IT202100012824A1

IT202100012824A1 - METHOD AND DEVICE FOR SHAKING INGOT MOLD FOR ALUMINUM OR ALLOYS AND INGOT MOLD AND CASTING MACHINE INCLUDING SUCH A DEVICE

Info

Publication number: IT202100012824A1
Application number: IT102021000012824A
Authority: IT
Inventors: Monte Stefano De; Cristiano Persi; Stefano Spagnul; Sabrina Strolego
Original assignee: Ergolines Lab S R L
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-11-18

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione DESCRIPTION of the patent for an invention

Avente per titolo: Titled:

METODO E DISPOSITIVO DI AGITAZIONE PER LINGOTTIERA PER ALLUMINIO O LEGHE E LINGOTTIERA E MACCHINA DI COLATA COMPRENDENTI TALE DISPOSITIVO METHOD AND DEVICE FOR SHAKING INGOT MOLD FOR ALUMINUM OR ALLOYS AND INGOT MOLD AND CASTING MACHINE INCLUDING SUCH A DEVICE

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo tecnico Technical field

La presente invenzione riguarda un metodo e un dispositivo di agitazione per lingottiera di una macchina di colata di materiale metallico allo stato fuso costituito da alluminio o leghe di alluminio e lingottiera e macchina di colata comprendenti tale dispositivo di agitazione. The present invention relates to a method and a stirring device for the ingot mold of a casting machine of metallic material in the molten state consisting of aluminum or aluminum alloys and the ingot mold and casting machine comprising this stirring device.

Tecnica anteriore Prior art

Nel campo delle colate di alluminio o leghe di alluminio ? noto l?uso di dispositivi e metodi di agitazione in lingottiera per ottenere una omogeneizzazione del materiale metallico allo stato fuso e ridurre fenomeni indesiderati come la macro e micro-segregazione e la porosit? centrale, particolarmente nel caso di colate in lingottiera di lingotti di grandi dimensioni come ad esempio superiori a 500 mm di diametro. In the field of aluminum castings or aluminum alloys? The use of ingot mold stirring devices and methods is known to obtain homogenization of the metallic material in the molten state and reduce unwanted phenomena such as macro and micro-segregation and porosity. central, particularly in the case of ingot mold casting of large ingots such as for example greater than 500 mm in diameter.

Sono note soluzioni di agitatori elettromagnetici in cui il dispositivo di agitazione ? installato entro la lingottiera e inferiormente alla lingottiera oppure superiormente alla lingottiera. Are known solutions of electromagnetic stirrers in which the stirring device? installed within the ingot mold and below the ingot mold or above the ingot mold.

Sono note soluzioni in cui lo stirrer ? realizzato mediante avvolgimenti toroidali disposti secondo una configurazione in cui il piano di avvolgimento ? parallelo al piano orizzontale della lingottiera, cio? con gli avvolgimenti disposti in modo coassiale rispetto al materiale metallico allo stato fuso contenuto entro la lingottiera. There are known solutions in which the stirrer ? made by means of toroidal windings arranged according to a configuration in which the winding plane is parallel to the horizontal plane of the ingot mould, cio? with the windings arranged coaxially with respect to the metallic material in the molten state contained within the mold.

Problemi della tecnica anteriore Problems of the prior art

Le soluzioni della tecnica anteriore che prevedono l?installazione di un dispositivo di agitazione in una posizione inferiormente alla lingottiera non sono sufficientemente efficaci per consentire una omogeneizzazione del materiale metallico allo stato fuso, con la conseguenza che non viene ottenuta completamente la desiderata funzione di riduzione dei fenomeni di macro e micro-segregazione e porosit? centrale, in quanto l?effetto di agitazione viene ottenuto in una zona dove ? gi? iniziata la fase di solidificazione del materiale metallico allo stato fuso. The solutions of the prior art which provide for the installation of a stirring device in a position below the ingot mold are not effective enough to allow homogenization of the metallic material in the molten state, with the consequence that the desired function of reduction of the melts is not completely obtained. phenomena of macro and micro-segregation and porosity? central, as the? agitation effect is obtained in an area where ? already the solidification phase of the metallic material in the molten state has begun.

Anche le soluzioni della tecnica anteriore che prevedono l?installazione di un dispositivo di agitazione in una posizione entro la lingottiera non sono sufficientemente efficaci per consentire una omogeneizzazione del materiale metallico allo stato fuso, con la conseguenza che non viene ottenuta completamente la desiderata funzione di riduzione dei fenomeni di macro e micro-segregazione e porosit? centrale, in quanto la lingottiera e il prodotto colato stesso agiscono da elemento schermante almeno parzialmente il campo elettromagnetico di agitazione generato. Also the solutions of the prior art which provide for the installation of a stirring device in a position inside the ingot mold are not effective enough to allow homogenization of the metallic material in the molten state, with the consequence that the desired reduction function is not completely obtained. of the phenomena of macro and micro-segregation and porosity? central, since the ingot mold and the cast product itself act as an element at least partially shielding the electromagnetic agitation field generated.

Le soluzioni della tecnica anteriore che prevedono l?installazione di un dispositivo di agitazione in una posizione superiormente alla lingottiera non sono sufficientemente efficaci per consentire una omogeneizzazione del materiale metallico allo stato fuso, con la conseguenza che non viene ottenuta completamente la desiderata funzione di riduzione dei fenomeni di macro e micro-segregazione e porosit? centrale, in quanto il campo elettromagnetico di agitazione generato interessa solamente la parte superficiale del materiale metallico allo stato fuso senza penetrare sufficientemente per creare un effetto di agitazione anche in profondit? entro la lingottiera e, particolarmente nella zona di inizio solidificazione dove l?azione ? maggiormente richiesta al fine di ottenere lo scopo desiderato di riduzione dei fenomeni di micro-segregazione. The solutions of the prior art which provide for the installation of a stirring device in a position above the ingot mold are not effective enough to allow homogenization of the metallic material in the molten state, with the consequence that the desired function of reduction of the melts is not completely obtained. phenomena of macro and micro-segregation and porosity? central, since the electromagnetic field of agitation generated affects only the superficial part of the metallic material in the molten state without penetrating sufficiently to create an agitation effect even in depth? within the ingot mold and, particularly in the solidification start area where the action is? most requested in order to achieve the desired goal of reducing micro-segregation phenomena.

Le soluzioni di stirrer con avvolgimento toroidale risultano poco efficienti nella generazione del campo elettromagnetico di agitazione in modo tale da generare l?effetto di agitazione in una zona che non sia quella centrale e complanare con il toroide stesso. The stirrer solutions with toroidal winding are not very efficient in generating the stirring electromagnetic field in such a way as to generate the stirring effect in an area other than the central one and coplanar with the toroid itself.

Scopo dell?invenzione Purpose of the invention

Scopo della presente invenzione ? di fornire uno stirrer di agitazione in lingottiera il quale sia vantaggiosamente applicabile ed efficace nel caso di colate di alluminio o leghe di alluminio in lingottiera. Purpose of the present invention? to provide a stirring stirrer in the ingot mold which is advantageously applicable and effective in the case of castings of aluminum or aluminum alloys in ingot molds.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo di agitazione in lingottiera per colata di alluminio e leghe di alluminio il quale consenta di ottenere una efficace azione di agitazione del bagno in lingottiera a partire dalla zona della lingottiera superiore rispetto alla zona di inizio di solidificazione. Another purpose of the present invention ? to provide a stirring method in the ingot mold for casting aluminum and aluminum alloys which allows to obtain an effective stirring action of the bath in the ingot mold starting from the area of the ingot mold higher than the solidification start area.

La presente invenzione ha anche come scopo quello di fornire una lingottiera e una macchina di colata per colata di alluminio e leghe di alluminio in cui sia applicato uno stirrer di agitazione oppure in cui sia applicato il metodo di agitazione in lingottiera per colata di alluminio e leghe di alluminio descritto. The object of the present invention is also to provide an ingot mold and a casting machine for casting aluminum and aluminum alloys in which a stirring stirrer is applied or in which the ingot stirring method for casting aluminum and aluminum alloys is applied of aluminum described.

Concetto dell?invenzione Invention concept

Lo scopo viene raggiunto con le caratteristiche della rivendicazione principale. Le sottorivendicazioni rappresentano soluzioni vantaggiose. The object is achieved with the features of the main claim. The subclaims represent advantageous solutions.

In particolare lo scopo viene raggiunto mediante un dispositivo elettromagnetico o stirrer e metodo per agitazione elettromagnetica di materiale metallico allo stato fuso contenuto in una lingottiera o entro un guscio solidificato di una barra in corso di solidificazione, in cui il dispositivo comprende mezzi di indirizzamento del campo elettromagnetico generato per ottenimento di una disposizione asimmetrica del campo elettromagnetico di agitazione. Lo scopo viene raggiunto ulteriormente mediante una lingottiera o una macchina di colata dotati di tale dispositivo elettromagnetico o stirrer o operanti secondo il metodo descritto. In particular, the object is achieved by means of an electromagnetic device or stirrer and method for electromagnetic stirring of metallic material in the molten state contained in an ingot mold or within a solidified shell of a bar undergoing solidification, in which the device comprises means for directing the field electromagnetic generated by obtaining an asymmetric arrangement of the electromagnetic stirring field. The object is further achieved by means of an ingot mold or a casting machine equipped with such an electromagnetic device or stirrer or operating according to the described method.

Effetti vantaggiosi dell?invenzione Advantageous effects of the invention

La soluzione in conformit? con la presente invenzione, attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato e non trascurabile progresso tecnico, presenta diversi vantaggi. The solution in compliance? with the present invention, through the considerable creative contribution the effect of which constitutes an immediate and not negligible technical progress, it has various advantages.

L'applicazione della tecnologia di agitazione elettromagnetica offre vantaggi dal punto di vista della migliore qualit? della superficie del prodotto finale colato e minori segregazioni sotto la superficie con ottenimento di un prodotto caratterizzato da una migliore omogeneizzazione chimica, una migliore qualit? nella zona centrale del prodotto grazie all?ottenimento di segregazione centrale pi? bassa e minore porosit?, e una migliore lavorabilit? a caldo. The application of electromagnetic stirring technology brings advantages from the point of view of the best quality? of the surface of the final cast product and minor segregations under the surface with the achievement of a product characterized by a better chemical homogenization, a better quality? in the central area of the product thanks to the achievement of central segregation more? low and lower porosity?, and better workability? hot.

