос кости, а проводник размещен по сущест ву параллельно открытой стороне зазора. 3. Устройство по п. ^ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что катушечные средства имеют верхнюю и нижнюю часть, а вся область между верхней и нижней частями катушечных средств занята проводником. 4. Устройство по любому из пунктов 1 - 3 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что содержит магнитные средства, взаимо действующие с катушечными средствами и содержащие средства для концентра ции потока э лектрического тока на по верхностной части катушечных средств, обращенные к открытой стороне зазора. 5. Устройство по п. ^ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магнитные средства содержат средства для генерирования магнитного поля с низким магнитным соп ротивлением, простирающегося через отк рытую сторону зазора и имеющего траек торию, обратную траектории горизонталь ного магнитного поля. 6. Устройство по п. 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что содержит электроп роводящий экран, включающий средства для ограничения той части магнитного по ля, которая находится снаружи поля, имеющего траекторию, обратную траекто рии горизонтального магнитного поля с низким магнитным сопротивлением, в пре делах пространства, образованного, с од ной стороны, немагнитным электрическим проводником и, с другой стороны, расп лавленным металлом. 7. Устройство по п. 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что два горизонтально установленных элемента являются вра щающимися валками, имеющими парал С > О 26914 лельные оси, магнитные средства содержат вертикально установленный магнитный элемент, взаимодействующий с катушечными средствами, катушечные средства содержат многочисленные вертикально расположенные витки катушки, обернутые вокруг магнитного элемента, каждый виток катушки содержит вертикально расположенную переднюю часть, обращенную к открытой стороне зазора, и немагнитный проводник содержит большое число вертикально расположенных металлических полос, каждая из которых является проводимой и соединена с передней частью соответствующего витка катушки и обращена к открытой стороне зазора, каждая металлическая полоса имеет ширину, сужающуюся вниз вдоль вертикального размера полосы в соответствии с сужением ширины открытой стороны зазора. 8. Устройство по п. 7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магнитный элемент имеет переднюю поверхность, обращен ную к открытой стороне зазора, передняя часть каждого витка катушки расположе на перед передней поверхностью магнит ного элемента, каждая передняя часть вит ка катушки имеет две стороны, каждая из которых покрыта полосой из немагнитно го материала, располагающегося между передней поверхностью магнитного эле мента и металлической полосой, прик репленной к передней части витка катуш ки для концентрации электрического тока, проходящего через переднюю часть, на металлической полосе. 9. Устройство по п. 8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что катушечные средства содержат трубу для циркуляции охлаж дающей жидкости. 10. ^Устройство по п. 9, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магнитный элемент имеет заднюю поверхность и две сходя щиеся вниз боковые стенки, соответст вующие форме открытой стороны зазора, каждый виток катушки имеет верхнюю и нижнюю части, соединенные с передней частью витка катушки, передняя часть каж дого из которых расположена перед пе редней поверхностью магнитного элемен та, большое число витков катушки имеет заднюю часть, расположенную за задней поверхностью магнитного элемента и прос тирающуюся между нижней частью этого витка и верхней частью соседнего витка катушки. 11. Устройство по п. 10, о т л и ч аю ще еся тем, что вертикальный размер каждого витка катушки отличен от вертикального размера соседних витков катушки и соответствует вертикальному размеру той части магнитного элемента, вокруг которой намотаны витки катушки. 12. Устройство по п. 11, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждая вертикально расположенная металлическая полоса имеет одинаковую протяженность по вер тикали с передней частью катушки, к ко торой полоса прикреплена, каждая полоGa имеет две боковые кромки, и боковые кромки с оседних полос расположены с зазором относительно друг друга. 13. Устройство по п. 12, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пространство между кромками соседних полос „ электрически изолировано. 14. Устройство по п. 8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магнитный элемент имеет ширину, изменяющуюся в верти кальном направлении вдоль элемента и соответствующую ширине открытой сто роны зазора в той же горизонтальной плоскости. 15. Устройство по п. 8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, "то содержит огнеу порный элемент, расположенный между проводником и открытой стороной зазора. 16. Устройство по п. 15, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в пространстве между огнеупорным элементом и провод ником расположены средства для про хождения охлаждающего газа и средства для направления охлаждающего газа че рез пространство. 17. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что поверхностная часть катушечных средств и электрический про водник выполнены совпадающими. 18. Устройство по п. 1 или 3, о т - * л и ч а ю щ е е с я тем, что катушечные средства содержат катушку из одного вит ка, каждый из удаленных друг от друга элементов имеет боковую к ромку, обра зующую кромку открытой стороны зазора, и боковую кромочную часть, прилегающую к указанной боковой кромке, проводник имеет две горизонтально удаленные наружные кромки и наружную кромочную часть рядом с каждой наружной кромкой, горизонтальное расстояние между двумя наружными кромками на проводнике больше, чем горизонтальное расстояние между двумя боковыми кромками, образующими открытую сторону зазора в том же вертикальном местоположении вдоль указанного зазора, каждая наружная кромочная сторона на проводнике удалена от соответствующей боковой кромочной части элемента для образования 26914 между ними узкого пространства, наруж ная кромочная часть на проводнике и боковая кромочная часть на эле менте содержат средства, взаимодействующие друг с другом для обеспечения уве личенной плотности магнитного потока в магнитном поле в узком пространстве, по сравнению с плотностью потока магнитного поля, проходящего через открытую сторону зазора, и предотвра щения вытекания расплавленного ме та лла в бок наруж у через узкое пространство. 19. Устройство по п. 18, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что расплавленным металлом является расплавленная сталь, а проводник состоит из меди или медного сплава. 20. Устройство по п. 19, о т л и ч а ю ще е ся те м, ч то к а ту ше ч ные сре д ст ва и проводник из готовлены из меди или сплава на ме дной основе . 21. Устройство по п. 17, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что два горизонтально уда ле нных друг от друга эле ме нта я в ля ются вра ща ющимися ва лка ми, име ю щи ми па ра лле льные оси, ка туше ч ные сре дства содержат ка тушку с одним вит ком, магнитные средства содержат верти кально ра сположенный плоск ий первый * агнитный элемент, который расположен в плоскости, пара ллельной ося м валк ов, и имеат две противолежащие боковые по верхности, виток катушки имеет две вер тика льно ра сположенные полукатушк и, каждая из которых установлена рядом с соответствующей противолежащей боко вой поверхностью магнитного элемента и электрически изолирована от нее, причем полукатушка имеет вертикально располо женную переднюю стенку, обра щенную к открытой стороне зазора, а две передние стенки двух полукатушек образуют элект рический проводник. 22. Устройство по п. 21, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ч то каж дая пере дняя стенка полукатушки имеет ширину, сужаю щуюся вниз вдоль вертикального размера ее в соотве тствии с суже ние м ширины открытой стороны зазора. 23. Устройство по п. 22, о т л и ч а ю щ е е с я те м, ч то проводник , обра з ова нный двумя пе ре дними сте нка ми, имеет форму, соответствующую форме отк рытой стороны зазора. 24. Устройство по п. 22, о т л и ч а ю ще е ся те м, ч то к аж да я полук а тушк а имеет наруж ную, внутреннюю и за днюю стенк у, каж дая из которых расположена меж ду верхним и нижним к онца ми полу катушки. 25. Устройство по п. 24, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ч то ка тушка содержит средства, имеющие проводя щее соедине ние с двумя полукатушка ми рядом с кон цом каж дой из них. 26. Устройство по п. 22 или 25, о тл и ч а ю щ е е с я те м, ч то ка тушка имеет внутреннюю полость, образующую проход для циркулирования охлаждающей жидкости. 27. Устройство по п. 24, о т л и ч а ю ще є с я те м, ч то ма гнитные сре дства соде рж а т второй ма гнитный э ле ме нт, име ющий за днюю стенк у, ок ружа ющую заднюю стенку обеих полукатушек и элект рически изолированную от них, и две уда ле нные друг от друга боковые сте нк и. 28. Устройство по п. 27, о т л и ч аю щ е е с я тем, ч то пе рвый ма гнитный эле ме нт имее т пе ре днюю кромку, обра щенную к открытой ^стороне зазора в та к ом же близк ом приближе нии к не й, ка к и проводник , и за днюю к ромк у, упира ю щуюся в за днюю стенк у второго ма гнит ного элемента, каждая боковая стенка вто рого ма гнитного эле мента имее т пе ре д ний конец, обра щенный к соответствую ще му вра ща юще муся ва лк у ря дом с е го периферийной боковой кромкой, первый и второй ма гнитные эле ме нты содержа т средства, взаимодействующие друг с дру гом для обра з о ва ния поля , име юще го траек торию, обратную траектории гори зонта льного ма гнитного поля. 29. Устройство по п. 28, о т л и ч а ю щ е е с я те м, ч то эк ра н име е т заднюю часть, окружающую заднюю стенку второ го ма гн итно го э ле ме нта сз а ди и электрически изолированную от нее, и две боковые части. 30. Устройство по п. 29, о т л и ч а ю щ е е с я те м, ч то каж дая бок ова я часть экрана имеет внутреннюю поверх ность, находящуюся в близком приближе нии к сосе дне й боковой сте нке второго магнитного элемента и следующую за кон туром сосе дне й боковой стенки, за дняя боковая часть экрана имее т внутреннюю поверхность, находящуюся в близком приб лижении к задне й стенке второго ма гнит ного эле мента. 31. Устройство по п. 30, о т л и ч а ю щ е е с я те м, ч то эк ра н име е т внутреннюю полость, образующую проход для цирк улирования охлаж дающей жид кости. 32. Устройство по п. 30, о т л и ч а ю щ е е с я те м, ч то каж дая бок овая стенка второго ма гнитного эле мента на ходится в близком приближении к н&руж 26914 ной стенке соответствующей полукатушки и расположена за контуром наружной стенки. 33. Устройство по п. 32, о т л и ч аю щ е е с я тем, что проводниковые средства, образованные двумя передними стенками, имеют форму, соответствующую форме открытой стороны зазора, каждая передняя стенка имеет соответствующую наружную кромку и наружную кромочную часть рядом с наружной кромкой. 34. Устройство по п. 28 или 29, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что содержит огнеупорный элемент, покрывающий пе реднюю кромку первого магнитного эле мента и переднюю стенку каждой полука тушки. 35. Устройство по п. 34, о т л и ч аю щ е е с я тем, что огнеупорный эле мент имеет две противолежащие кромки, каждая из которых упирается в соответст вующую боковую стенку второго магнит ного элемента. 