自20世紀(jì)80年代初以來(lái),已成功開(kāi)發(fā)了3種類型的電磁制動(dòng)裝置:局部區(qū)域電磁制動(dòng)、全幅一段電磁制動(dòng)和全幅兩段電磁制動(dòng)。
無(wú)論哪種類型的電磁制動(dòng)裝置,都采用直流電源激磁,在板坯結(jié)晶器內(nèi)建立恒定磁場(chǎng),由于它不隨時(shí)間交變,當(dāng)它穿過(guò)結(jié)晶器銅板時(shí),其強(qiáng)度不受影響,故結(jié)晶器銅板厚度可以保持不變。但在電磁制動(dòng)器附近的一定距離內(nèi),板坯結(jié)晶器的一些構(gòu)件如結(jié)晶器水箱、壓緊裝置、調(diào)寬裝置等需要根據(jù)制動(dòng)器的配置情況應(yīng)采用非磁不銹鋼制成,以避免磁場(chǎng)短路,降低結(jié)晶器內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度,影響制動(dòng)效果。
局部區(qū)域電磁制動(dòng)的特點(diǎn)是:
(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
在板坯結(jié)晶器的兩個(gè)寬面處,水平布置一對(duì)電磁鐵,形成兩個(gè)垂直穿過(guò)結(jié)晶器的、方向相反的局部的磁場(chǎng)作用區(qū),分別位于浸入式水口左右兩側(cè),俗稱局部區(qū)域。盡管磁場(chǎng)作用區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)方向相反,根據(jù)其工作原理在流股中的感應(yīng)電流方向也相反,因而在流股中感生的電磁力的方向始終與各自的流股方向相反,從而能有效地制動(dòng)流股,使其減速。
(2)流動(dòng)特征
數(shù)值模擬表明,在embr條件下,結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)與常規(guī)連鑄相比較有明顯的變化:
1)在局部區(qū)域磁場(chǎng)作用下,從水口側(cè)孔吐出的流股受到制動(dòng),有效地減小了流股速度,減速率可達(dá)50%。
2)向上反轉(zhuǎn)流股減弱,上環(huán)流區(qū)位置提高,范圍縮小。
3)下環(huán)流區(qū)基本不出現(xiàn),向下流動(dòng)的速度降低,流動(dòng)分布較均勻。
(3)其不足之處是
1)由于局部區(qū)域磁場(chǎng)主要集中于水口附近,只能制動(dòng)流股,而不能有效地制動(dòng)整個(gè)寬度上的流動(dòng);
2)當(dāng)磁場(chǎng)超過(guò)一定強(qiáng)度時(shí),水口下方和窄面附近分流過(guò)強(qiáng);3)由于上環(huán)流區(qū)靠近彎月面,使彎月面附近的流動(dòng)過(guò)強(qiáng),引起彎月面波動(dòng)和湍流。