Ulteriormente, si hanno vantaggi anche dal punto di vista della riduzione dei tempi di omogeneizzazione che ? necessario svolgere sul prodotto prima di ulteriori lavorazioni come ad esempio prima di un processo di lavorazione mediante estrusione o forgiatura, in alcuni casi essendo addirittura ottenibile una eliminazione completa del processo di omogeneizzazione stesso con conseguenti notevoli benefici economici. Furthermore, there are also advantages from the point of view of the reduction of homogenization times which? necessary to carry out on the product before further processing such as for example before a manufacturing process by extrusion or forging, in some cases being even obtainable a complete elimination of the homogenization process itself with consequent considerable economic benefits.

Il sistema inventivo consente una maggiormente efficace operazione di agitazione elettromagnetica in lingottiera con la conseguenza che, oltre ai miglioramenti dal punto di vista qualitativo, ? possibile anche ottenere un aumento della velocit? di colata con conseguente aumento della produttivit?. The inventive system allows a more effective electromagnetic stirring operation in the ingot mold with the consequence that, in addition to the improvements from the qualitative point of view, is it possible to also get an increase in speed? of casting with consequent increase of the productivity?.

Definizioni Definitions

Nella presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni i seguenti termini devono essere intesi secondo le definizioni date di seguito. In the present description and in the annexed claims the following terms are to be understood according to the definitions given below.

Con l?espressione ?barra in corso di formazione? si intende comprendere tutti i tipi di prodotti di una macchina di colata, come ad esempio billette, blumi o bramme con differenti forme in sezione come ad esempio a sezione quadrata, rettangolare, tonda, poligonale. With the expression ?bar in training course? it is intended to include all types of products of a casting machine, such as for example billets, blooms or slabs with different sectional shapes such as for example square, rectangular, round, polygonal sections.

Con l?espressione ?macchina di colata? si intende comprendere sia macchine di colata verticali che macchine di colata dotate di curvatura. With the expression ?casting machine? it is intended to include both vertical casting machines and casting machines equipped with curvature.

Con l?espressione ?menisco? si intende indicare l?area superficiale del metallo allo stato fuso entro la lingottiera cio? l?area del metallo allo stato fuso in corrispondenza del livello massimo di metallo allo stato fuso entro la lingottiera. With the expression ?meniscus? is meant to indicate the surface area of the metal in the molten state within the ingot mould, ie? the area of the metal in the molten state at the maximum level of metal in the molten state within the mold.

Descrizione dei disegni Description of the drawings

Viene di seguito descritta una soluzione realizzativa con riferimento ai disegni allegati da considerarsi come esempio non limitativo della presente invenzione in cui: An embodiment is described below with reference to the attached drawings to be considered as a non-limiting example of the present invention in which:

Fig.1 rappresenta una vista in sezione schematica di una lingottiera di una macchina di colata illustrante l?installazione del dispositivo di agitazione inventivo. Fig.1 represents a schematic sectional view of an ingot mold of a casting machine illustrating the installation of the inventive stirring device.

Fig.2 rappresenta una vista prospettica del dispositivo di agitazione inventivo. Fig.2 represents a perspective view of the inventive stirring device.

Fig.3 rappresenta una vista in sezione del dispositivo di agitazione elettromagnetica di Fig.5 secondo la linea di sezione indicata con A-A. Fig.3 represents a sectional view of the electromagnetic stirring device of Fig.5 according to the section line indicated with A-A.

Fig. 4 rappresenta una vista prospettica in esploso del dispositivo di agitazione di Fig. 2. Fig. 4 represents an exploded perspective view of the stirring device of Fig. 2.

Fig.5 rappresenta una vista in pianta del dispositivo di agitazione di Fig.2 in cui ? stata rimossa la copertura superiore. Fig.5 represents a plan view of the stirring device of Fig.2 in which ? the top cover has been removed.

Fig.6 rappresenta una vista in sezione del dispositivo di agitazione di Fig.5 secondo la linea di sezione indicata con B-B. Fig.6 represents a sectional view of the stirring device of Fig.5 according to the section line indicated with B-B.

Fig. 7 rappresenta una vista prospettica di una prima possibile forma di realizzazione del corpo di generazione del campo elettromagnetico del dispositivo di agitazione inventivo. Fig. 7 represents a perspective view of a first possible embodiment of the body generating the electromagnetic field of the inventive stirring device.

Fig.8 rappresenta una vista prospettica di alcuni componenti del dispositivo inventivo. Fig.9 rappresenta una vista in pianta illustrante le forze elettromagnetiche generate dal dispositivo di agitazione inventivo in lingottiera. Fig.8 represents a perspective view of some components of the inventive device. Fig.9 represents a plan view illustrating the electromagnetic forces generated by the inventive ingot mold stirring device.

Fig. 10 rappresenta una vista in pianta illustrante l?effetto delle forze elettromagnetiche generate dal dispositivo di agitazione inventivo sul materiale metallico allo stato fuso. Fig. 10 represents a plan view illustrating the effect of the electromagnetic forces generated by the inventive stirring device on the metallic material in the molten state.

Fig. 11 rappresenta una vista in pianta di una seconda possibile forma di realizzazione del corpo di generazione del campo elettromagnetico del dispositivo inventivo. Fig. 11 represents a plan view of a second possible embodiment of the body for generating the electromagnetic field of the inventive device.

Fig. 12 rappresenta una vista laterale illustrante l?effetto di un dispositivo di agitazione elettromagnetica in lingottiera in assenza di convogliamento del flusso elettromagnetico. Fig. 12 represents a side view illustrating the effect of an electromagnetic stirring device in the ingot mold in the absence of conveyance of the electromagnetic flux.

Fig. 13 rappresenta una vista laterale illustrante l?effetto del dispositivo di agitazione inventivo in lingottiera con convogliamento del flusso elettromagnetico. Fig. 13 represents a side view illustrating the effect of the inventive stirring device in the ingot mold with the conveyance of the electromagnetic flux.

Fig.14 rappresenta un primo schema di connessione del dispositivo inventivo. Fig.14 represents a first connection diagram of the inventive device.

Fig.15 rappresenta un secondo schema di connessione del dispositivo inventivo. Fig.15 represents a second connection diagram of the inventive device.

Fig. 16 rappresenta schematicamente una macchina di colata comprendente il dispositivo di agitazione inventivo. Fig. 16 schematically represents a casting machine including the inventive stirring device.

Fig. 17 rappresenta una vista schematica prospettica dal basso di una forma di realizzazione della copertura inferiore del dispositivo di agitazione inventivo. Fig. 17 represents a schematic bottom perspective view of an embodiment of the bottom cover of the inventive stirring device.

Fig.18 rappresenta una possibile forma di realizzazione di un componente del supporto del dispositivo di agitazione inventivo. Fig.18 represents a possible embodiment of a component of the support of the inventive stirring device.

Fig. 19 rappresenta una possibile forma di realizzazione di un convogliatore del dispositivo di agitazione inventivo. Fig. 19 represents a possible embodiment of a conveyor of the inventive stirring device.

Descrizione dell?invenzione Description of the invention

La presente invenzione riguarda (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4, Fig. 5) un metodo e un dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) per una lingottiera (2) per materiale metallico allo stato fuso (3), in particolare per alluminio o leghe di alluminio. Il materiale metallico allo stato fuso (3) soggetto all?effetto di agitazione pu? essere contenuto nella lingottiera o pu? essere il cosiddetto ?pool liquido? contenuto in una barra (51) in corso di colata e in corso di solidificazione, dove ?pool liquido? indica la porzione di materiale ancora allo stato fuso contenuto entro la barra (51) in corso di formazione e racchiuso entro un guscio formato dallo stesso materiale solidificato che costituisce la parte esterna della stessa barra (51) in corso di formazione. Ulteriormente la presente invenzione riguarda (Fig.1, Fig.9, Fig.12, Fig. 13) anche una lingottiera (2) (Fig. 16) comprendente tale dispositivo e una macchina di colata (46) comprendente una rispettiva struttura (52) di installazione della lingottiera (2) la quale comprende tale dispositivo. The present invention relates to (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4, Fig. 5) a method and an electromagnetic stirring device or stirrer (1) for an ingot mold (2) for metallic material in the molten state (3), especially for aluminum or aluminum alloys. The metallic material in the molten state (3) subject to the stirring effect can? be contained in the ingot mold or pu? be the so-called ?liquid pool? contained in a bar (51) during casting and solidification, where ?liquid pool? indicates the portion of material still in the molten state contained within the bar (51) being formed and enclosed within a shell formed by the same solidified material which constitutes the external part of the same bar (51) being formed. Furthermore, the present invention also relates (Fig.1, Fig.9, Fig.12, Fig. 13) to an ingot mold (2) (Fig. 16) comprising this device and a casting machine (46) comprising a respective structure (52 ) for installing the ingot mold (2) which includes this device.