36. Устройство по п. 35, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что огнеупорный эле мент имеет вертикально расположенную наружную поверхность, наружная поверх ность и каждый передний конец боковой стенки второго магнитного элемента рас положены в одной вертикальной плоскос ти. 37. Устройство по п. 21, о т л и ч аю щ е е с я тем, что первый магнитный элемент имеет нижнюю часть, находящую ся по вертикали на таком же уровне, что и с амая узкая часть открытой стороны зазора, нижняя часть состоит из большо го числа горизонтально расположенных вертикально наслоенных полос из текстурированной кремнистой стали. 38. Устройство по п. 1 или 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что содержит проводниковые средства для увеличения магнитного давления, связанного с маг нитным полем пропорционально увеличи вающемуся статическому давлению расп лавленного металла в зазоре. 39. Устройство по п. 1 или 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что два горизонтально удаленных друг от друга элемента являются вращающимися вал ками, имеющими параллельные оси и пе риферийные боковые кромки, образующие открытую сторону зазора, катушечные средства содержат катушку с одним вит ком, имеющую две вертикально располо женные полукатушки, при этом первая из полукатушек имеет вертикально располо женную переднюю стенку, обращенную к открытой стороне зазора и образующую 8 электрические проводящие средства, а вторая из полукатушек установлена за полукатушкой и более удалена от открытой стороны зазора, чем первая полукатушка. 40. Устройство по п. 39, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что передняя стенка первой полукатушки имеет ширину, су жающуюся книзу вдоль протяжения полу катушки по вертикали в соответствии с сужением ширины открытой стороны за зора. 41. Устройство по п. 40, о т л и ч аю щ е е с я тем, что проводник, обра зованный передней стенкой, имеет фор му, соответствующую форме открытой сто роны зазора. # 42. Устройство по п. 39, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что первая полукатушка имеет две боковые стенки и заднюю стен ку, каждая из которых расположена меж ду верхним и нижним концами полукатуш ки. 43. Устройство по п. 42, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что катушка содержит проводящие средства, соединяющие две полукатушки рядом с концом каждой из них. 44. Устройство по п. 42, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что по крайней мере первая полукатушка имеет внутреннюю по лость, образующую проход для циркули рования охлаждающей жидкости. 45. Устройство по п. 42, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магнитные средства содержат магнитный элемент, имеющий заднюю стенку, окружающую заднюю стен ку первой полукатушки и электрически изолированную от нее, и две удаленные друг от друга боковые стенки, окружаю щие соответствующую боковую стенку пер- * вой полукатушки и электрически изолиро ванные от нее. 46. Устройство по п. 45, о т л и ч а ю ще е с я тем, что каждая боковая стенка магнитного элемента имеет пе редний конец, обращенный к соответст вующему вращающемуся валку рядом с периферийной боковой кромкой валка. 47. Устройство по п. 6 и 46, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что экран имеет заднюю часть, окружающую заднюю стенку магнитного элемента сзади и электричес* ки изолированную от нее, и две боковые части, окружающие соответствующую бо ковую стенку магнитного элемента снару жи и электрически изолированные от нее. 48. Устройство по п. 47, о т л и ч а ю ще е с я тем, что каждая боковая часть экрана имеет внутреннюю поверх ность, которая находится в близком приб 9 26914 лижении к соседней боковой стенке магнитного элемента и расположена за контуром соседней боковой стенки, а задняя часть экрана имеет внутреннюю поверхность, находящуюся в близком приближении к задней стенке магнитного элемента. 49. Устройство по п. 48, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что экран имеет внутреннюю полость, образующую проход для циркулирования охлаждающей жид кости. 50. Устройство по п. 48, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к аждая боковая стенка магнитного элемента находится в близком приближении к соответствующей боковой стенке первой полукатушки и соответствует форме этой боковой стенки первой полукатушки. 51. Устройство по п. 50, о т л и ч аю щ е е с я тем, что проводниковые средства, образованные передней стен кой первой полукатушки, имеют форму, соответствующую форме открытой сторо ны зазора. 52. Устройство по п. 47, о т л и ч аю щ е е с я тем, что содержит огнеу порный элемент, покрывающий переднюю стенку первой полукатушки. 53. Устройство по п. 52, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что огнеупорный эле мент имеет две противолежащие боковые кромки, каждая из которых упирается в соответствующую боковую стенку магнит ного элемента. 54. Устройство по п. 53, о т л и ч аю щ е е с я тем, что огнеупорный эле мент имеет вертикально расположенную наружную поверхность, и наружная по верхность и каждый передний конец бо ковой стенки магнитного элемента распо ложены в одной вертикальной плоскости. 55. Спос об магнитного удержания расплавленного металла, предотвращаю 10 щий вытекание расплавленного металла через открытую сторону вертикально идущего зазора между двумя горизонтально удаленными друг от друга элементами, между которыми находится расплавленный металл, при котором располагают токопроводящую катушку рядом с открытой стороной зазора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поверхностную часть катушки обращают к открытой стороне зазора, пропускают электрический ток через катушку для генерирования горизонтального магнитного поля, простирающегося через открытую сторону зазора к расплавленному металлу и прик ладывающего удерживающее давление к расплавленному металлу в зазоре, концентрируют поток электрического тока на поверхностной части катушечных средств, обращенной к открытой стороне зазора с помощью магнитных средств, удерживают магнитное поле у открытой стороны зазора и генерируют магнитное поле с низким магнитным сопротивлением, простирающееся через открытую сторону зазора и имеющее траекторию, обратную траектории горизонтального магнитного поля. 56. Способ по п. 55, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ограничивают часть магнитного поля, которая находится с на ружной стороны поля, имеющего траекто рию, обратную траектории горизонтально го магнитного поля с низким магнитным сопротивлением, пространством, которое образуется, с одной стороны, поверхност ной частью катушки, и, с другой стороны, расплавленным металлом. 57. Способ по п. 56, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что увеличивают магнит ное давление, связанное с магнитным по лем, в соответствии с увеличением стати ческого давления расплавленного метал ла в зазоре. Изобретение относится к литейному ментами, между которыми находится расппроизводству и касается устройства и сполавленный металл. соба магнитного удержания расплавленИзобретение предназначено для исного металла и, в частности, устройства пользования, является установка для неп-5 и способа для предотвращения выхода рерывной отливки полосы, например, расплавленного металла через открытую стальной полосы. сторону вертикально идущего зазора межТакая установка обычно содержит два ду двумя горизонтально удаленными элегоризонтально удаленных валка, предназ 11 26914 наченных для вращения в противоположные направления вокруг соответствующих горизонтальных осей. Два валка образуют горизонтально расположенный идущий в вертикальном направлении зазор между собой, предназначенный для приема расплавленного металла. Зазор, образованный валками, идет книзу на конус. Валки охлаждаются и в свою очередь охлаждают расплавленноїй металл по мере его опускания через зазор. Зазор имеет горизонтально удаленные, открытые противолежащие концы, находящиеся рядом с концами двух валков. Расплавленный металл не ограничивается валками на открытых концах зазора. Для предотвращения выхода расставленного металла наружу через открытые концы зазора применялись механические перемычки или уплотнения. Недостатком механических перемычек является то, что перемычка находится в физическом контакте как с вращающимися валками, так и с расплавленным металлом. В результате этого перемычка подвержена износу, утечке и поломке и может обуславливать замерзание и большой температурный градиент в расплавленном металле. Более того, контакт между механической перемычкой и затвердевающим металлом может привести к образованию неровностей вдоль кромок отливки металлической полосы, тем самым отклоняя преимущества непрерывного литья по сравнению с обычным способом прокатки металлической полосы из толстой сплошной заготовки. Для устранения недостатков, присущих использованию механических перемычек или уплотнений, усилия были направлены на удержание расплавленного металла на конце зазора между валками за счет исгТользования электромагнита, сердечник которого окружен проводящей катушкой, через которую проходит переменный электрический ток, и имеющий два магнитных полюса, расположенных рядом с открытым концом зазора. Магнит возбуждается под действием переменного тока, проходящего через катушку, и он создает переменное или изменяющееся со временем магнитное поле, проходящее поперек открытого конца зазора между по* люсами магнита. Магнитное поле может располагаться или горизонтально, или вертикально в зависимости от расположения полюсов магнита. Переменное магнитное поле наводит вихревые токи в расплавленном металле рядом с открытым концом зазора, соз 12 дающих силу отталкивания, которая смещает расплавленный металл в сторону от магнитного поля, создаваемого магнитом, и тем самым в сторону от открытого кон5 ца зазора. Усилие статического давления, смещающее расплавленный металл наружу через открыт ый конец зазора между валками, увеличивается с увеличением глубины расплавленного металла, а магнит10 ное давление, создаваемое переменным магнитным полем, должно быть достаточным, чтобы противодействовать максимальному направленному наружу давлению, действующему на расплавленный ме15 талл. Другой способ удержания расплавленного металла на открытом конце зазора между двумя элементами заключается в расположении рядом с открытым концом 20 зазора катушки, через которую проходит переменный ток. В результате этого катушка образует магнитное поле, которое наводит вихревые токи в расплавленном металле рядом с открытым концом зазо25 ра, приводящие в результате к образованию отталкивающего усилия, аналогичного описанному выше в связи с магнитным полем, создаваемым электромагнитом. Использование катушки для непос30 редственного генерирования магнитного поля рядом с открытым концом зазора является более эффективным, чем применение электромагнита потому, что когда используется электромагнит, катушка при35 меняется для возбуждения сердечника магнита, через который должен проходить магнитный поток к магнитным полюсам, возбуждающий затем магнитное поле рядом с открытым концом зазора. В резуль40 тате этого имеет место так называемая * "потеря сердечника", когда к атушка ис пользуется для возбуждения электромагнита, однако, потеря сердечника не является важным фактором, когда катушка 45 используется для непосредственного возбуждения