Il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) ? alimentato (Fig. 14, Fig. 15) tramite un trasformatore di potenza a bassa tensione di 480 V. Il circuito di alimentazione elettrica comprende, preferibilmente in un quadro elettrico dedicato, un convertitore di frequenza con sezionatore di linea in entrata, fusibili di protezione, inverter (35). L?inverter (35) comprende uno stadio di potenza (36) dotato di ingressi per l?alimentazione trifase (L1, L2, L3) e dotato di tre rami IGBT di uscita, cio? un primo ramo IGBT relativo alla prima fase, un secondo ramo IGBT relativo alla seconda fase, un terzo ramo IGBT relativo alla terza fase ed eventualmente dotato di un quarto ramo IGBT di uscita, il quale ? da considerarsi come opzionale e nella soluzione preferita della presente invenzione pu? essere del tutto assente. In questo caso la quarta fase relativa al quarto ramo IGBT di uscita deve essere collegata al conduttore di neutro del carico corrispondente al centro stella delle bobine di generazione del campo elettromagnetico per applicazione (Fig. 9) della forza elettromagnetica (54) al materiale metallico allo stato fuso (3). Il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) opera a frequenze di lavoro di 1- 10 Hz, con correnti su ciascun ramo che possono raggiungere valori fino a 100 A. L?inverter (35) comprende ulteriormente uno stadio di controllo (37) comprendente il sistema di controllo inverter (39) e ulteriormente un sistema di rilevamento (38) per rilevamento di parametri di controllo sulle bobine di generazione del campo elettromagnetico, ad esempio per controllo della corrente erogata o rilevamento guasti. Tramite un canale di comunicazione (Fig. 14, Fig. 15), lo stadio di controllo (37) pu? acquisire anche ulteriori parametri di controllo, ad esempio da una unit? di controllo (40). L?unit? di controllo (40) gestisce, in funzione dei parametri di processo, il sistema di controllo inverter (39), costituendo una interfaccia tra il sistema di agitazione (1, 35, 40) e un sistema di gestione dell?impianto produttivo, ma sar? evidente che in alcune forme di realizzazione, l?unit? di controllo (40) e, il sistema di controllo inverter (39) possono essere integrati in un?unica unit? di controllo del sistema di agitazione (1, 35, 40) nel suo complesso. L?unit? di controllo (40) comunica con il sistema di gestione dell?impianto produttivo per la ricezione di comandi al dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1), o per la comunicazione di condizioni di stato come ad esempio stato del dispositivo, stato dell?inverter, presenza guasti. Ad esempio, l?unit? di controllo (40) pu? comunicare con un PLC di gestione della macchina di colata (46) per ricezione di comandi o trasmissione di informazioni da visualizzare su una interfaccia HMI dell?impianto. Ad esempio, possono essere presenti dati di controllo come ad esempio una misurazione di un flusso di acqua di raffreddamento del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) tramite un corrispondente rilevatore di flusso (44) posizionato su un circuito di raffreddamento del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1), oppure una misurazione di temperatura dell?acqua di raffreddamento del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) tramite un corrispondente rilevatore di temperatura (45) posizionato su un circuito di raffreddamento del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1), preferibilmente sul circuito in uscita (42) del fluido di raffreddamento. In alcune forme di realizzazione, lo stadio di controllo (37) pu? anche controllare il flusso dell?acqua di raffreddamento tramite una uscita di controllo del flusso la quale comanda una corrispondente valvola (43). The electromagnetic stirring device or stirrer (1) ? powered (Fig. 14, Fig. 15) via a 480 V low-voltage power transformer. The electric power supply circuit includes, preferably in a dedicated electrical panel, a frequency converter with input line disconnector, protection fuses , inverters (35). The inverter (35) comprises a power stage (36) equipped with inputs for the three-phase power supply (L1, L2, L3) and equipped with three IGBT output branches, i.e. a first IGBT branch relating to the first phase, a second IGBT branch relating to the second phase, a third IGBT branch relating to the third phase and optionally equipped with a fourth IGBT output branch, which ? to be considered as optional and in the preferred solution of the present invention can? be completely absent. In this case the fourth phase relating to the fourth IGBT output branch must be connected to the neutral conductor of the load corresponding to the star center of the electromagnetic field generation coils by application (Fig. 9) of the electromagnetic force (54) to the metallic material at the molten state (3). The electromagnetic stirring device or stirrer (1) operates at working frequencies of 1-10 Hz, with currents on each branch that can reach values up to 100 A. The inverter (35) further comprises a control stage (37) comprising the inverter control system (39) and further a detection system (38) for detection of control parameters on the electromagnetic field generation coils, for example for control of the delivered current or fault detection. Through a communication channel (Fig. 14, Fig. 15), the control stage (37) can? also acquire additional control parameters, for example from a unit? control (40). The unit control system (40) manages, according to the process parameters, the inverter control system (39), constituting an interface between the stirring system (1, 35, 40) and a management system of the production plant, but it will ? evident that in some embodiments, the unit? control (40) and the inverter control system (39) can be integrated in a single unit? control of the stirring system (1, 35, 40) as a whole. The unit control (40) communicates with the management system of the production plant for receiving commands to the electromagnetic stirring device or stirrer (1), or for communicating status conditions such as for example device status, inverter status , presence of faults. For example, the unit? control (40) pu? communicate with a casting machine management PLC (46) for receiving commands or transmitting information to be displayed on an HMI interface of the plant. For example, there may be control data such as a measurement of a cooling water flow of the electromagnetic stirring device or stirrer (1) via a corresponding flow detector (44) positioned on a cooling loop of the stirring device electromagnetic stirring device or stirrer (1), or a temperature measurement of the cooling water of the electromagnetic stirring device or stirrer (1) by means of a corresponding temperature detector (45) positioned on a cooling circuit of the electromagnetic stirring device or stirrer ( 1), preferably on the cooling fluid outlet circuit (42). In some embodiments, the control stage (37) can also control the flow of the cooling water via a flow control output which controls a corresponding valve (43).

Il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) ? dotato (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16), infatti, di attacchi idraulici (10), preferibilmente ad attacco rapido, per connessione a un circuito di raffreddamento e il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) comprende un ingresso (41) per fluido di raffreddamento e una uscita (42). per fluido di raffreddamento. Il raffreddamento ? richiesto in quanto, a causa della potenza richiesta, le bobine di generazione del campo elettromagnetico per applicazione della forza elettromagnetica (54) al materiale metallico allo stato fuso (3) si scaldano durante l?utilizzo del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1). Ad esempio, il circuito di raffreddamento potr? avere una pressione nominale dell?ordine di 2?3 bar e una portata nominale di fluido di raffreddamento di 50?100 litri/min, con temperatura del fluido di raffreddamento in ingresso dell?ordine o inferiore a 40 ? C. Preferibilmente il fluido di raffreddamento ? acqua e le tubazioni (49) del circuito di adduzione dell?acqua sono in acciaio inox, al fine di prevenire la formazione di particelle metalliche che possono accumularsi ed entrare nel dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) anche a causa dell'intenso campo elettromagnetico. Tali particelle metalliche possono circolare all'interno del dispositivo e graffiare l'isolamento degli avvolgimenti in rame, provocando gravi danni agli avvolgimenti stessi. Preferibilmente si prevede l?installazione di un filtro meccanico di almeno 100 ?m per evitare la presenza di particelle che possano danneggiare gli avvolgimenti del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1). The electromagnetic stirring device or stirrer (1) ? equipped (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16), in fact, with hydraulic connections (10), preferably with quick coupling, for connection to a circuit and the electromagnetic stirring device or stirrer (1) comprises an inlet (41) for cooling fluid and an outlet (42). for coolant. The cooling ? required because, due to the power required, the coils generating the electromagnetic field due to the application of the electromagnetic force (54) to the metallic material in the molten state (3) heat up during use of the electromagnetic stirring device or stirrer (1) . For example, the cooling circuit will be able have a nominal pressure of the order of 2?3 bar and a nominal flow rate of the cooling fluid of 50?100 litres/min, with an inlet cooling fluid temperature of the order or lower than 40 ? C. Preferably the cooling fluid ? water and the pipes (49) of the water supply circuit are made of stainless steel, in order to prevent the formation of metal particles which can accumulate and enter the electromagnetic stirring device or stirrer (1) also due to the intense field electromagnetic. These metal particles can circulate inside the device and scratch the insulation of the copper windings, causing serious damage to the windings themselves. Preferably, the installation of a mechanical filter of at least 100 µm is envisaged to avoid the presence of particles which could damage the windings of the electromagnetic stirring device or stirrer (1).

Il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) ? dotato (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 16) di un connettore (9) elettrico per connessione all?inverter (35). La connessione avviene tramite un cavo (48) ad attacco rapido e potr? prevedere anche (Fig.16) la presenza di una cassetta locale (47) per connessione al quadro contenente l?inverter (35). The electromagnetic stirring device or stirrer (1) ? equipped (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 16) with an electrical connector (9) for connection to the inverter (35). The connection takes place via a quick-connect cable (48) and can also provide (Fig.16) for the presence of a local box (47) for connection to the panel containing the inverter (35).

Il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) viene disposto (Fig. 1) sulla parte superiore della lingottiera (2), il termine ?superiormente? essendo riferito rispetto alla direzione di gravit?. The electromagnetic stirring device or stirrer (1) is arranged (Fig. 1) on the upper part of the ingot mold (2), the term ?upper? being referred with respect to the direction of gravity.

Il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) genera un campo elettromagnetico rotante, il quale induce (Fig. 9) forze elettromagnetiche (54) nel materiale metallico allo stato fuso (3) contenuto nella lingottiera (2) sottostante, cos? dando luogo alla formazione (Fig. 10) di moti di rotazione del materiale metallico allo stato fuso (3) che si concretizzano in una rotazione complessiva del materiale metallico allo stato fuso (3) in lingottiera in una regione della lingottiera prossima alla superficie, con velocit? tangenziali dell?ordine di 0.20 ? 0.60 m/s, nelle figure la lunghezza (Fig. 10) delle frecce rappresentative della velocit? (32) essendo proporzionale al valore assoluto della velocit? e la direzione della freccia indicante la direzione del moto indotto e la lunghezza (Fig. 9) delle frecce rappresentative della forza elettromagnetica (54) essendo proporzionale al valore assoluto della forza e la direzione della freccia indicante la direzione della forza generata. The electromagnetic stirring device or stirrer (1) generates a rotating electromagnetic field, which induces (Fig. 9) electromagnetic forces (54) in the metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) below, thus giving rise to the formation (Fig. 10) of rotation motions of the metallic material in the molten state (3) which take the form of an overall rotation of the metallic material in the molten state (3) in the ingot mold in a region of the ingot mold close to the surface, with speed? tangential? order of 0.20? 0.60 m/s, in the figures the length (Fig. 10) of the arrows representing the speed? (32) being proportional to the absolute value of the speed? and the direction of the arrow indicating the direction of the induced motion and the length ( Fig. 9 ) of the arrows representing the electromagnetic force (54) being proportional to the absolute value of the force and the direction of the arrow indicating the direction of the generated force.