магнитного поля на открытом конце зазора. Недостатком последнего способа является то, что катушка должна распола50 гаться довольно близко к открытому концу зазора для создания магнитного поля, которое бы сдерживало расплавленный металл. В способе, использующем электромагнит, катушка может быть относитель55 но удалена от открытого конца зазора. Ближе катушка располагается к расплавленной стали, где она подвергается воздействию более тяжелых температурных режимов. Другим недостатком способа, использующего катушку для непосредст 13 26914 венного генерирования магнитного поля на открытом конце зазора, является то, что часть магнитного поля уходит в сторону от открытого конца зазора, тем самым снижая эффективность катушки. Эта проб лема может также возникать и при использовании электромагнита. За прототип заявляемого устройства принято устройство для магнитного удержания расплавленного металла, предотвращающее вытекание расплавленного металла через открытую сторону вертикально идущего зазора между двумя горизонтально удаленными друг от друга элементами, между которыми находится расплавленный металл, содержащее электропроводящие катушечные средства, расположенные рядом с открытой стороной зазора, для непосредственного генерирования горизонтального магнитного поля, простирающегося через открытую сторону зазора к расплавленному металлу и прикладывающего удерживающее давление к расплавленному металлу в зазоре В качестве прототипа заявляемого способа принят способ магнитного удержания расплавленного металла, предотвращающий вытекание расплавленного металла через открытую сторону вертикально идущего зазора между двумя горизонтально удаленными друг от друга элементами, между которыми находится расплавленный металл, при котором располагают токопроводящую катушку рядом с открытой стороной зазора Недостатком известного устройства является то, что конструкция катушки и взаимодействующих с ней удерживающих элементов из-за воздействия высоких температурных режимов не способна обеспечивать достаточно эффективное магнитное давление, способное противодействовать давлению расплавленного металла Кроме того, в устройстве имеет место существенное рассеивание магнитного поля в сторону от открытой стороны зазора Недостаток известного способа заключается в том, что напряженность магнитного поля на открытой стороне зазора не всегда оказывается достаточной для эффективного удержания расплава в зазоре между валками, особенно в случае увеличения статического давления. Недостатком является также значительное рассеивание магнитного поля, что повышает потери мощности и снижает производительность технологического процесса. В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности работы устройства для магнитного удержания 14 расплавленного металла путем усовершенствования конструкции катушечных средств и выбора оптимального расположения их относительно зазора, а также 5 оснащения катушечных средств немагнитным электрическим проводником, воздействующим на величину магнитного поля, что обуславливает концентрацию потока электрического тока на части катуш10 ки, обращенной к открытой стороне зазора, и тем самым увеличивает магнитное давление на расплавленный металл в соответствии с увеличением статического давления, а также обеспечивает ограни15 чение магнитного поля открытой стороной зазора, и т.о. снижает рассеивание магнитного потока. В основу изобретения поставлена также задача увеличения производительнос20 ти и снижения энергетических потерь в способе магнитного удержания расплавленного металла путем обеспечения оптимальной взаимосвязи между магнитными и катушечными средствами и концент25 рации тока на поверхностной части катушечных средств, а также создания благоприятных условий для удержания магнитного поля открытой стороной зазора, что обуславливает концентрацию потока 30 электрического тока на части катушки, обращенной к открытой стороне зазора, и тем самым увеличивает магнитное давление на расплавленный металл в соответствии с увеличением статического дав35 ления, а также обеспечивает ограничение магнитного поля открытой стороной зазора, и т о снижает рассеивание магнитного потока Поставленная задача достигается за 40 счет того, что в устройстве для магнитного удержания расплавленного металла, предотвращающем вытекание расплавленного металла через открытую сторону вертикально идущего зазора между двумя го45 ризонтально удаленными друг от друга элементами, между которыми находится расплавленный металл, содержащем электропроводящие катушечные средства, расположенные рядом с открытой сторо50 ной зазора, для непосредственного генерирования горизонтального магнитного поля, простирающегося через открытую сторону зазора к расплавленному металлу и прикладывающего удерживающее давле55 ние к расплавленному металлу в зазоре, согласно изобретения, катушечные средства имеют поверхностную часть, обращенную к открытой стороне зазора, магнитные средства, связанные с катушечными средствами, содержат средства для кон 15 26914 центрирования потока электрического тока на той поверхностной части катушечных средств, которая обращена к открытой стороне зазора, поверхностная часть катушечных средств включает немагнитный электрический проводник, обращенный к открытой стороне зазора, причем немагнитный электрический проводник содержит средства, приближенные к открытой стороне зазора для ограничения горизонтального магнитного поля открытой стороной зазора. При этом открытая сторона зазора расположена в вертикальной плоскости, а проводник размещен по существу параллельно открытой стороне зазора, катушечные средства имеют верхнюю и нижнюю часть, а вся область между верхней и нижней частями катушечных средств занята проводником. Устройство также содержит магнитные средства, взаимодействующие с катушечными средствами и содержащие средства для концентрации потока электрического тока на поверхностной части катушечных средств, обращенные к открытой стороне зазора, средства для непосредственного генерирования магнитного поля с низким магнитным сопротивлением, простирающегося через открытую сторону зазора и имеющего траекторию, обратную траектории горизонтального магнитного поля Устройство содержит электропроводящий экран, включающий средства для ограничения той части упомянутого магнитного поля, которая находится снаружи поля, имеющего траекторию, обратную траектории горизонтального магнитного поля с низким магнитным сопротивлением, по существу в пределах пространства, образованного, с одной стороны, немагнитным электрическим проводником и, с другой стороны, расплавленным металлом Два горизонтально установленных элемента устройства являются вращающимися валками, имеющими параллельные оси, магнитные средства содержат вертикально установленный магнитный элемент, взаимодействующий с катушечными средствами, катушечные средства содержат многочисленные вертикально расположенные витки катушки, обернутые вокруг магнитного элемента, каждый виток катушки содержит вертикально расположенную переднюю часть, обращенную к открытой стороне зазора, и немагнитный проводник содержит большое число вертикально расположенных металлических полос, каждая из которых является проводимой и соединена с передней частью 16 соответствующего витка катушки и обращена к открытой стороне зазора, каждая металлическая полоса имеет ширину, сужающуюся вниз вдоль вертикального раз5 мера полосы в соответствии с сужением ширины открытой стороны зазора При этой магнитный элемент имеет переднюю поверхность, обращенную к открытой стороне зазора, передняя часть 10 каждого витка катушки расположена перед передней поверхностью магнитного элемента, каждая передняя часть витка катушки имеет две стороны, каждая из которых покрыта полосой из магнитного 15 материала, располагающегося между передней поверхностью магнитного элемента и металлической полосой, прикрепленной к передней части витка катушки для концентрации электрического тока, про20 ходящего через переднюю часть, на металлической полосе, а катушечные средства содержат трубу для циркуляции охлаждающей жидкости Кроме того, магнитный элемент имеет 25 заднюю поверхность и две сходящиеся вниз боковые стенки, соответствующие форме открытой стороны зазора, каждый виток катушки имеет верхнюю и нижнюю части, соединенные с передней частью 30 витка катушки, передняя часть каждого из которых расположена перед передней поверхностью магнитного элемента, большое число витков катушки имеет заднюю часть, расположенную за задней поверх35 ностью магнитного элемента и простирающуюся между нижней частью этого витка и верхней частью соседнего витка катушки Вертикальный размер каждого витка 40 катушки отличен от вертикального разме- * ра соседних витков катушки и соответствует вертикальному размеру той части магнитного э лемента, вокруг которой намотаны витки катушки, а каждая вертикаль45 но расположенная металлическая полоса имеет одинаковую вертикальную протяженность с передней частью катушки, к которой полоса проводяще прикреплена, каждая полоса имеет две боковые кром50 ки, и боковые кромки соседних полос расположены с зазором относительно друг друга, при этом пространство между кром-* ками соседних полос электрически изолировано Магнитный элемент имеет ши55 рину, изменяющуюся в вертикальном направлении вдоль элемента и соответствующую ширине открытой стороны зазора в той же горизонтальной плоскости Кроме того, устройство содержит огнеупорный элемент, расположенный между 17 26914 проводником и открытой стороной зазора, и в пространстве между огнеупорным элементом и проводником расположены средства для прохождения охлаждающего газа, и средства для направления охлаж- 5 дающего газа через пространство. Поверхностная часть катушечных средств и электрический проводник выполнены совпадающими. Катушечные средства могут содержат 10 катушку из одного витка, каждый из удаленных друг от друга э лементов имеет * . боковую кромку, образующую кромку открытой стороны зазора, и боковую кромочную часть, прилегающую к указанной бо- 15 ковой кромке, проводник имеет две горизонтально удаленные наружные кромки и наружную кромочную часть рядом с каждой наружной кромкой, горизонтальное расстояние между двумя наружными кром- 20 ками на проводнике больше, чем горизонтальное расстояние между двумя боковыми кромками, образующими открытую сторону зазора в том же вертикальном местоположении вдоль указанного за- 25 зора, каждая наружная кромочная сторона на проводнике удалена от соответствующей боковой кромочной части элемента для образования между ними узкого пространства, наружная кромочная 30 часть на проводнике и боковая кромочная часть на э лементе с одержат с редства, взаимодействующие друг с другом для обеспечения увеличенной плотности магнитного потока в магнитном поле в узком 35 пространстве, по сравнению с плотностью потока магнитного поля, проходящего через открытую сторону зазора, и предотвращения вытекания расплавленного металла вбок наружу через узкое прост- 40 ранство, причем расплавленным металлом является расплавленная сталь, а проводник состоит из меди или медного сплава. Катушечные средства и проводник мо- 45 гут быть изготовлены из меди или сплава на медной основе. Два горизонтально удаленных друг от друга элемента являются вращающимися валками, имеющими параллельные оси, 50 катушечные средства содержат катушку с одним витком, магнитные средства содержат вертикально расположенный