Il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) comprende (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig.5, Fig.6, Fig.7, Fig.8, Fig.11) un involucro (4) composto da una copertura inferiore (12) sulla quale sono fissate una copertura esterna (13) e una copertura interna (14) e una copertura superiore (15). La copertura inferiore (12) ? costituita da un primo anello dotato di foro centrale (55) per il passaggio del materiale metallico allo stato fuso (3) verso la lingottiera (2). La copertura esterna (13) ? fissata sul bordo perimetrale esterno dell?anello costituente la copertura inferiore (12) in modo tale che la copertura esterna (13) si sviluppa verticalmente a partire dalla copertura inferiore (12) realizzando un fianco esterno dell?involucro (4). La copertura interna (14) ? fissata sul bordo perimetrale interno dell?anello costituente la copertura inferiore (12) in modo tale che la copertura interna (14) si sviluppa verticalmente a partire dalla copertura inferiore (12) realizzando un fianco interno dell?involucro (4). La copertura superiore (15) ? costituita da un secondo anello anch?esso dotato di foro centrale (55) per il passaggio del materiale metallico allo stato fuso (3) verso la lingottiera (2). La copertura superiore (15) ? fissata su copertura esterna (13) e copertura interna (14) in modo da racchiudere un vano (56) per alloggiamento di un corpo di generazione (16) del campo elettromagnetico. Le coperture (12, 13, 14, 15) sono reciprocamente saldate in modo tale che il vano (56) ? sigillato. The electromagnetic stirring device or stirrer (1) comprises (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig.5, Fig.6, Fig.7, Fig.8, Fig.11) a casing (4) composed by a lower cover (12) on which an external cover (13) and an internal cover (14) and an upper cover (15) are fixed. The lower cover (12) ? consisting of a first ring equipped with a central hole (55) for the passage of the metallic material in the molten state (3) towards the ingot mold (2). The outer cover (13) ? fixed on the external perimeter edge of the ring constituting the lower cover (12) in such a way that the external cover (13) develops vertically starting from the lower cover (12) forming an external side of the casing (4). The inner cover (14) ? fixed on the internal perimeter edge of the ring constituting the lower cover (12) in such a way that the internal cover (14) develops vertically starting from the lower cover (12) forming an internal side of the casing (4). The top cover (15) ? consisting of a second ring also equipped with a central hole (55) for the passage of the metallic material in the molten state (3) towards the ingot mold (2). The top cover (15) ? fixed on the outer cover (13) and inner cover (14) so as to enclose a compartment (56) for housing an electromagnetic field generation body (16). Are the covers (12, 13, 14, 15) mutually welded in such a way that the space (56) ? Sealed.

La copertura esterna (13) comprende (Fig.2, Fig.4, Fig.5) elementi di fissaggio (5) per il fissaggio del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) sulla lingottiera (2). The outer cover (13) comprises (Fig.2, Fig.4, Fig.5) fasteners (5) for fixing the electromagnetic stirring device or stirrer (1) on the ingot mold (2).

La copertura esterna (13) comprende (Fig. 4) aperture (57) per il passaggio delle connessioni elettriche di comando del corpo di generazione (16) e per il passaggio delle connessioni idrauliche per il fluido di raffreddamento tramite gli attacchi idraulici (10) fissati sulla copertura esterna (13) stessa. Preferibilmente, il dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) comprende ulteriormente un elemento di connessione (6) comprendente una scatola di contenimento (7) fissata sulla copertura esterna (13) in corrispondenza delle aperture (57) in modo tale che le connessioni elettriche tra il corpo di generazione (16) del campo elettromagnetico e il connettore (9) possono essere vantaggiosamente realizzate entro la scatola di contenimento (7) agevolando la connessione e realizzando uno spazio di connessione protetto. L?elemento di connessione (6) comprende ulteriormente una staffa (11) di fissaggio e una piastra (8) rimovibile per ispezione ed eventuale intervento di riparazione o manutenzione sulle connessioni elettriche tra il corpo di generazione (16) del campo elettromagnetico e il connettore (9). The external cover (13) includes (Fig. 4) openings (57) for the passage of the electrical control connections of the generating body (16) and for the passage of the hydraulic connections for the cooling fluid through the hydraulic connections (10) fixed on the outer cover (13) itself. Preferably, the electromagnetic stirring device or stirrer (1) further comprises a connection element (6) comprising a containment box (7) fixed on the outer cover (13) at the openings (57) so that the electrical connections between the electromagnetic field generating body (16) and the connector (9) can be advantageously made within the containment box (7) facilitating the connection and creating a protected connection space. The connection element (6) further comprises a fixing bracket (11) and a removable plate (8) for inspection and possible repair or maintenance work on the electrical connections between the generation body (16) of the electromagnetic field and the connector (9).

Il corpo di generazione (16) comprende (Fig.6, Fig.7, Fig.8, Fig.11) un supporto (17) conformato ad anello per inserimento entro il vano (56) dell?involucro (4). Il supporto (17) ? realizzato in lamiera di acciaio e comprende (Fig.7, Fig.11) una serie di protrusioni (18) radiali le quali sporgono dal supporto ad anello verso l?interno dell?anello secondo una configurazione in cui ciascuna delle protrusioni (18) sporge radialmente verso l?interno dell?anello cio? verso il centro del foro (55) centrale o il centro della conformazione toroidale del supporto. The generating body (16) comprises (Fig.6, Fig.7, Fig.8, Fig.11) a ring-shaped support (17) for insertion into the compartment (56) of the casing (4). The support (17) ? made of sheet steel and comprises (Fig.7, Fig.11) a series of radial protrusions (18) which protrude from the ring support towards the inside of the ring according to a configuration in which each of the protrusions (18) protrudes radially towards? the inside of? the ring that? towards the center of the central hole (55) or the center of the toroidal conformation of the support.

Il supporto (17) costituisce un elemento toroidale ferromagnetico ed ? preferibilmente, ma non necessariamente, realizzato in lamierini al ferro-silicio o acciaio dolce. Preferibilmente il supporto (17) ? realizzato in materiale ferromagnetico avente indice di permeabilit? elettromagnetica relativa compreso tra 200 e 5000. The support (17) constitutes a ferromagnetic toroidal element and is preferably, but not necessarily, made of ferrosilicon lamination or mild steel. Preferably the support (17) ? made of ferromagnetic material with permeability index? relative electromagnetic energy between 200 and 5000.

Ad esempio, il supporto (17) pu? essere realizzato mediante sovrapposizione di lamierini che si sviluppano secondo una direzione ortogonale rispetto al piano di sviluppo della conformazione circolare del supporto (17). In una forma di realizzazione si prevede che (Fig. 18) il supporto (17) sia costituito dall?assieme di due o pi?, preferibilmente tre o quattro componenti (72) del supporto in cui ciascun componente (72) costituisce una parte radiale del supporto (17) in modo tale che la disposizione affiancata dei componenti (72) costituisca il supporto (17) a conformazione circolare. Tale soluzione consente di ridurre gli scarti di produzione e facilitare la costruzione del supporto (17). Ad esempio (Fig. 18), il supporto (17) pu? essere suddiviso in tre parti, ciascuna delle quali ? relativa a un angolo di 120 gradi della conformazione circolare del supporto (17). Ciascun componente (72) ? realizzato mediante la descritta sovrapposizione di lamierini. For example, support (17) can? be made by overlapping laminations which develop in an orthogonal direction with respect to the development plane of the circular shape of the support (17). In one embodiment it is envisaged that (Fig. 18) the support (17) is constituted by the assembly of two or more, preferably three or four components (72) of the support in which each component (72) constitutes a radial part of the support (17) in such a way that the side by side arrangement of the components (72) constitutes the support (17) with a circular shape. This solution makes it possible to reduce production waste and facilitate the construction of the support (17). For example (Fig. 18), the support (17) can? be divided into three parts, each of which ? relative to an angle of 120 degrees of the circular conformation of the support (17). Each component (72) ? made by means of the described overlapping of laminations.

Ciascuna protrusione (18) ha una conformazione in sezione rettangolare e funge da elemento di fissaggio mediante inserimento di una o pi? rispettive bobine (19) realizzate mediante avvolgimenti attorno a una cavit? (31) entro la quale ? atta ad essere inserita la protrusione (18) dotata di superfici di appoggio (30) sulle quali vengono fissate le una o pi? rispettive bobine (19). Sebbene nelle annesse rappresentazioni sia raffigurata una sola bobina (19) sar? evidente ad un esperto del ramo che la singola bobina (19) rappresentata pu? essere realizzata come un corpo unico oppure come un insieme di singole bobine reciprocamente elettricamente collegate. La bobina (19) pu? essere realizzata mediante avvolgimento di un filo di rame o una piattina conduttiva di rame isolati mediante copertura isolante come ad esempio smaltatura. Each protrusion (18) has a rectangular section conformation and acts as a fastening element by inserting one or more? respective coils (19) made by winding around a cavity? (31) within which ? suitable to be inserted the protrusion (18) equipped with support surfaces (30) on which one or more are fixed? respective coils (19). Although only one reel (19) is shown in the annexed representations, will it be? clear to a person skilled in the art that the single coil (19) represented can? be made as a single body or as a set of single coils electrically connected to each other. The coil (19) can? be made by winding a copper wire or a conductive copper strip insulated by an insulating cover such as enamelling.

Il supporto (17) ? realizzato preferibilmente, ma non necessariamente, in materiale ferromagnetico, come ad esempio lamiera di acciaio ferromagnetico o lamierino magnetico di acciaio al silicio o lamierino di acciaio dolce, per indirizzamento del campo elettromagnetico generato dalle bobine (19). Ad esempio, il supporto (17) pu? essere realizzato in forma di un blocco uniforme di materiale ferromagnetico oppure in forma di un assieme di lamierini di materiale ferromagnetico con sovrapposizione di una serie di lamierini adiacenti. The support (17) ? preferably, but not necessarily, made of ferromagnetic material, such as for example ferromagnetic steel sheet or silicon steel magnetic sheet or mild steel sheet, for addressing the electromagnetic field generated by the coils (19). For example, support (17) can? be made in the form of a uniform block of ferromagnetic material or in the form of an assembly of laminations of ferromagnetic material with overlapping of a series of adjacent laminations.