плоский первый магнитный элемент, который расположен в плоскости, параллельной 55 осям валком, и имеет две противолежащие боковые поверхности, виток катушки имеет две вертикально расположенные полукатушки, каждая из которых установлена рядом с соответствующей противо 18 лежащей боковой поверхностью магнитного элемента и электрически изолирована от нее, причем полукатушка имеет вертикально расположенную переднюю стенку, обращенную к открытой стороне зазора, а две передние стенки двух полукатушек образуют электрический проводник, при этом каждая передняя стенка полукатушки имеет ширину, сужающуюся вниз вдоль вертикального размера ее в соответствии с сужением ширины открытой стороны зазора. Проводник, образованный двумя передними стенками, имеет форму, соответствующую форме открытой стороны зазора, а каждая полукатушка имеет наружную,, внутреннюю и заднюю стенку, каждая из которых расположена между верхним и нижним концами полукатушки. Кроме того, катушка содержит средства, имеющие проводящее соединение с двумя полукатушками рядом с концом каждой из них, причем катушка имеет внутреннюю полость, образующую проход для циркулирования охлаждающей жидкости. Магнитные средства содержат второй магнитный элемент, имеющий заднюю стенку, окружающую заднюю стенку обеих полукатушек и электрически изолированную от них, и две удаленные друг от друга боковые стенки. Первый магнитный элемент имеет переднюю кромку, обращенную к открытой стороне зазора в таком же близком приближении к ней, как и проводник, и заднюю кромку, упирающуюся в заднюю стенку второго магнитного элемента, каждая боковая стенка второго магнитного элемента имеет передний конец, обращенный к соответствующему вращающемуся валку рядом с его периферийной боковой кромкой, первый и второй магнитные элементы содержат средства, взаимодействующие друг с другом для образования поля, имеющего траекторию, обратную траектории горизонтального магнитного поля.' Экран имеет заднюю стеновую часть, окружающую заднюю стенку второго магнитного элемента сзади и электрически изолированную от нее, и две боковые части, причем каждая боковая часть экрана имеет внутреннюю поверхность, находящуюся в близком приближении к соседней боковой стенке второго магнитного элемента и следующую за контуром соседней боковой стенки, задняя боковая стеновая часть экрана имеет внутреннюю поверхность, находящуюся в близком приближении к задней стенке второго магнитного элемента. 19 26914 Кроме того, экран имеет внутреннюю полость, образующую проход для циркулирования охлаждающей жидкости, а каждая боковая стенка второго магнитного элемента находится в близком приближении к наружной стенке соответствующей полукатушки и расположена за контуром наружной стенки. Проводниковые средства, образованные двумя передними стенками, имеют форму, соответствующую форме открытой стороны зазора, каждая передняя стенка имеет соответствующую наружную кромку и наружную кромочную часть рядом с наружной кромкой. Устройство также содержит огнеупорный элемент, покрывающий переднюю кромку первого магнитного элемента и переднюю стенку каждой полукатушки, при этом огнеупорный элемент имеет две противолежащие кромки, каждая из которых уперта в соответствующую боковую стенку второго магнитного элемента, и вертикально расположенную наружную поверхность, наружная поверхность и каждый передний конец боковой стенки второго магнитного элемента расположены в одной вертикальной плоскости. Первый магнитный элемент имеет нижнюю часть, находящуюся по вертикали на Таком же уровне, что и самая узкая часть открытой стороны зазора, нижняя часть состоит из большого числа горизонтально расположенных вертикально наслоенных полос из текстурированной кремнистой стали. Кроме того, устройство также содержит проводниковые средства для увеличения магнитного давления, связанного с магнитным полем пропорционально увеличивающемуся статическому давлению расплавленного металла в зазоре. Два горизонтально удаленных друг от друга элемента являются вращающимися валками, имеющими параллельные оси и периферийные боковые кромки, образующие открытую сторону зазора, катушечные средства содержат катушку с одним витком, имеющую две вертикально расположенные полукатушки, при этом первая из полукатушек имеет вертикально расположенную переднюю стенку, обращенную к открытой стороне зазора и образующую электрические проводящие средства, а вторая из полукатушек установлена за полукатушкой и более удалена от открытой стороны зазора, чем первая полукатушка. Передняя стенка первой полукатушки имеет ширину, сужающуюся книзу вдоль вертикального протяжения указанной по 20 лукатушки в соответствии с сужением ширины открытой стороны зазора, а проводник, образованный передней стенкой, имеет форму, соответствующую форме отк5 рытой стороны зазора. Первая полукатушка имеет две боковые стенки и заднюю стенку, каждая из которых расположена между верхним и нижним концами полукатушки, а катушка 10 содержит проводящие средства, соединяющие две полукатушки рядом с концом каждой из них. При этом по крайней мере первая полукатушка имеет внутреннюю полость, образующую проход для циркули15 рования охлаждающей жидкости. Магнитные средства содержат магнитный элемент, имеющий заднюю стенку, окружающую заднюю стенку первой по.лукатушки и электрически изолированную 20 от нее, и две удаленные друг от друга боковые стенки, окружающие соответствующую боковую стенку первой полукатушки и электрически изолированные от нее, каждая боковая стенка магнитного 25 элемента имеет передний конец, обращенный к соответствующему вращающемуся валку рядом с периферийной боковой кромкой-валка. Экран имеет заднюю часть, окружаю30 щую заднюю стенку магнитного элемента сзади и электрически изолированную от нее, и две боковые части, окружающие соответствующую боковую стенку магнитного элемента снаружи иэ лектрически 35* изолированные от нее, при этом каждая боковая часть экрана имеет внутреннюю поверхность, которая находится в близком приближении к соседней боковой стенке магнитного э лемента и располо40 жена за контуром соседней боковой стенки, а задняя часть экрана имеет внутреннюю поверхность, находящуюся в близком приближении к задней стенке магнитного элемента. 45 Кроме того, экран имеет также внутреннюю полость, образующую проход для циркулирования охлаждающей жидкости. Каждая боковая стенка магнитного элемента находится в близком приближе50 нии к соответствующей боковой стенке первой полукатушки и соответствует форме этой боковой стенки первой полука* тушки. Проводниковые средства, образованные передней стенкой первой полука55 тушки, имеют форму, соответствующую форме открытой стороны зазора. Устройство также содержит огнеупорный элемент, покрывающий переднюю стенку первой полукатушки, причем этот огнеупорный элемент имеет две противо 21 26914 лежащие боковые кромки, каждая из которых уперта в соответствующую боковую стенку магнитного элемента, а также вертикально расположенную наружную поверхность, а наружная поверхность и каждый передний конец боковой стенки магнитного элемента расположены в одной вертикальной плоскости. Поставленная задача решается также тем, что в способе магнитного удержания расплавленного металла, предотвращающем вытекание расплавленного металла через открытую сторону вертикально идущего зазора между двумя горизонтально удаленными друг от друга элементами, между которыми находится расплавленный металл, при котором располагают токопроводящую катушку рядом с открытой стороной зазора, согласно изобретения, поверхностную часть катушки обращают к открытой стороне зазора, пропускают электрический ток через катушку для генерирования горизонтального магнитного поля, простирающегося через открытую сторону упомянутого зазора к расплавленному металлу и прикладывающего удерживающее давление к расплавленному металлу в зазоре, концентрируют поток электрического тока на поверхностной части катушечных средств, обращенной к открытой стороне зазора, с помощью магнитных средств, удерживают магнитное поле у открытой стороны зазора, генерируют магнитное поле с низким магнитным сопротивлением, простирающееся через открытую сторону зазора, и имеющего траекторию, обратную траектории* горизонтального магнитного поля. При этом ограничивают часть магнитного поля, которая находится с наружной стороны поля, имеющего траекторию, обратную траектории горизонтального магнитного поля с низким магнитным сопротивлением, пространством, которое образуется, с одной стороны, поверхностной частью катушки, и, с другой стороны, расплавленным металлом, а также увеличивают магнитное давление, связанное с магнитным полем, в соответствии с увеличением статического давления расплавленного металла в зазоре. Недостатки и пороки известных способов, описанных выше, устраняются с помощью устройства и способа настоящего изобретения. Способ магнитного удержания и устройство настоящего изобретения используют эффект близости для непосредственного генерирования рядом с открытой стороной зазора горизонтального магнит 22 ного поля, которое простирается через открытую сторону зазора к расплавленному металлу в зазоре, и магнитное поле ограничено по существу открытой сторо5 ной зазора. Горизонтальное магнитное поле непосредственно генерируется катушкой, установленной рядом с открытой стороной зазора и частью ее поверхности, обращенной к открытой стороне зазора. 10 Обычно переменный ток пропускается через катушку для генерирования горизонтального магнитного поля, простирающегося от обращенной части поверхности катушки через открытую сторону зазора к 15 расплавленному металлу. Использование эффекта близости требует того, чтобы катушка устанавливалась достаточно близко к открытой стороне зазора с тем, чтобы напряженность магнит20 ного поля /Н/ на открытой стороне зазора была достаточной для уравновешивания давления, которое смещает расплавленный металл наружу через открытую сторону зазора. Напряженность магнит25 ного поля, создаваемого катушкой, уменьшается с увеличением расстояния между катушкой и открытой стороной зазора, электромагнитное напряжение между двумя проводящими поверхностями (в дан30 ном случае к атушкой и расплавленным металлом) прямо пропорционально квадрату напряженности магнитного поля (Н2). Катушка и взаимодействующая с ней конструкция устанавливаются довольно 35 близко к открытой стороне зазора для удержания расплавленного металла в зазоре, а возможность отрицательных влияний от такого близкого расположения компенсируется за счет использования конст40 рукции, которая будет более подробно описана ниже, защищающей катушку. Рассеяние магнитного поля в направлении в сторону от открытой стороны зазора предотвращается за счет ограниче45 ния магнитного поля, создаваемого катушкой, в основном открытой стороной зазора. Это достигается частично за счет использования немагнитного электрического проводника, находящегося в элект50 ропроводящей связи с катушкой, обращенного к открытой стороне зазора, и который находится достаточно близко к открытой стороне зазора, чтобы ограничивать магнитное поле по существу отк55 рытой стороной зазора. Катушка имеет верхнюю и нижнюю части, а проводник занимает в основном всю площадь между верхней и нижней частями катушки. Кроме того, имеется конструкция, состоящая из магнитного материала, которая кон . 