Ciascuna protrusione (18) della serie di protrusioni (18) ? realizzata in materiale ferromagnetico, come ad esempio lamiera di acciaio ferromagnetico o lamierino magnetico di acciaio al silicio o lamierino di acciaio dolce, per indirizzamento del campo elettromagnetico generato dalle bobine (19). La protrusione (18) potr? essere realizzata in forma di un blocco uniforme di materiale ferromagnetico o in forma di un assieme di lamierini di materiale ferromagnetico con sovrapposizione di una serie di lamierini adiacenti. In tal modo, ciascuna protrusione (18) costituisce un polo elettromagnetico per la rispettiva bobina (19) fissata sulla protrusione stessa. Ciascun polo o espansione polare insieme con una rispettiva bobina (19) e un rispettivo convogliatore di flusso elettromagnetico (20) costituisce (Fig. 8) una struttura di generazione del campo elettromagnetico di agitazione. Each protrusion (18) of the series of protrusions (18) ? made of ferromagnetic material, such as for example ferromagnetic steel sheet or silicon steel magnetic sheet or mild steel sheet, for addressing the electromagnetic field generated by the coils (19). The protrusion (18) can be made in the form of a uniform block of ferromagnetic material or in the form of an assembly of laminations of ferromagnetic material with overlapping of a series of adjacent laminations. In this way, each protrusion (18) constitutes an electromagnetic pole for the respective coil (19) fixed on the protrusion itself. Each pole or pole piece together with a respective coil (19) and a respective electromagnetic flux conveyor (20) constitutes (Fig. 8) a structure for generating the stirring electromagnetic field.

Preferibilmente, la protrusione (18) ? realizzata in materiale ferromagnetico avente indice di permeabilit? elettromagnetica relativa compreso tra 200 e 5000. Preferably, the protrusion (18) ? made of ferromagnetic material with permeability index? relative electromagnetic energy between 200 and 5000.

Preferibilmente (Fig. 18), le protrusioni sono ricavate come sporgenze ottenute sui medesimi lamierini che costituiscono il supporto (17), secondo le forme di realizzazione del supporto (17) precedentemente descritte. Preferably (Fig. 18), the protrusions are obtained as protrusions obtained on the same laminations which constitute the support (17), according to the embodiments of the support (17) previously described.

In una prima forma di realizzazione (Fig.7) il corpo di generazione (16) comprende un supporto (17) dotato di sei protrusioni realizzanti espansioni polari disposte radialmente distanziate reciprocamente di 60?, cos? ottenendo un primo elemento di generazione (21), un secondo elemento di generazione (22), un terzo elemento di generazione (23), un quarto elemento di generazione (24), un quinto elemento di generazione (25), un sesto elemento di generazione (26). In a first embodiment (Fig.7) the generation body (16) comprises a support (17) equipped with six protrusions forming radially arranged pole pieces mutually spaced by 60? obtaining a first generation element (21), a second generation element (22), a third generation element (23), a fourth generation element (24), a fifth generation element (25), a sixth generation element generation (26).

In una seconda forma di realizzazione (Fig.11) il corpo di generazione (16) comprende un supporto (17) dotato di dodici protrusioni realizzanti espansioni polari disposte radialmente distanziate reciprocamente di 30?, cos? ottenendo una serie di dodici elementi di generazione del campo elettromagnetico di agitazione. In a second embodiment (Fig.11) the generating body (16) comprises a support (17) equipped with twelve protrusions forming pole pieces arranged radially mutually spaced by 30? obtaining a series of twelve elements of generation of the electromagnetic field of agitation.

Sar? evidente ad un esperto del ramo che la serie di elementi di generazione del campo (21, 22, 23, 24, 25, 26) pu? essere realizzata con un numero qualsiasi di elementi di generazione del campo, come ad esempio 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 elementi di generazione del campo. Nella forma preferita della presente invenzione il numero di elementi di generazione del campo ? pari a 6, ma un numero maggiore di elementi pu? essere previsto nel caso di dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) di dimensioni maggiori e un numero minore di elementi pu? essere previsto nel caso di dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) di dimensioni minori. Sar? clear to an expert in the field that the series of generation elements of the field (21, 22, 23, 24, 25, 26) pu? be made with any number of field generation elements, such as 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 field generation elements. In the preferred form of the present invention the number of field generation elements ? equal to 6, but a greater number of elements pu? be foreseen in the case of an electromagnetic stirring device or stirrer (1) of larger dimensions and a smaller number of elements can? be provided in the case of a smaller electromagnetic stirring device or stirrer (1).

Le bobine (19) degli elementi di generazione del campo (21, 22, 23, 24, 25, 26) opposti rispetto al centro del corpo di generazione (16) sono collegate (Fig.14, Fig.15) preferibilmente ma non necessariamente a coppie in serie. In altre parole, in una forma di realizzazione la serie di bobine (19) ? formata da coppie di bobine disposte secondo una configurazione radialmente opposta rispetto alla conformazione toroidale del supporto (17) in cui le bobine (19) di ciascuna coppia sono reciprocamente collegate mediante una connessione in serie. The coils (19) of the field generating elements (21, 22, 23, 24, 25, 26) opposite the center of the generating body (16) are connected (Fig.14, Fig.15) preferably but not necessarily in pairs in series. In other words, in one embodiment the set of coils (19) ? formed by pairs of coils arranged in a radially opposite configuration with respect to the toroidal shape of the support (17) in which the coils (19) of each pair are mutually connected by means of a series connection.

Nel caso di bobine presenti in un numero elevato, come ad esempio 8, 10, 12, eccetera, pi? coppie di bobine opposte possono essere collegate a loro volta secondo configurazioni in serie o in parallelo. In the case of reels present in a large number, such as 8, 10, 12, etc., more? pairs of opposing coils can in turn be connected in series or parallel configurations.

Preferibilmente, ma non necessariamente, le bobine (19) di ciascuna coppia sono collegate in serie secondo una configurazione in cui una prima bobina della coppia ? percorsa da una corrente in un primo verso di circolazione e una seconda bobina della coppia ? percorsa dalla medesima corrente in un secondo verso di circolazione in cui il secondo verso di circolazione della corrente ? opposto al primo verso di circolazione della corrente. Cio?, nella serie di due bobine collegate in coppia, le bobine sono reciprocamente collegate in modo tale che una prima bobina della coppia viene percorsa dalla corrente di generazione in un primo verso, ad esempio orario, mentre una seconda bobina della coppia viene percorsa dalla corrente di generazione in un secondo verso opposto al primo verso, ad esempio antiorario. In questo modo, ciascuna bobina della coppia collegata in serie genera un campo elettromagnetico orientato con la stessa direzione e verso dando luogo ad un effetto di sovrapposizione di due campi elettromagnetici agenti sul materiale metallico allo stato fuso (3) secondo una direzione concorde, ma applicata da lati opposti rispetto al centro del corpo di generazione (16), cio? rispetto al centro della conformazione toroidale del supporto (17). Preferably, but not necessarily, the coils (19) of each pair are connected in series according to a configuration in which a first coil of the pair ? crossed by a current in a first direction of circulation and a second coil of the couple ? crossed by the same current in a second direction of circulation in which the second direction of circulation of the current ? opposite to the first direction of circulation of the current. That is, in the series of two coils connected in pairs, the coils are mutually connected in such a way that a first coil of the pair is traversed by the generation current in a first direction, for example clockwise, while a second coil of the pair is traversed by generation current in a second direction opposite to the first direction, for example counterclockwise. In this way, each coil of the pair connected in series generates an electromagnetic field oriented in the same direction and towards giving rise to a superimposition effect of two electromagnetic fields acting on the metallic material in the molten state (3) according to an agreed direction, but applied from opposite sides with respect to the center of the body of generation (16), that is? with respect to the center of the toroidal shape of the support (17).

Facendo riferimento alla forma di realizzazione (Fig. 7) con 6 elementi di generazione del campo (21, 22, 23, 24, 25, 26) ed essendo ovvia l?estensione nei casi con un diverso numero di elementi di generazione del campo, si hanno quindi 3 coppie di elementi di generazione del campo (21, 22, 23, 24, 25, 26) in cui le bobine degli elementi di generazione di ciascuna coppia sono reciprocamente collegate in modo tale che una prima bobina della coppia viene percorsa dalla corrente di generazione in un primo verso e una seconda bobina della coppia viene percorsa dalla corrente di generazione in un secondo verso opposto al primo verso. Cio?, la prima bobina della coppia ? atta ad essere interessata da un flusso di corrente in un primo verso di circolazione e la seconda bobina della coppia ? atta ad essere interessata da un flusso di corrente della stessa intensit?, ma con verso opposto. Un capo della connessione in serie delle coppie di bobine viene collegato (Fig. 14, Fig. 15) ad un centro comune di connessione detto centro stella (58), il quale ? comune per ciascuna delle coppie di bobine, mentre ciascun capo opposto della connessione in serie delle coppie di bobine costituisce un corrispondente ingresso di pilotaggio, che, nel caso di sei elementi di generazione del campo (21, 22, 23, 24, 25, 26) comporta la formazione di tre ingressi distinti. In questo caso, i tre ingressi corrispondenti all?estremit? di connessione in serie delle tre coppie di bobine opposta rispetto all?estremit? su cui ? presente il centro stella (58), costituisce una terna di ingressi per alimentazione mediante una terna di alimentazione trifase. Le bobine (19) vengono alimentate da una terna trifase con correnti da 20 a 100 A. La terna di correnti trifase fa s? che lo stirrer generi un campo magnetico rotante al suo interno a frequenze tipicamente comprese tra 1 e 10 Hz. Referring to the embodiment (Fig. 7) with 6 field generation elements (21, 22, 23, 24, 25, 26) and the extension being obvious in cases with a different number of field generation elements, therefore there are 3 pairs of field generating elements (21, 22, 23, 24, 25, 26) in which the coils of the generating elements of each pair are mutually connected in such a way that a first coil of the pair is traversed by the generation current in a first direction and a second coil of the pair is flown by the generation current in a second direction opposite to the first direction. That is, the first reel of the couple ? capable of being affected by a current flow in a first direction of circulation and the second coil of the pair ? suitable to be affected by a current flow of the same intensity, but with the opposite direction. One end of the series connection of the pairs of coils is connected (Fig. 14, Fig. 15) to a common connection center called star center (58), which ? common for each of the pairs of coils, while each opposite end of the series connection of the pairs of coils constitutes a corresponding driving input, which, in the case of six field generation elements (21, 22, 23, 24, 25, 26 ) involves the formation of three distinct entrances. In this case, the three inputs corresponding to? connection in series of the three pairs of coils opposite to? on which ? present the star center (58), constitutes a triad of inputs for power supply by means of a three-phase power supply. The coils (19) are powered by a three-phase triad with currents from 20 to 100 A. The three-phase current triad does s? that the stirrer generates a rotating magnetic field within it at frequencies typically between 1 and 10 Hz.

Vantaggiosamente, il ricorso alla connessione delle bobine illustrata con centro comune di connessione detto centro stella (58) consente di ottenere un carico bilanciato mediante controllo delle correnti sui tre rami principali e sul ramo collegato al centro stella (58) utilizzando un inverter dotato di tre rami IGBT di uscita, cio? un primo ramo IGBT relativo alla prima fase, un secondo ramo IGBT relativo alla seconda fase, un terzo ramo IGBT relativo alla terza fase. Advantageously, the use of the connection of the coils illustrated with a common connection center called the star point (58) allows to obtain a balanced load by controlling the currents on the three main branches and on the branch connected to the star point (58) using an inverter equipped with three output IGBT branches, that is? a first IGBT branch relating to the first phase, a second IGBT branch relating to the second phase, a third IGBT branch relating to the third phase.

Opzionalmente (Fig. 14), ma non necessariamente, si pu? prevedere il ricorso a un quarto ramo IGBT di uscita. Alternativamente (Fig. 15), il quarto ramo IGBT di uscita pu? essere assente. Nel caso (Fig.14) di ricorso al quarto ramo IGBT di uscita tale caratteristica ? volta a ottenere una condizione di bilanciamento in presenza di carichi sbilanciati, ma essa non ? strettamente necessaria per questa applicazione, dal momento che il carico costituito dal dispositivo di agitazione (1) inventivo ? un carico bilanciato. Nel caso opzionale (Fig.14) di utilizzo del quarto ramo IGBT di uscita, la quarta fase relativa al quarto ramo IGBT di uscita viene collegata al conduttore di neutro del carico corrispondente al centro stella (58). Usando un inverter speciale a 3 fasi provvisto di un quarto ramo di pilotaggio, la connessione avviene in modo tale che la quarta fase relativa al quarto ramo di uscita viene collegata al conduttore di neutro del carico, cio? al centro stella di connessione delle bobine. La principale caratteristica di un inverter trifase con il ramo addizionale per il neutro ? quella di poter gestire carichi sbilanciati. Optionally (Fig. 14), but not necessarily, you can? provide for the use of a fourth IGBT output branch. Alternatively (Fig. 15), the fourth output IGBT branch can? be absent. In the case (Fig.14) of resorting to the fourth IGBT output branch, does this characteristic ? aimed at obtaining a balancing condition in the presence of unbalanced loads, but it is not ? strictly necessary for this application, since the load constituted by the inventive stirring device (1)? a balanced load. In the optional case (Fig.14) of using the fourth output IGBT branch, the fourth phase relating to the fourth output IGBT branch is connected to the neutral conductor of the load corresponding to the star point (58). Using a special 3-phase inverter equipped with a fourth driving branch, the connection takes place in such a way that the fourth phase relating to the fourth output branch is connected to the neutral conductor of the load, ie? at the star connection center of the coils. The main characteristic of a three-phase inverter with the additional branch for the neutral ? that of being able to handle unbalanced loads.

Con riferimento in particolare (Fig. 14, Fig. 15) allo stadio di potenza (36) di tipo IGBT dell?inverter (35), la connessione con il dispositivo di agitazione elettromagnetica o stirrer (1) avviene secondo una configurazione in cui vengono utilizzati pi? rami di connessione. Un primo ramo dell?inverter (35) di uscita di una prima fase ? collegato ad una prima estremit? di una prima coppia di bobine collegate reciprocamente in serie, cio? le bobine (19) del primo elemento di generazione (21) e del quarto elemento di generazione (24). Un secondo ramo dell?inverter (35) di uscita di una seconda fase ? collegato ad una prima estremit? di una seconda coppia di bobine collegate reciprocamente in serie, cio? le bobine (19) del secondo elemento di generazione (22) e del quinto elemento di generazione (25). Un terzo ramo dell?inverter (35) di uscita di una terza fase ? collegato ad una prima estremit? di una terza coppia di bobine collegate reciprocamente in serie, cio? le bobine (19) del terzo elemento di generazione (23) e del sesto elemento di generazione (26). Come spiegato in precedenza, nel caso opzionale (Fig. 14) di utilizzo del quarto ramo IGBT di uscita, un quarto ramo dell?inverter (35) di uscita di una quarta fase ? collegato al centro stella (58) delle bobine, cio? il quarto ramo dell?inverter (35) ? collegato alla seconda estremit? di ciascuna delle coppie di bobine precedentemente descritte. Tale architettura permette di produrre una corrente di uscita bilanciata anche in condizioni di carico sbilanciato. With reference in particular (Fig. 14, Fig. 15) to the IGBT-type power stage (36) of the inverter (35), the connection with the electromagnetic stirring device or stirrer (1) takes place according to a configuration in which used pi? connection branches. A first branch of the inverter (35) of output of a first phase ? connected to a first end? of a first pair of coils mutually connected in series, cio? the coils (19) of the first generation element (21) and of the fourth generation element (24). A second branch of the inverter (35) output of a second phase? connected to a first end? of a second pair of coils mutually connected in series, cio? the coils (19) of the second generation element (22) and of the fifth generation element (25). A third branch of the inverter (35) for the output of a third phase? connected to a first end? of a third pair of coils mutually connected in series, cio? the coils (19) of the third generation element (23) and of the sixth generation element (26). As previously explained, in the optional case (Fig. 14) of using the fourth output IGBT branch, a fourth branch of the inverter (35) output of a fourth phase ? connected to the star center (58) of the coils, cio? the fourth branch of the inverter (35) ? connected to the second end? of each of the previously described pairs of coils. This architecture allows to produce a balanced output current even under unbalanced load conditions.

Le bobine (19) sono raffreddate mediante il fluido di raffreddamento, ad esempio acqua, che, come precedentemente spiegato, entra nel dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) tramite l?apposito ingresso di fluido di raffreddamento (41) ed esce tramite l?apposita uscita di fluido di raffreddamento (42). Il fluido di raffreddamento viene convogliato (Fig. 6) in una camera (64) di distribuzione anulare e passa attraverso alcuni passaggi (65) entro il vano (56) per il raffreddamento delle bobine (19) per poi essere indirizzato verso l?uscita di fluido di raffreddamento (42) tramite (Fig. 4) la fenditura (66) di ritorno del flusso, la quale ? in comunicazione con uno spazio di raccolta per convogliamento verso l?uscita di fluido di raffreddamento (42). The coils (19) are cooled by the cooling fluid, for example water, which, as previously explained, enters the electromagnetic stirring device or stirrer (1) through the appropriate cooling fluid inlet (41) and exits through the ?special cooling fluid outlet (42). The cooling fluid is conveyed (Fig. 6) into an annular distribution chamber (64) and passes through several passages (65) within the compartment (56) for cooling the coils (19) to then be directed towards the outlet of cooling fluid (42) through (Fig. 4) the flow return slit (66), which ? in communication with a collection space for conveyance towards the cooling fluid outlet (42).

Un particolare problema aggiuntivo che si ? dovuto affrontare riguarda l?ottenimento di una maggiore efficienza di agitazione del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1). Infatti, con un posizionamento del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) in una posizione di installazione disposta (Fig. 1, Fig. 12, Fig. 13, Fig. 16) superiormente alla lingottiera (2) si ha che (Fig. 12) il campo elettromagnetico di agitazione generato ha linee di flusso (33) che interessano solo marginalmente una zona superiore del materiale metallico allo stato fuso (3) con una profondit? di penetrazione nel materiale metallico allo stato fuso (3) che consente di ottenere un effetto minimo di agitazione, con scarsa capacit? di generazione di un corrispondente profilo di velocit? di rotazione indotta (34), con la conseguenza che il profilo di velocit? di rotazione indotta (34) non interessa o interessa in maniera insufficiente la zona del menisco (50) del materiale metallico allo stato fuso (3), con menisco indicantesi la posizione del livello del materiale metallico allo stato fuso (3) entro la lingottiera (2). A particular additional problem that you ? had to face concerns the achievement of a higher stirring efficiency of the electromagnetic stirring device or stirrer (1). In fact, with positioning of the electromagnetic stirring device or stirrer (1) in an installation position arranged (Fig. 1, Fig. 12, Fig. 13, Fig. 16) above the ingot mold (2) we have that (Fig. 12) the electromagnetic agitation field generated has flux lines (33) which only marginally affect an upper area of the metallic material in the molten state (3) with a depth? of penetration in the metallic material in the molten state (3) which allows to obtain a minimum agitation effect, with low capacity? of the generation of a corresponding profile of the speed? of induced rotation (34), with the consequence that the profile of speed? of induced rotation (34) does not affect or affects insufficiently the area of the meniscus (50) of the metallic material in the molten state (3), with the meniscus indicating the position of the level of the metallic material in the molten state (3) inside the ingot mold ( 2).