23 26914 центрирует поток электрического тока на части поверхности катушки, обращенной к открытой стороне зазора, и обеспечивает траекторию возврата с низким магнитным сопротивлением для непосредственно генерируемого магнитного поля, которое простирается через открытую сторону зазора. Немагнитный проводник выполнен по форме-так, чтобы соответствовать конической форме зазора с тем, чтобы увеличить магнитное давление на расплавленный металл в соответствии с увеличением статического давления (т.е. глубины) расплавленного металла в зазоре. В некоторых вариантах проводник и часть поверхности катушки, обращенная к открытой стороне зазора, совпадают, т.е. они являются одним и тем же. На фиг. 1 показан вариант устройства настоящего изобретения, взаимодействующего с двумя валками установки для непрерывной отливки полосы, вид в плане; на фиг. 2 - вид с торца устройства и валков, показанных на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - перспек тивное изображение в разобранном виде устройства; на фиг. 5 - перспективный вид устройства со всеми его компонента ми, собранными вместе; на фиг. 6 - вид с переднего торца катушки из одного вит ка, образующей один компонент устройст ва; на фиг. 7 - вид сбоку катушки, пока занной на фиг. 6; на фиг. 8 - вид в плане магнитной крышки, составляющей другой компонент устройства; на фиг. 9* - вид спереди с, торца магнитной крышки, представленной на фиг. 8; на фиг. 10 вид в плане проводящего экрана, состав ляющего еще один компонент устройства; на фиг. 11 - то же, вид спереди; на фиг. 12 - в увеличенном мас штабе вид спере ди с торца устройства; на фиг. 13 - в увеличенном мас штабе вид в плане уст ройства; на фиг. 14 - вид в увеличенном масштабе, фрагментально, в сечении А-. А на фиг. 12, показывающий магнитное поле, генерируемое устройством возле верха зазора между валками; на фиг. 15 - сечение В~В на фиг. 12, показывающий магнитное поле, генерируемое устройст вом у основания зазора; на фиг. 16 - вид спереди с торца другого варианта уст ройства; на фиг. 17 - сечение С-С на фиг. 16; на фиг. 18 - сечение D-D на фиг. 16; на фиг. 19 - вид спереди с торца" одного компонента варианта, показанного на фи г. 16; на фиг. 2 0 - вид в плане компонента, показанного на фиг. 19; на фиг. 21 - вид спереди с торца другого 24 компонента варианта с фиг. 16; на фиг. 22 - вид в плане компонента с фиг. 21; на фиг. 23 - вид в сечении, выполненном по линии D-D на фиг. 16; на фиг. 24 5 перспективный вид варианта с фиг. 1 во взаимодействии с шинами и охлаждающими трубопроводами;, на фиг. 25 - перспективное изображение в разобранном виде другого варианта устройства настоя10 щего изобретения; на фиг. 26 - перспективный вид устройства со своими компонентами, собранными вместе. Обратимся к фиг. 1-3, 12 и 13, на которых показано устройство магнитного 15 удержания 1, выполненное в соответствии с настоящим изобретением. Устройство 1 использует эффект близости для предотвращения выхода расплавленного металла через открытую сторону 2 вертикально иду20 щего зазора 3, образованного между двумя горизонтально удаленными друг от друга металлическими валками 4, 5 установки для непрерывного литья полосы. Валки 4 и 5 вращаются в соответствующих про25 тивоположных направлениях вокруг соответствующих осей 6 и 7. Расплавленный металл обычно находится в зазоре 3. Валки 4 и 5 охлаждаются обычным способом, который здесь не описывается, и по мере 30 его прохождения вертикально вниз через зазор 3 расплавленный металл охлаждается и затвердевает в металлическую полосу 8 (фиг. 12), опускающуюся вниз из узкой части зазора 3. 35 Однако для устройства 1 расплавленный металл в зазоре 3 будет вытекать через открытую сторону 2 последнего. Хотя на чертежах показаны только одна открытая сторона зазора 3 и одно устройство 40 1, однако, Должно быть понятно, что имеют- • ся одна открытая сторона на каждом открытом конце зазора 3 и устройство 1 на каждом открытом конце. Устройство 1 содержит проводящую 45 ток катушку 9, установленную рядом с открытой стороной 2 зазора 3 и имеющую поверхностную часть, обращенную к открытой стороне 2. Переменный ток проходит через катушку 9, как будет описано 50 ниже, и она непосредственно генерирует горизонтальное магнитное поле, которое из-за близости катушки 9 к открытой-стороне 2 простирается от обращенной стороны катушки через открытую сторону 2 55 зазора 3 к расплавленному металлу в зазоре. Катушка 9 достаточно близко расположена к открытой стороне 2, в результате чего непосредственно генерируемое горизонтальное магнитное поле имеет напряженность, достаточную для приложения 25 26914 удерживающего давления к расплавленному металлу в зазоре 3. Устройство 1 содержит конструкцию, которая будет описана более подробно ниже, для предотвращения рассеяния магнитного поля в направлении в сторону от открытой стороны 2 зазора 3. Эта конструкция ограничивает магнитное поле, генерируемое катушкой, по существу открытой стороной 2 зазора. Как показано на фиг. 4-5, катушка 9 содержит один виток, обращенный к открытой стороне 2 зазора 3. Катушка 9 содержит две полукатушки 10 и 11, разделенные узким вертикальным пространством и проводящие соединения рядом с концом каждой из них с помощью соединительного элемента 12, расположенного в основании катушки 9. Каждая полукатушка 10 и 11 установлена вертикально и имеет соответствующую вертикально расположенную переднюю стенку 13, 14, обращенную к открытой стороне 2 зазора 3. Две передние стенки 13, 14 вместе образуют немагнитный электрический проводник, который находится в электропроводящей связи с катушкой 9 и обращен к открытой стороне 2 зазора 3 и достаточно приближен к открытой стороне 2, чтобы ограничивать магнитный поток, генерируемый катушкой 9 в основном открытой стороной 2. Как показано на фиг. 6, проводник, образованный передними стенками 13, 14, занимает по существу всю зону между верхней и нижней частями 15, 16 катушки 9, за исключением узкого вертикального пространства 17. Каждая передняя стенка 13, 14 полукатушек 10, 11 имеет ширину, которая сужается вниз вдоль вертикального размера полукатушки в соответствии и сужением ширины открытой стороны 2 зазора 3 (фиг. 4, 6 и 12). Другими словами, проводник, образованный передними стен ками 13, 14, имеет форму, соответствую щую по существу идущей на конус форме открытой стороны 2 зазора 3. Плотность тока и интенсивность магнитного поля на передней стенке 13, 14 определяются об щим током на стенке, деленным на ши рину стенки. Когда ширина уменьшается, то плотность тока и интенсивность маг нитного поля увеличиваются. Следователь но, когда ток заданной величины прохо дит через катушку 9, то плотность тока на передних стенках 13С 14 увеличивается в нижнем направлении при уменьшении ши рины передних стенок. Статическое дав ление, создаваемое расплавленным ме таллом в зазоре 3, увеличивается с уве 26 личением глубины. Однако, увеличивающаяся плотность тока обуславливает увеличенную напряженность магнитного поля и повышенное магнитное давление. В ре5 зультате этого форма проводника, образованного передними стенками 13, 14, обуславливает увеличение магнитного давления, связанного с магнитным полем, генерируемым катушкой 9, тем самым ком10 пенсируя повышенное статическое давление, создаваемое расплавленным металлом в зазоре 3, Проводник, образованный передними стенками 13, 14, показан на чертежах, 15 как имеющий дугообразную, идущую на конус сужающуюся вниз форму. Может использоваться также треугольная прямолинейная сужающаяся вниз форма. Каждая полукатушка 10, 11 имеет в 20 дополнение к соответствующим передним стенкам 13, 14 соответствующие наружные стенки 18, 19, соответствующие внутренние стенки 20, 21 и соответствующие задние стенки 22, 23 (фиг. 14). 25 С катушкой 9 взаимодействуют два элемента, состоящие из магнитного материала, для концентрации тока, проходящего через катушку 9 в передних стенках 13, 14 ее, и создания обратной траекто30 рии с низким магнитным сопротивлением для магнитного поля, создаваемого катушкой 9 и проходящего через открытую сторону 2 зазора 3. Имеется вертикально установленный по существу плоский пер35 вый магнитный элемент 24 (фиг. 14-15), который располагается в плоскости, параллельной оси валков 4, 5 и имеет две противолежащие боковые поверхности 25, 26 (фиг. 15). Каждая вертикально уста4Q новленная полукатушка 10, 11 расположена рядом с соответствующей противолежащей боковой поверхностью 25, 26 первого магнитного элемента 24 и электрически изолирована от них с помощью 45 тонкого слоя электроизоляционного материала (не показан). Первый магнитный элемент 24 имеет переднюю кромку 27, обращенную к открытой стороне 2 зазора 3 по существу в таком же близком приб50 лижении к ней, как и передние стенки 13, 14 полукатушек 10, 11. Первый магнитный элемент 24 имеет также заднюю кромку 28, по существу упирающуюся в заднюю стенку 29 второго магнитного элемента 55 30. Второй магнитный элемент 30 частично окружает катушку 9. В частности, второй магнитный элемент 30 имеет заднюю стенку 29, закрывающую задние стенки 22, 23 двух полукатушек 10, 11 и элект 27 26914 рически изолированную от них с помощью тонкого слоя из электроизолирующего материала (не показан). Второй магнитный элемент 30 также имеет удаленные друг от друга боковые стенки 31, 32, каждая из которых окружает и близко следует контуру соответствующих наружных стенок 18, 19 соответствующих полукатушек 10, 11 и электрически изолирована от них с помощью тонкого слоя из электроизолирующего материала (не показан). Каждая боковая стенка 31, 32 второго магнитного элемента 30 имеет передний конец 33, 34 (фиг. 4-5), обращенный к соответствующим вращающимся валкам 4, 5 рядом с периферийной боковой кромкой 8, 35 валка (фиг. 12-13). Первый 24 и второй 30 магнитные элементы содержат конструкции, которые взаимодействуют для создания магнитного поля с траекторией, обратной траектории горизонтального магнитного поля с нижним магнитным сопротивлением для непосредственно генерируемого магнитного поля с помощью катушки 9, простирающегося через открытую сторону 2 зазора 3. В дополнение к компонентам, описанным выше, устройство 1 содержит также экран 26, изготовленный из немагнитного проводящего материала, экран 26 частично закрывает второй магнитный элемент 30 способом, описываемым ниже, и предотвращает образование магнитного поля днаружи и за вторым магнитным элементом 30. Другими с ловами, экран 35 ограничивает часть непосредственно генерируемого магнитного поля, которая находится вне обратной траектории с низ шим магнитным сопротивлением, по су ществу пространством, образованным с одной стороны передними стенками 13, 14 катушки и, с другой стороны, расплав ленным металлом в зазоре 3. Экран 36 содержит заднюю часть 37, окружающую заднюю стенку 28 второго магнитного элемента 30 сзади и электрически изолированную от нее с помощью тонкого слоя изолирующего материала (не показан). Экран 36 также включает две боковые части 38, 39, каждая из которых окружена соответствующей боковой стенкой 31, 32 второго магнитного элемента 30 и снаружи электрически изолирована от нее с помощью тонкого слоя из электроизолирующего материала (не показан). Каждая боковая часть 38, 39 экрана 36 имеет внутреннюю поверхность, кото рая близко располагается от соседних бо ковых стенок 31, 32 второго магнитного 28 * элемента 30 и следует за контуром соседней боковой стенки. Задняя часть 37 имеет внутреннюю поверхность, близко расположенную относительно задней стен5 ки 29 второго магнитного элемента 30. Экран 36 имеет внутреннюю полость 40, 41 на фиг. 11, образующую проход, через который охлаждающая жидкость может циркулировать через впускное и вы10 пускное отверстия (не показаны). Как показано на фиг. 4-5 и 14-15, устройство 1 содержит также огнеупорный элемент 42, покрывающий переднюю кромку 27 первого магнитного элемента 15 24 и передние стенки 13, 14 полукатушек 10, 11. Огнеупорный элемент 42 имеет две противолежащие боковые кромки 43, 44, каждая из которых упирается в соответствующую боковую стенку 31, 32 вто20 рого магнитного элемента 30. Огнеупорный элемент 42 имеет также вертикально расположенную наружную поверхность 45, которая располагается по существу в той же плоскости, что и передние кромки 33, 25 34 боковых стенок 31, 32 второго магнитного элемента 30. Огнеупорный элемент 42 покрывает ту часть передних стенок 13, 14 катушки, которая в противном случае была бы отк30 -рыта для расплавленного металла в зазоре 3. В представленном варианте огнеупорный элемент 42 не покрывает передние концы 33, 34 боковых стенок 31, 32 второго магнитного элемента 30. 