Al fine di aumentare l?efficienza del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1), in una forma di realizzazione (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 13) si prevede il ricorso a (Fig.8) strutture di generazione (27) le quali comprendono, oltre alla protrusione (18) realizzante l?espansione polare e oltre alla bobina (19) infilata sulla protrusione (18), anche un convogliatore (20) del flusso elettromagnetico il quale ? realizzato (Fig. 8) con una conformazione essenzialmente a cuneo avente forma in sezione trasversale trapezoidale o triangolare. Il convogliatore (20) comprende una base inferiore (59) avente dimensioni maggiori di una corrispondente base superiore (60), le quali sono reciprocamente raccordate mediante una superficie inclinata (61) che realizza la conformazione cuneiforme, secondo una configurazione in cui la base inferiore (59) ? posizionata verso una zona preferenziale (70) di azione del campo elettromagnetico dove ? presente il materiale metallico allo stato fuso e la superficie inclinata (61) si sviluppa a partire da una prima estremit? della base inferiore (59) opposta a una seconda estremit? prossimale rispetto alla corrispondente bobina (19) ed ? inclinata verso una direzione opposta alla direzione verso la zona preferenziale (70). Dal lato opposto rispetto al lato della superficie inclinata (61) della conformazione cuneiforme ? presente una superficie di contro-accoppiamento (29) per accoppiamento con una corrispondente superficie di accoppiamento (28) che ? costituita dall?estremit? terminale della protrusione (18) del supporto (17) del corpo di generazione (16), opposta rispetto a una estremit? di interfacciamento (71) tra la protrusione (18) e il supporto (17). La superficie di contro-accoppiamento (29) costituisce una superficie di raccordo tra la superficie inclinata (61) e la base inferiore (59) con ottenimento della conformazione cuneiforme del convogliatore (20). Preferibilmente, ma non necessariamente, la superficie di accoppiamento (28) e la superficie di contro-accoppiamento (29) hanno una conformazione arcuata secondo un raggio di curvatura corrispondente a un raggio di curvatura della conformazione toroidale del supporto (17). In order to increase the efficiency of the electromagnetic stirring device or stirrer (1), in one embodiment (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 13) the use of (Fig.8) is envisaged generation structures (27) which comprise, in addition to the protrusion (18) which performs the pole expansion and in addition to the coil (19) inserted on the protrusion (18), also a conveyor (20) of the electromagnetic flux which is? made (Fig. 8) with an essentially wedge-shaped conformation having a trapezoidal or triangular cross-sectional shape. The conveyor (20) comprises a lower base (59) having larger dimensions than a corresponding upper base (60), which are mutually connected by means of an inclined surface (61) which forms the wedge-shaped conformation, according to a configuration in which the lower base (59) ? positioned towards a preferential zone (70) of action of the electromagnetic field where ? present the metallic material in the molten state and the inclined surface (61) develops starting from a first end? of the lower base (59) opposite to a second extremity? proximal to the corresponding coil (19) and ? inclined in a direction opposite to the direction towards the preferential area (70). On the opposite side with respect to the side of the inclined surface (61) of the wedge-shaped conformation ? present a counter-mating surface (29) for coupling with a corresponding mating surface (28) which ? constituted by? extremity? terminal of the protrusion (18) of the support (17) of the generating body (16), opposite with respect to one end? interface (71) between the protrusion (18) and the support (17). The counter-coupling surface (29) constitutes a connection surface between the inclined surface (61) and the lower base (59) obtaining the wedge-shaped conformation of the conveyor (20). Preferably, but not necessarily, the coupling surface (28) and the counter-coupling surface (29) have an arcuate conformation according to a radius of curvature corresponding to a radius of curvature of the toroidal conformation of the support (17).

Il convogliatore (20) ? costituito da materiale ferro-magnetico. In una forma di realizzazione si prevede che il convogliatore (20) sia realizzato in lamiera di acciaio al silicio. In una forma di realizzazione si prevede che il convogliatore (20) sia realizzato in lamiera di acciaio dolce. Il convogliatore (20) ? un elemento pieno che, ad esempio, pu? essere realizzato mediante una struttura di sovrapposizione di lamierini adiacenti, come ad esempio lamierini di acciaio al silicio, oppure pu? essere realizzato come un unico elemento monoblocco uniforme e pieno di materiale ferromagnetico, ad esempio di acciaio al carbonio. Preferibilmente, il convogliatore (20) ? realizzato in materiale ferromagnetico avente indice di permeabilit? elettromagnetica relativa compreso tra 200 e 5000. Ad esempio (Fig. 19), il convogliatore (20) pu? essere realizzato mediante affiancamento lungo una direzione circonferenziale di una serie di lamierini o serie di componenti (73) del convogliatore in cui ciascun componente (73) del convogliatore ? costituito da un lamierino avente conformazione corrispondente alla descritta conformazione a cuneo del convogliatore (20), la conformazione a cuneo essendo ottenuta dall?affiancamento dei lamierini adiacenti. I convogliatori (20), preferibilmente uno per ciascuna struttura di generazione (27) del campo elettromagnetico, consentono di ottenere una deviazione verso la base inferiore (59) della conformazione cuneiforme descritta, cio? consentono di ottenere un effetto di piegatura (Fig. 13) delle linee di flusso (33) del campo elettromagnetico generato verso il basso, cio? verso il materiale metallico allo stato fuso (3) contenuto nella lingottiera (2), comportando quindi un aumento dell?effetto di agitazione indotta e un profilo di velocit? indotta (34) che si estende in maggiore profondit? entro il materiale metallico allo stato fuso (3) contenuto nella lingottiera (2) rispetto al caso (Fig.12) di dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) privo dei convogliatori applicati alle corrispondenti strutture di generazione (27) del campo elettromagnetico. Tale effetto viene ottenuto dalla combinazione data dalla forma del convogliatore (20) e dal materiale di realizzazione del convogliatore (20). Infatti, grazie al ricorso a un materiale ferromagnetico si ottiene un percorso preferenziale per il campo elettromagnetico generato dalla corrispondente bobina (19) e grazie alla forma cuneiforme del convogliatore (20) si ottiene (Fig. 13) un indirizzamento del campo elettromagnetico verso il basso, cio? verso la direzione inferiore del convogliatore (20) di flusso dove ? presente la base inferiore (59) disposta nella direzione verso la lingottiera (2). La superficie inclinata (61) ? inclinata di un angolo (A) compreso tra 20? e 60?, preferibilmente tra 30? e 50? rispetto a un piano di sviluppo della conformazione toroidale dell?involucro (4). Cio?, facendo riferimento alla conformazione a cuneo del convogliatore (20), essa ? caratterizzata (Fig.8) da un angolo (A) tra la base inferiore (59) e la superficie inclinata (61) compreso tra 20? e 60?, preferibilmente tra 30? e 50?. Preferibilmente, ma non necessariamente, la superficie inclinata (61) ha una conformazione arcuata secondo un raggio di curvatura corrispondente a un raggio di curvatura della conformazione toroidale del supporto (17). Con tale configurazione (Fig.13), il campo elettromagnetico generato dalla bobina (19), il quale tenderebbe a svilupparsi con linee di campo ortogonali rispetto al piano di avvolgimento della bobina, viene invece deviato dalla direzione ortogonale con piegatura delle linee del campo le quali sono vantaggiosamente deviate verso il convogliatore (20) che costituisce un percorso preferenziale di attraversamento delle linee del campo e, grazie alla conformazione cuneiforme, tale piegatura delle linee del campo elettromagnetico avviene in un verso orientato nella direzione del materiale metallico allo stato fuso (3) contenuto nella sottostante lingottiera (2). The conveyor (20) ? made of ferro-magnetic material. In one embodiment it is envisaged that the conveyor (20) is made of silicon steel sheet. In one embodiment it is envisaged that the conveyor (20) is made of mild steel plate. The conveyor (20) ? a full element that, for example, pu? be made by an overlapping structure of adjacent laminations, such as silicon steel laminations, or can? be made as a single uniform monobloc element filled with ferromagnetic material, for example carbon steel. Preferably, the conveyor (20) is made of ferromagnetic material with permeability index? relative electromagnetic radiation between 200 and 5000. For example (Fig. 19), the conveyor (20) can? be made by aligning along a circumferential direction a set of laminations or sets of conveyor components (73) wherein each conveyor component (73) ? consisting of a lamination having a shape corresponding to the described wedge shape of the conveyor (20), the wedge shape being obtained by placing the adjacent laminations side by side. The conveyors (20), preferably one for each generation structure (27) of the electromagnetic field, allow to obtain a deviation towards the lower base (59) of the described wedge-shaped conformation, i.e. allow to obtain a bending effect (Fig. 13) of the flux lines (33) of the electromagnetic field generated downwards, that is? towards the metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2), thus leading to an increase in the induced stirring effect and a speed profile? induced (34) that extends in greater depth? within the metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) with respect to the case (Fig.12) of an electromagnetic stirring device or stirrer (1) without the conveyors applied to the corresponding generation structures (27) of the electromagnetic field. This effect is obtained by the combination given by the shape of the conveyor (20) and by the construction material of the conveyor (20). In fact, thanks to the use of a ferromagnetic material a preferential path is obtained for the electromagnetic field generated by the corresponding coil (19) and thanks to the wedge-shaped shape of the conveyor (20) a directing of the electromagnetic field is obtained (Fig. 13) downwards , that is? towards the lower direction of the flow conveyor (20) where ? present the lower base (59) arranged in the direction towards the ingot mold (2). The inclined surface (61) ? inclined by an angle (A) between 20? and 60?, preferably between 30? and 50? with respect to a development plane of the toroidal conformation of the envelope (4). That is, referring to the wedge shape of the conveyor (20), it ? characterized (Fig.8) by an angle (A) between the lower base (59) and the inclined surface (61) between 20? and 60?, preferably between 30? and 50?. Preferably, but not necessarily, the inclined surface (61) has an arcuate shape according to a radius of curvature corresponding to a radius of curvature of the toroidal shape of the support (17). With this configuration (Fig.13), the electromagnetic field generated by the coil (19), which would tend to develop with field lines orthogonal to the winding plane of the coil, is instead deviated from the orthogonal direction with bending of the field lines le which are advantageously deflected towards the conveyor (20) which constitutes a preferential path for crossing the lines of the field and, thanks to the wedge-shaped conformation, this bending of the lines of the electromagnetic field takes place in a direction oriented in the direction of the metallic material in the molten state (3 ) contained in the underlying ingot mold (2).

Si ottiene quindi un doppio beneficio dato da una maggiore profondit? della azione di agitazione elettromagnetica indotta e anche una maggiore velocit? di rotazione del materiale metallico allo stato fuso (3) entro la lingottiera (2) fino ad interessare anche la zona del cosiddetto ?pool liquido? della barra (51) in corso di solidificazione, dove ?pool liquido? indica la porzione di materiale ancora allo stato fuso contenuto entro la barra (51) in corso di formazione e racchiuso entro un guscio formato dallo stesso materiale solidificato che costituisce la parte esterna della stessa barra (51). You then get a double benefit given by a greater depth? of the electromagnetically induced stirring action and also a higher speed? rotation of the metallic material in the molten state (3) within the ingot mold (2) until it also affects the area of the so-called ?liquid pool? of the solidifying bar (51), where ?liquid pool? indicates the portion of material still in the molten state contained within the bar (51) being formed and enclosed within a shell formed by the same solidified material which constitutes the external part of the same bar (51).