35 Как отмечалось выше, первый магнитный элемент 24 электрически изолирован от двух полукатушек 10, 11, а второй магнитный элемент 30 электрически изолирован от полукатушек 13, 14 и экра40 на 36. В качестве изолирующих средств» можно использовать имеющиеся в продаже электроизоляционные ленты, которые обертываются вокруг магнитных элементов 24 и 30. Лента должна быть темпера45 туростойкой изолирующей пленкой, способной выдерживать температуры до 177°С при максимальной толщине порядка 0,127 мм. Катушка 9 состоит из высокопроводи50 мого материала например, меди или медных сплавов. Каждая полукатушка 10, 11 имеет внутреннюю полость, образующую проход, через который охлаждающая жидкость может ц иркулировать и это будет 55 более подробно описано ниже. Как показано на фиг. 12, первый магнитный элемент имеет нижнюю часть 46, находящуюся по существу на том же вертикальном уровне, что и самая узкая часть открытой стороны зазора 3. Нижняя часть 29 26914 зазора 46 состоит из большого числа горизонтально расположенных вертикально уложенных полос текстурированной кремнистой стали, обычного магнитного ма териала. Верхняя часть первого магнитного эле мента 24 может состоя ть из такого же материала, хотя слоистые полосы из кремнистой стали не обязательно должны располага ться горизонтально, а могут уста навливаться вертикально. Горизонтально расположенные полосы из кре мнистой стали использ уются на нижней части 46 первого ма гнитного элеме нта, так они соз дают меньшие поте ри сердечника, чем это де лают вертикально установленные полосы. Ни феррит, ни порошк овое железо не должны использоваться для ниж ней части 46 магнитного элеме нта 24, так как уровни насыще ния этих двух материалов значительно меньше, че м уровни насыще ния струк турированной кре мнистой ста ли. Однако, феррит и порошк ообразное железо могут использоваться на самой верхней части магнитного эле мента, где ма гнитная индук ция и результирующая ма гнитная индукция, которые уве личиваются с увеличением глубины ра сплавленного ме талла, явля ются относите льно низкими и могут взаимодействовать с материалами, имеющими относительно низкие уровни насыщения. Та м, где глубина расплавленного мета лла является максима льной, то ма гнитная индукция и результирующая плотность потока являются максимальными и требуют использования материала, имеюще го относительно высок ий уровень насыщения, в частности, структурированной кремнистой стали. Второй ма гнитный эле мент 30 может состоять из любого материала, использовавшегося до сих пор в качестве магнитного ма териа ла для электромагнитов. В дополнение к слоистым полосам из кремнистой ста ли второй магнитный эле мент 30 может состоять из прессованного ферритного порошка или пре ссова нного железного порошка. Если на втором магнитном эле менте 30 используются слоистые полосы из кре мнистой ста ли, то слоистости могут располага ться или горизонтально, или вертикально, при этом последнее является более предпочтительнее. Огнеупорный эле мент 42 состоит из керамического материала, например, азотистого бора или материала, известного, как "Duraboard" TM 3000 или 3300, окиси алюминия с низкой плотностью, изготавли ва ю ще го ся ф и р мо й Ca r bo ru ndum Corpora ti on, Ке ра миче ск ий ма териа л, из ЗО которого изготовлен огнеупорный элемент 42, должен облада ть достаточной те мпературной стойкостью для защиты катушки 9, если произойдет неисправность с элект5 ротоком, которая повлечет за собой прекращение действия магнитного поля. В таком случае, конечно, расплавленный металл в зазоре 3 будет стре миться наружу через открытую сторону 2 заз ора 3 к ка 10 тушк е 9, за собой огне упорный эле ме нт 42 за щитит ка тушк у 9, е сли это произойдет. Огнеупорный элеме нт 42 зак лине н между передними конца ми 33, 34 второго ма гнитного эле ме нта 30 и прик леен к пе15 ре дним сте нка м 13, 14 полука туше к 10, 11, использ уя для этих целей высок оте мпературный эпок сидный кле й, наприме р. Ва лк и 4, 3 пре дпоч тите льно из гота влива ются из облада юще го высокой про20 водимостью сплава на медной основе, состоя ще го главным образом из бескислородной ме ди и к оторый может содержать небольшие количества серебра {0,070, 12 весовых процентов) и ф осф ора (по25 рядка 0,02 весовых %) для сопротивления царапанию. Для раз ме щения ка тушки 9 как можно ближе к отк рытому к онцу 2 зазора 3, устройство 1 предпочтительно почти упирает30 ся в к онцы ва лков 4, 5, в рез ультате че го меж ду последними и устройством 1 остае тся оче нь небольшой зазор. Устройство 1 уде рживается в требуе мом позиционном отношении с ва лка ми 35 4, 5 с помощью к онструк ции, показанной на фиг. 24, которая также выполняет функции шин для пропуска электрического то ка к катушке 9 и трубопроводов для циркулирования охлаждающей жидкости в ка40 т у шк у 9 и из н е е . Как пока зано на ф иг. 24, на д ка тушкой 9 установлены два металлических проводя щих эле ме нта 47, 48, соединенных элек триче ск и и к онструк тивно с полука45 тушка ми 10, 11 соотве тственно. На к онце каждого эле мента 47, 48, уда ленном от катушки 9, расположен соответствующий фланец 49, 50, который механически сое дине н с не сущей конструк цией (не пока 50 зана ) и элек трическ и сое динен с источ ником переменного тока (не показан). Элемент 47, механически и электрически соединяющийся с полукатушкой 10, является проводя щей металлической пластиной 51, 55 ра сполага юще йся сверх у на полука тушке 10. Для механическ ого соедине ния пластины 51 с полукатушкой 10 используются обыч ные механические крепления. Пла стина, аналогичная пластине 51, соединяет эле мент 51 с полука тушкой 11. Эта плас 31 26914 тина не показана на фиг. 24, но она горизонтально удалена в сторону от пластины 51 / соединяющей элемент 47 с полукатушкой ТО. Элементы 47, 48 также горизонтально удалены друг от друга. Элементы 47, 48 и пластина 51 могут изготавливаться из того же материала, что и катушка 9. Ток проходит через элемент 47 и пластину 51 к полукатушке 10, затем через соединяющий элемент 52 и полукатушку 11 к их пластине (не показана) сверху на полукатушке 11 и затем через элемент 48. Соединяющий элемент 52 на фиг. 24 расположен ниже катушки 9, а не сзади нее, как в случае с соединяющим элементом 12 на фиг. 4-7. Элемент 48 является зеркальным отражением элемента 47, а полукатушка 11 является зеркальным отражением полукатушки 10. Поэтому, последующее обсуждение будет проводиться в отношении элемента 47, однако, элемент 48 имеет аналогичные признаки, поскольку они являются зеркальным отражением признаков элемента 47. Рядом с элементом 47 расположен впускной трубопровод 53, сообщающийся с верхней частью распределителя 54, отдаленной от нижней части 55 распределителя с помощью горизонтально расположенной внутренней перегородки, не показанной на фиг. 24, Верхняя часть 54 распределителя сообщается с вертикальным трубопроводом 56, который сообщается с впускным отверстием 57 наверху полукатушки (фиг. 8). Впускное отверстие 57 сообщается с наклоненным впускным каналом 58, по которому подается охлаждающая жидкость. Наклонный направляющий элемент 59 внутри катушки направляет поступающую жидкость сначала вдоль стороны внутренней полости полукатушки, а затем вдоль ее стороны. Охлаждающая жидкость циркулирует через полукатушку и удаляется из нее через вертикальный выпускной канал, сообщающийся с выпускным отверстием 60, соединенным с частью 55 распределителя, который в свою очередь сообщается с выпускным трубопроводом 61, расположенным вдоль стенок элемента 47. Хотя на фиг. 6 элементы 57-61 показаны во взаимодействии с полукатушкой 14,однако, аналогичные элементы будут у полукатушки 13, как зеркальное отражение. Охлаждающая жидкость поступает во впускной трубопровод 53 на элементе 47 через впускной патрубок 62, соединенный с источником охлаждающей жидкости (не 32 показан), а удаляется из выпускного трубопровода 61 через выпускной патрубок 63. Охлаждающие жидкости, циркулирующие через катушку, могут быть, напри5 мер, очень чистой с низкой проводимостью охлаждающей водой. Охлаждающая жидкость, циркулирующая через соединяющий элемент 12 катушки 9 (фиг. 2-7), отделена от охлаж10 дающей жидкости, циркулирующей через каждую полукатушку 10, 11. Охлаждающая жидкость подается в и удаляется из соединяющего элемента 12 через впускной и выпускной трубопроводы 64, 65 15 соответственно (фиг. 1 и 3). Аналогично, охлаждающая жидкость, циркулирующая через соединяющий элемент 52, изолирована от охлаждающей жидкости, циркулирующей через каждую полукатушку 10, 20 11. В варианте, показанном на фиг. 24, охлаждающая жидкость подается в соединяющий элемент 52 через впуск 66, а удаляется из соединяющего элемента 67 через выпускное отверстие (не показано) 25 на противоположной стороне соединяющего элемента 52 от впуска 66. В варианте на фиг. 24 ток поступает и покидает полукатушки 10, 11 через элементы 47, 48, установленные сверху ка30 тушки 9. В альтернативном варианте шины могут устанавливаться в основание каждой полукатушки 10, 11, а не наверху. В таком альтернативном варианте соединяющий э лемент 12 или 52 будет распола35 гаться на верху катушки, а не внизу. Как отмечалось выше, боковые части 38, 39 экрана 36 имеют внутреннюю поверхность, соответствующую и близко следующей за наружной поверхностью боко40 вых стенок 31, 32 второго магнитного элемента 30 (фиг. 5). Охлаждающая жидкость циркулирует через полую внутреннюю полость 40, 41 экрана 36 (фиг. 11) для охлаждения экрана и участия охлаж45 дения второго магнитного элемента 30. Хотя боковые части 38, 39 экрана36 показаны с вертикальными наружными поверхностями (фиг. 4, 11), однако, эти наружные поверхности могут быть изогнуты 50 внутрь сверху до низу так же, как это сделано с внутренними поверхностями боковых частей 38, 39. В таком случае форма экрана 36 будет напоминать форму второго магнитного элемента 30 (фиг. 4, 55 5). Однако, безразлично какой вариант используется для экрана 36, важно только то, чтобы внутренние поверхности боковых частей 38, 39 соответствовали и плотно следовали за наружными поверхностями б оковых стенок 31, 32 второго 33 26914 магнитного элемента 30, и чтобы внутренние поверхности боковых стенок 31, 32 второго магнитного элемента 30, и чтобы внутренние поверхности боковых стенок 31, 32 второго магнитного элемента 30 соответствовали и плотно следовали за наружными поверхностями наружных стенок 18, 19 полукатушек 10, 11. Обратимся теперь к фиг. 14 и 15, на которых показано магнитное поле, генерируемое катушкой в верхней и нижней областях, обозначенных линиями сечения 68 и 69 соответственно на фиг. 12. Магнитное поле входит в магнитные элементы, например, 24 и 30, и покидает их под прямыми углами к поверхности материала. Магнитное поле в основном параллельно или касательно к поверхности, состоящей из немагнитного проводящего материала, например, передней стенке катушки 9 и валкам 4, 5. Расплавленный металл, удерживаемый в зазоре 3, обозначен позицией 70 на фиг. 14 и 15, а наружная граница расплавленного металла 70 на открытой стороне 2 зазора 3 обозначена позицией 71 на фиг. 14. Как отмечалось выше, каждый валок 4, 5 имеет периферийную боковую кромку 8, 9, образующую кромку 2 зазора 1. Рядом с каждой боковой кромкой расположена боковая кромочная часть, например, боковая часть 72 рядом с периферийной боковой кромкой. Аналогично, каждая передняя стенка 13, 14 на полукатушке 10, 11 имеет соответствующую наружную кромку 73, каждая из которых горизонтально удалена от другой, и имеется также наружная кромочная часть 74, 75, расположенная рядом с каждой наружной кромкой 73, 76 соответственно. Как показано на фиг. 12, горизонтальное пространство между наружными кромками 73, 76 на передних стенках 13, 14 полукатушки больше, чем горизонтальное расстояние между двумя периферийными боковыми кромками 8, 35, образующими открытую сторону 2 зазора 3 и одновременно вертикально расположенные вдоль зазора 3. Как показано на фиг. 14-15, каждая наружная кромочная часть 74, 75 на соответствующей передней стенке 13, 14 катушки удалена в осевом направлении в сторону от соответствующей боковой кромочной части, например, 72 на валке 5, для образования узкого пространства 77 между ними. Как показано на фиг. 14 и 15, наружная кромочная часть 74 на передней стенке 13 полукатушки 10 и боковая кромочная часть 72 валка 5 взаимодействуют 34 для обеспечения повышенной магнитной индукции в магнитном поле в пространстве 77 по сравнению с магнитной индукцией магнитного поля, проходящего через 5 открытую сторону 2 зазора 3. Причина этого будет рассмотрена ниже. Возросшая . магнитная индукция увеличивает магнитное давление в пространстве 77 по сравнению с магнитным давлением на откры10 той стороне 3 зазора 3, тем самым предотвращая вытекание расплавленного металла вбок наружу через пространство 77. Глубина проникновения магнитного поля в немагнитный проводник, например, 15 расплавленный металл 70 или переднюю стенку 13 полукатушки 10 или валок 5 является обратно пропорциональной корню квадратному из произведения магнитной проницаемости и проводимости про20 водящего материала. Медь или медные сплавы, из которых состоят передняя стенка 13 полукатушки и валок 5, гораздо меньше проницаемы для магнитного поля, чем расплавленная сталь. В результа25 те магнитное поле и магнитная индукция больше концентрируются в пространстве 77 между периферийной кромочной частью 72 валка 5 и наружной кромочной частью 74 передней стенки 13 полукатуш30 ки, чем между передней стенкой 13 и наружной границей 71 на расплавленном металле 70, когда расплавленным металлом является сталь. Магнитное давление, создаваемое 35 магнитным полем, пропорционально квадрату магнитной индукции, которая, в свою очередь, определяется площадью поперечного сечения магнитного потока. Поскольку магнитное поле сжимается в прост40 ранстве 77, то площадь поперечного сечения магнитного потока в пространстве 77 меньше, чем площадь поперечного сечения потока в пространстве между катушкой 9 и расплавленным металлом. В 45 результате этого плотность магнитного потока в пространстве 77 увеличивается по сравнению с плотностью магнитного потока между катушкой 9 и расплавленным металлом 70, тем самым увеличивая маг50 нитное давление в пространс тве 77 по сравнению с магнитным давлением между катушкой 9 и расплавленным металлом 70. • Глубина проникновения магнитного пс^ 55 ля также обратно пропорциональна угловой частоте переменного тока. При частоте в 3000 Гц относительные проникно*^ вения магнитного поля в расплавленную сталь и медь составляет порядка 10,9 v* 1,2 мм соответственно. Обычно рабочая 35 26914 частота катушки 90 составляет 3000 Гц. Если частота слишком низкая, чем приведенная, то в расплавленном металле могут создаваться вспомогательные рециркулирующие потоки, что является нежелательным. Чем выше частота, тем большее количество тепла выделяется катушкой, а это, в свою очередь, требует повышенного ох лаждения. Используе мая частота не может быть больше, чем имеющаяся производительность охлаждения. Магнитное давление прямо против передней кромки 27 первого магнитного элемента 47 меньше, чем ма гнитное давление в других местах вдоль открытой стороны 2 зазора 3 из -за направленности магнитного поля в противоположную сторону от пере дней кромки 47 (ф иг. 14). В результате этого граница 71 расплавленного металла выступает дальше наружу в сторону катушки 9 вместе непосредственно против первого магнитного эле мента 24. Чем меньше ширина первого магнитного эле мента 24, те м меньшее ра стягивание магнитного поля будет происходить непосре дственно перед' первым ма гнитным элементом 24, создавая меньшее понижение ма гнитного давления та м. Если первый магнитный эле мент 24 является относительно широким, то расплавленный мета лл 70 може т касаться огнеупорного, элемента 42 впереди первого магнитного элемента 24, воз можно вызывая затвердевание расплавленного металла там. Если первый магнитный эле мент 24 является относительно узким, то магнитное поле будет достаточно концентрироваться перед первым магнитным эле ментом 24 для предотвращения контактирования расплавленного металла с огнеупорным элементом 42 в этом ме сте. Первый огне упорный эле мент 24 может быть такой же узкий, как 0, 508 мм и так ой же широк ий, как раз де ле ние меж ду ва лка ми 4, 5 в са мой узк ой ча сти зазора 3 (2, 54 - 6, 35 мм). На фиг. 15, показывающем магнитное поле по существу в са мой узкой части зазора 3, ма гнитное поле пря мо пере д первым магнитным элементом 24 буде т достаточно высоким, чтобы предотвратить контактирование расплавленной стали с огнеупорным элементом 42 в этом месте. Повышенное магнитное давление на вертикальной проекции, показанной на фиг. 15, обусловлено меньшей длиной линий магнитной индукции на этой проекции и более близким расположение м к пе редней к ромке 27 первого ма гнитного эле 36 мента 24 пространства 77, в котором магнитное поле сужается для увеличения плотности е го потока. Первый магнитный элемент 24 не обя5 зате льно должен иметь одинаковую ширину вдоль своего вертикального размера. Однако, если ширина первого магнитного эле мента 24 из меняется, то минимальная ширина должна быть в его осно10 вании. На ф иг. 1 6 - 2 3 поз ицией 78 (ф иг. 16 - 17 и 23) обозначено в це лом устройство, выполненное в соответствии с другим вариантом изобретения. 15 Устройство 78 соде ржит токопроводя щую катушк у 79, имеющую большое число вертикально расположенных витков 80, которые обернуты в круг вертикально уста новле нного ма гнитного эле ме нта 81. 20 Каждый виток 80 катушк и содержит вертикально расположенную переднюю часть 82, обра ще нную к открытой стороне 2 зазора 3. Переменный ток проходит через катушк у 79 и это не посредственно гене 25 рируе т гориз онтальное магнитное поле, которое из -за близости катушки 79 к открытой стороне 2, вынуж дает ма гнитное поле простираться, от передних частей 82 витков 80 катушки через открытую сторо30 ну 2 зазора 3 к ра спла вленному ме та ллу в зазоре и с достаточным усилие м прик ладывать к нему удерживающее давление. За исключением витка 80 катушки, рас35 положенного дальше влево, как показано на фиг. 23, каждый виток 80 катушки имеет верхнюю часть 83, соединенную с передней частью 82 этого витка, нижнюю часть 84, соединенную с низом передней части 40 82 витка катушки, и заднюю часть 85, соединяющую нижнюю часть 84 витка 80 катушк и с ве рхней частью 83 соседне го витка 89 катушк и (фиг. 17). Виток катушки, находя щийся да льше на лево, как по45 каза но на ф иг. 23, не содерж ит за дней части. Вме сто этого нижняя часть 84 этого витка ка тушки сообщае тся с другой конструкцией, которая будет описана ниже. 50 Ка тушк а 79 состоит из полой ме дной трубки, через которую циркулирует охлаждающая жидкость. Охлаждающая жидкость поступает в катушку 79 через впускной трубопровод 86, соединенный с верхней 55 частью 83 витка 80, расположенного да льше направо, как показано на фиг. 23. Из катушки 79 охлаждающая жидкость выходит через выпускной трубопровод 87, соединенный с нижней частью 84 витка 80 катушки, расположенного дальше вле во 37 26914 на фиг. 23. Две шины 99, 89 электрически соединены соответственно с впускным 86 и выпускным 87 трубопроводами для прохождения переменного электрического тока через катушку 79. Устройство 78 содержит конструкцию для предотвращения рассеяния магнитного поля в сторону от открытой стороны 2 зазора 3. Эта конструкция ограничивает магнитное поле, генерируемое катушкой 79 по существу открытой стороной 2 зазора. Как показано на фиг. 16 - 18 и 23, к каждой передней части 82 соответствующего витка 80 катушки проводящей прикреплена вертикально расположенная металлическая полоса 90, изготовленная, например из меди, и образующая немагнитный проводник, которая обращена к открытой стороне 2 зазора 3. Как показано на фиг. 16, каждая металлическая полоса 90 имеет ширину, сужающуюся вниз вдоль вертикального ее размера в соответствии с сужением ширины открытой стороны 2 зазора 3, в результате чего, когда ток проходит через катушку 79 и полосы 90, то плотность тока в полосе увеличивается с уменьшением ширины полосы. Как отмечалось выше, статическое давление, создаваемое расплавленным металлом в зазоре 2, увеличивается с увеличением глубины. Однако, поскольку увеличенная плотность тока создает увеличенное магнитное давление, то форма проводника, образованного полосами 90, влечет за собой увеличение магнитного давления в соответствии с увеличением статического давления, создаваемого расплавленным металлом в зазоре 3. Немагнитный проводник, образованный полосами 90 и расположенный между катушкой 79 и открытой стороной зазора, достаточно приближен к открытой стороне 2, чтобы ограничивать магнитное поле, генерируемое катушкой 79, в основном открытой стороной зазора. Как показано на фиг. 16 и 17, проводник, образованный полосой 90, занимает по существу всю зону перед катушкой между верхней и нижней частями 83 и 84 каждого витка 80 катушки. Магнитный элемент 81 состоит из магнитного материала и взаимодействует с катушкой 79, чтобы совместно с ней создать обратную траекторию с низким магнитным сопротивлением для непосредственно генерированного магнитного поля, созданного катушкой 79 и простирающегося через открытую сторону 2 зазора 3. Как показано на фиг. 16 и 23, магнитный элемент 81 имеет переднюю поверхность 38 91, обращенную к открытой стороне 2 зазора 3. Каждая передняя часть 82 каж дого витка 80 катушки расположена пе ред передней поверхностью 91 магнитно5 го элемента 81. Каждая передняя часть 82 витка 80 катушки имеет две стороны 92, 93, каждая из которых закрыта поло сой из магнитного материала 94, 95 соот ветственно (фиг. 18). Каждая полоса из 10 магнитного материала 94, 95 располагается между передней поверхностью 91 маг• митного элемента 81 и металлической полосой 90, прикрепленной к передней части 82 для концентрации электрического 15 тока, проходящего через переднюю часть 82 витков, на металлической полосе 90. Между передней поверхностью 91 магнитного элемента 81 и передней частью * 82 витка 80 катушки расположена тонкая 20 изоляционная пленка. Аналогично, тонкая пленка э лектроизоляционного материала расположена между каждой стороной 92, с 93 передней части 82 и соответствующей магнитной полосой 94, 95 закрывающей 25 стороны 92, 93 соответственно. Полосы 90 располагаются по существу в упор бок-о-бок разделенные тонкой пленкой из электроизоляционного материала. Последний, описанный в предшествовавшем па30 раграфе, является таким же, который используется в устройстве 1, показанном на фиг. 1-15, для разделения катушки 9 от магнитных элементов 24 и 30. Магнитный элемент 81 и магнитные 35 полосы 94 могут состоять из того же маг- " : нитного материала, что и магнитные э лементы 24 и 30 устройства 1. Как показано на фиг. 18-20, магнитный элемент 81 в дополнение к передней 40 поверхности 91 содержит заднюю поверхность 96 и две дугообразные сходящиеся вниз боковые стенки 97, 98, которые сообразовывают форму элемента 81 в основном форме открытой стороне 2 зазора 3. 45 Магнитный элемент 81 имеет вырезанные части 99 (фиг. 19), расположенные рядом с каждой боковой стенкой 97, 98 и через которые проходят нижние части 84 витков 80 катушки. Верхние уасти 83 каждого 50 витка 80 катушки простираются поверх магнитного элемента 81 (фиг. 17). Как показано на фиг. 17, передняя часть 82 каждого витка 80 катушки расположена перед передней поверхностью 91 магнит^ 55 ного элемента 81, а каждая задняя часть 85 витка катушки расположена за задней поверхностью 96 магнитного элемента 81 и простирается между нижней частью 84 этого витка из верхней части 83 соседнего витка 80 катушки. 39 269T4 Каждый виток 80 катушки имеет вертикальный размер, отличающийся от вертикального размера соседнего витка 80 катушки и по существу соответствующий размеру той части ма гнитного эле мента 81, вокруг которой обернут виток. Каждая вертикально расположенная металлическая полоса 90 имеет по существу одинаковую вертикальную протяженность с передней частью 82 катушки, к которой про-' водя ще к репится полоса 90. Каждая полоса 90 имеет две боковые кромки, а боковые кромки соседних полос 90 образуют с ними пространство, которое является незначительным (фиг. 16) и в котором располагается пленка из электроизоляционного материала для предотвращения электрического замыкания между соседними полоса ми. Магнитный элемент 81 имеет ширину, которая изменяется в вертикальном направлении вдоль элемента 81, и соответствует по существу ширине открытой стороны 2-зазора 3 в той же горизонтальной плоскости. Магнитный эле мент 81 окружен экраном 100, из готовленным из проводя ще го ма териа ла, например, ме ди (ф иг. 13 - 17 и 23). Как показано на фиг. 2 1 - 2 3 экра н соде ржит за днюю стенк у 101 и две бок овые стенки 102, 103. Задняя стенка 101 имеет вырез 104 для обеспечения прохождения через заднюю стенку 101 нижних частей 64 витк ов 80 катушк и. За дняя сте нка 101 эк рана 100 плотно окружает заднюю поверхность 96 ма гнитного эле ме нта 81 и отделе на о т него тонкой пленкой из электроиз оля ционного ма те риа ла. Каж дая боковая стенка 102, 103 экра на 100 имее т соответствующую сходя щуюся вниз внутреннюю поверхность 105, 106, которая близко окружает соответствующую сходящуюся вниз бок овую стенк у 97, 98 ма гнитного эле мента 81 и отде лена от нее тонк ой пленкой из электроизоляционного материала. Экран 100 выполняет по существу ту же функцию в устройстве 78, ч то эк ран 36 в устро йст ве 1 на ф иг. 1 - 1 5 . Как показано на ф иг. 23, бок овые стенки 97, 98 магнитного эле мента 81 имеют пере дние кромки 107, 108 соответственно. Между этими боковыми стенками на их передних концах установлен огнеупорный элемент 109, выполняющий ту же функцию в устройстве 78, что и огнеупорный эле мент 42 в устройстве 1р а именно, защищает катушку 79 и полосы 90 от ра спла вленного ме талла в заз оре 3, при этом огнеупорный эле мент 42 рас 40 положен между полоса ми 90 и отк рытой стороной 2 за зора 3. Однако, дополнительно в устройстве 78 между огнеупорным эле ментом 109 и 5 полоса ми 90 имеется пространство 110. Последнее содержит среду, через которую может пропускаться охлаждающий газ, например, от воздушного ножа 111, установленного для направления охлажда ю10 щего газа через пространство 110 (ф иг. 17). Магнитное поле, генерируе мое устройством 78, простирается горизонтально через открытую сторону 2 зазора 3 между передними концами 112, 113 боковых сте15 нок 97, 98 на ма гнитном эле ме нте 81. Имеется пространство 114 между к онцом 112 боковой стенки 97 и соседней периферийной боковой кромкой 8 валка 4, а также имеется аналогичное пространство 20 114 меж ду к онцом 113 бок овой стенк и 9 8 и периферийной боковой кромкой 3 валка 5. Ма гнитное поле сжимается в пространствах 114, тем самым увеличивая плотность магнитного потока и магнитное дав25 ление в них по сравнению с те ми, ч то суще ствуют на открытой стороне 2 зазора 3. Это усиливает сопротивление выходу расплавленного, мета лла через пространство 114. 30 На ф и г. 2 5 - 26 п оз иц ие й 1 1 5 об оз начено устройство в целом, выполненное в соответствии с настоящим изобретением. Устройство 115 установлено рядом с открытой стороной 2 зазора 3, а на логич но 35 расположению устройства 1, при этом устройство 115 использует эффект близости для приложения удерживающего давления к расплавленному металлу в зазоре, аналогичному тому, как описано в отношении 40 устройства 1, за исключением некоторых различий, рассматриваемых ниже. Устройство 115 содержит катушку 115 с одним витк ом, из которой по суще ству состоя т две полукатушки, содержащие пе45 ре днюю полукатушку 117, нижний конец которой соединен с помощью закорачивающего эле мента 1 1 8 с задней полукатушкой 119, выполня юще й также роль эк ра на, как буде т описано ниже. 5 0 Пе ре ме нн ы й ток дв иж е т ся о т шин ы (не показана) вниз через переднюю полукатушк у 117, за те м через замыкающий накоротко эле мент 118 к задней полука тушке 119, вве рх через последнюю (слу55 жа щую в каче стве обратной траек тории для тока) и зате м из ка тушк и 116 через другую шину (не показана), соединенную с полукатушкой 119. Передняя полукатушка 117 имеет переднюю стенку 120, образ ующую пере д 41 26914 нюю поверхностную часть катушки 116, боковых стенок 121, 122 и задней стенки 123. Магнитный элемент плотно окружает заднюю стенку 123 полукатушки и боковые стенки 121, 122, аналогично тому, как магнитный элемент 30 (фиг. 4 - 5 ) окружает соответствующие стенки на катушке 9. Тонкий изоляционный слой (не показан) разделяет магнитный элемент 124 от стенок 121, 122, 123 гіолукатушки. Конструкция, описанная в предыдущем параграфе, концентрирует ток, проходящий вниз через полукатушку 117, на ее передней поверхностной части 120. Экран, образованный задней полукатушкой 119, имеет заднюю часть 125 и боковые части 126, 127, которые плотно окружают заднюю стенку 128 и боковые стенки 129, 130 на магнитном элементе 129. Тонкий изоляционный слой (не показан) отделяет части экрана от стенок магнитного элемента. Катушка 116 непосредственно генерирует магнитное поле, которое располагается горизонтально и по существу равномерно через всю горизонтальную ширину передней поверхностной части 120 полукатушки 117 и через открытую сторону 2 зазора 3. Передняя поверхностная часть 120 является немагнитным электрическим проводником, обращенным к открытой стороне 2 зазора и расположенным достаточно близко к открытой стороне 2, чтобы ограничивать магнитное поле в основном открытой стороной зазора. Магнитный элемент 124 генерирует магнитное поле с траекторией, обратной траектории горизонтального магнитного поля с низким магнитным сопротивлением для непосредственно генерируемого магнитного поля, которое простирается через открытую сторону зазора. Экран 119 ограничивает ту часть непосредственно генерируемого магнитного поля, которая находится снаружи поля с траекторией, обратной траектории горизонтального магнитного поля с низким магнитным сопротивлением, в основном пространством, образованным с одной стороны передней поверхностной частью 120 полукатушки 117, и с другой стороны расплавленным металлом в зазоре 3. Огнеупорный элемент 131 взаимодействует с другими компонентами устройства 115 также, как огнеупорный элемент 42 взаимодействует с компонентами устройства 1. Огнеупорный элемент 115 42 функционирует также как огнеупорный элемент 42. Принципиальное отличие устройства 115 от устройства 1 состоит в том, что в 5 устройстве 115 отсутствует зазор в горизонтальном магнитном поле, генерируемым устройством 1, образующийся в результате установки первого магнитного элемента 24 между полукатушками 10 и 10 11 (фиг. 14). Устройство 115 обеспечивает, магнитное поле, которое простирается полностью через переднюю поверхностную часть 120 катушки 116 и которое имеет б олее равномерную горизон15 тальную составляющую, чем магнитное поле, образованное устройством 1. Благодаря такой однородности магнитное поле будет стремиться проникнуть дальше в зазор 3, хотя устройство 115 требует 20 вдвое больший поток тока, чем устройство 1*. Полукатушка 117 имеет вертикальное удлинение 132 для крепления, например, в месте 133 к шине для подачи поступаю25 щего тока на полукатушку 117. Полукатушка 119 имеет верхнюю часть 134 для крепления, например, в месте 135, к шине для обратного потока тока от полукатушки 119. Детали 117, 118, 132 и 134 30 являются полыми. Охлаждающая жидкость циркулирует через полукатушки 117 и 119 через закорачивающий элемент 118, че. рез удлинение 132 на полукатушке 117 и через верхнюю часть 134 на полукатушке 35 119. Соответствующие направляющие элементы и проходы для охлаждающей жидкости предусмотрены во всех компонентах или деталях, описанных в предыдущем параграфе, которые являются конст40 руктивной целесообразностью, входящей в компетентность данной области. Устройство 115 легче охлаждать, чем устройство 1, так как устройство 115 не использует магнитного элемента, как пер45 вый магнитный элемент 24, использующийся в устройстве 1. Первый магнитный элемент 24, состоящий из слоев железа и установленный в прорези между полукатушками 10 и 11, делает устройство 1 50 относительно более сложным для охлаждения. Вышеприведенное подробное описание предназначено для лучшего понимания и не должно рассматриваться как or* 55 раничение, поскольку для специалиста будет понятно, что могут иметь места различные изменения и модификации. 26914 I . з 42 •HP Щ oflo J 36 JL 37 33
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: B22D 11/06
Мітки: утримання, металу, розплавленого, спосіб, магнітного, пристрій
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/33-26914-sposib-ta-pristrijj-dlya-magnitnogo-utrimannya-rozplavlenogo-metalu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб та пристрій для магнітного утримання розплавленого металу</a>
Попередній патент: Динамометр до установок для ударних випробувань матеріалів
Наступний патент: Спосіб одержання виробів з тіста і установка для його здійснення
Випадковий патент: Спосіб формування відвалу з різноміцних порід розкриву