Grazie a tale soluzione, la forza elettromagnetica (54) di agitazione in lingottiera (2) ha (Fig. 9) una maggiore intensit?, con ottenimento di linee di forza disposte secondo configurazioni di sviluppo arcuato che si dipartono da ciascuna delle strutture di generazione (27) del campo elettromagnetico presenti sul corpo di generazione (16). Con la precedentemente descritta connessione di bobine opposte in serie, ma con verso di percorrenza della corrente opposto, si ottiene l?effetto (Fig. 9) desiderato di forze elettromagnetiche (54) su lati opposti della lingottiera che spingono in modo concorde il materiale metallico allo stato fuso (3) da lati opposti della lingottiera (2) causando (Fig. 10) la rotazione del materiale metallico allo stato fuso (3) entro la lingottiera (2) con elevata velocit? indotta (32). Nelle figure la lunghezza (Fig.10) delle frecce rappresentative della velocit? (32) ? proporzionale al valore assoluto della velocit? e la direzione della freccia indica la direzione del moto indotto e la lunghezza (Fig. 9) delle frecce rappresentative della forza elettromagnetica (54) ? proporzionale al valore assoluto della forza e la direzione della freccia indica la direzione della forza generata. Thanks to this solution, the electromagnetic force (54) of stirring in the ingot mold (2) has (Fig. 9) a greater intensity, with the obtainment of lines of force arranged according to configurations of arcuate development which depart from each of the generating structures (27) of the electromagnetic field present on the generating body (16). With the previously described connection of opposite coils in series, but with the opposite direction of travel of the current, the desired effect (Fig. 9) of electromagnetic forces (54) is obtained on opposite sides of the ingot mold which push the metallic material in a concordant manner in the molten state (3) from opposite sides of the ingot mold (2) causing (Fig. 10) the rotation of the metallic material in the molten state (3) within the ingot mold (2) with high speed? induced (32). In the figures, the length (Fig.10) of the arrows representing the speed? (32) ? proportional to the absolute value of the speed? and the direction of the arrow indicates the direction of the induced motion and the length (Fig. 9) of the arrows representing the electromagnetic force (54) ? proportional to the absolute value of the force and the direction of the arrow indicates the direction of the force generated.

Al fine di aumentare ulteriormente l?effetto di agitazione del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1), si pu? opzionalmente adottare anche un ulteriore accorgimento volto a ottenere una amplificazione dell?effetto di piegatura del campo elettromagnetico tramite i convogliatori (20). Infatti, si prevede che, in una forma di realizzazione (Fig.3, Fig.6, Fig.13), la copertura inferiore (12) dell?involucro (4) del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) comprenda (Fig. 17) un gradino (53) nella zona inferiore il quale definisce una porzione anulare (62) ribassata rispetto all?assieme dell?involucro (4) per montaggio del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) sulla lingottiera (2) in condizione tale che la porzione anulare (62) ribassata ? inserita entro la lingottiera (Fig. 13) con penetrazione corrispondente al dislivello (E) del gradino (53) che potr? essere ad esempio dell?ordine di 15-30 mm, preferibilmente 25 mm. In altre parole (Fig. 13), il gradino (53) ha un dislivello (E) per penetrazione del dispositivo (1) entro la lingottiera (2) tale che una distanza (D) tra un?estremit? inferiore del gradino e un menisco (50) del materiale metallico allo stato fuso (3) ? compresa tra 5 e 50 mm, preferibilmente 15 mm. In questo caso i convogliatori (20) del campo elettromagnetico si estendono con la rispettiva base inferiore (59) entro (Fig. 6) un alloggiamento (63) ottenuto grazie alla porzione anulare (62) ribassata. In questo modo, i convogliatori (20) risultano (Fig. 13) posizionati in una posizione maggiormente vicina al materiale metallico allo stato fuso (3) con un ulteriore aumento dell?effetto di deviazione del flusso elettromagnetico generato e una ancora maggiore efficienza. In tale soluzione il convogliatore (20) ha una altezza maggiore rispetto alla altezza del supporto (17), il convogliatore (20) essendo disposto rispetto al supporto (17) in modo tale che il convogliatore comprende una porzione sporgente verso detta zona preferenziale (70) per incremento dell?effetto di agitazione sul materiale metallico allo stato fuso (3) nella zona preferenziale (70) rispetto alla zona opposta del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1). In tale soluzione, la porzione anulare (62) ribassata e l?alloggiamento (63) fungono da spazio per inserzione della porzione sporgente del convogliatore (20) per posizionamento del convogliatore (20) in una posizione maggiormente vicina alla zona preferenziale (70). In order to further increase the stirring effect of the electromagnetic stirring device or stirrer (1), one can? optionally adopt a further expedient aimed at obtaining an amplification of the bending effect of the electromagnetic field through the conveyors (20). In fact, it is envisaged that, in one embodiment (Fig.3, Fig.6, Fig.13), the lower cover (12) of the casing (4) of the electromagnetic stirring device or stirrer (1) comprises (Fig 17) a step (53) in the lower area which defines an annular portion (62) lowered with respect to the casing assembly (4) for mounting the electromagnetic stirring device or stirrer (1) on the ingot mold (2) in such that the annular portion (62) lowered ? inserted into the ingot mold (Fig. 13) with penetration corresponding to the difference in height (E) of the step (53) which could be for example of the order of 15-30 mm, preferably 25 mm. In other words (Fig. 13), the step (53) has a difference in height (E) due to penetration of the device (1) into the ingot mold (2) such that a distance (D) between one? bottom of the step and a meniscus (50) of the metallic material in the molten state (3) ? between 5 and 50 mm, preferably 15 mm. In this case the conveyors (20) of the electromagnetic field extend with the respective lower base (59) within (Fig. 6) a housing (63) obtained thanks to the lowered annular portion (62). In this way, the conveyors (20) are (Fig. 13) positioned in a position closer to the metallic material in the molten state (3) with a further increase in the effect of deviation of the generated electromagnetic flux and an even greater efficiency. In this solution the conveyor (20) has a greater height than the height of the support (17), the conveyor (20) being arranged with respect to the support (17) in such a way that the conveyor comprises a portion protruding towards said preferential area (70 ) by increasing the stirring effect on the metallic material in the molten state (3) in the preferential zone (70) with respect to the opposite zone of the electromagnetic stirring device or stirrer (1). In this solution, the lowered annular portion (62) and the housing (63) act as a space for insertion of the protruding portion of the conveyor (20) for positioning the conveyor (20) in a position closer to the preferential area (70).

In definitiva, la presente invenzione riguarda (Fig. 1, Fig. 4, Fig. 13) un dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) per una lingottiera (2) per agitazione di materiale metallico allo stato fuso (3) contenuto nella lingottiera (2) o entro un guscio (67) solidificato di una barra (51) in corso di solidificazione nella lingottiera o uscente dalla lingottiera, in cui il dispositivo comprende (Fig.2, Fig.5) un involucro (4) avente conformazione toroidale dotata di un foro (55) centrale, l?involucro (4) comprendente un vano (56) interno entro il quale ? disposto un supporto (17) toroidale supportante una serie di bobine (19) di generazione di un campo elettromagnetico per induzione di forze elettromagnetiche (54) nel materiale metallico allo stato fuso (3) per formazione di moti di rotazione del materiale metallico allo stato fuso (3), le bobine (19) essendo posizionate secondo una disposizione radiale (69) rispetto alla conformazione toroidale del supporto (17). Il dispositivo comprende (Fig. 7, Fig. 8) una serie di convogliatori (20) del campo elettromagnetico in cui ciascun convogliatore (20) ? disposto in prossimit? di una delle bobine (19) della serie di bobine (19) e in cui il convogliatore (20) ? realizzato in materiale ferromagnetico avente una conformazione cuneiforme con una base inferiore (59) e una superficie inclinata (61) rispetto alla base inferiore (59) per indirizzamento del campo elettromagnetico generato dalla corrispondente bobina (19) per ottenimento di una disposizione asimmetrica del campo elettromagnetico di agitazione in cui la disposizione asimmetrica ? sbilanciata verso una zona preferenziale (70) per incremento dell?effetto di agitazione sul materiale metallico allo stato fuso (3) nella zona preferenziale (70) rispetto a una zona opposta del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1). Ultimately, the present invention relates (Fig. 1, Fig. 4, Fig. 13) to an electromagnetic stirring device or stirrer (1) for an ingot mold (2) for stirring metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) or within a solidified shell (67) of a bar (51) being solidified in the mold or emerging from the mold, in which the device comprises (Fig.2, Fig.5) a casing (4) having a toroidal shape provided with a central hole (55), the casing (4) comprising an internal compartment (56) within which it is arranged a toroidal support (17) supporting a series of coils (19) for generating an electromagnetic field by induction of electromagnetic forces (54) in the metallic material in the molten state (3) for the formation of rotation motions of the metallic material in the molten state (3), the coils (19) being positioned in a radial arrangement (69) with respect to the toroidal conformation of the support (17). The device comprises (Fig. 7, Fig. 8) a series of conveyors (20) of the electromagnetic field in which each conveyor (20) is placed near of one of the reels (19) of the series of reels (19) and in which the conveyor (20) ? made of ferromagnetic material having a wedge-shaped shape with a lower base (59) and an inclined surface (61) with respect to the lower base (59) for directing the electromagnetic field generated by the corresponding coil (19) to obtain an asymmetric arrangement of the electromagnetic field of agitation in which the asymmetrical arrangement? unbalanced towards a preferential zone (70) due to the increase of the stirring effect on the metallic material in the molten state (3) in the preferential zone (70) with respect to an opposite zone of the electromagnetic stirring device or stirrer (1).

La presente invenzione si riferisce anche (Fig.1, Fig.13, Fig.16) ad una lingottiera (2) dotata di dispositivo (1) di agitazione elettromagnetico o stirrer per agitazione di materiale metallico allo stato fuso (3) contenuto nella lingottiera (2) o entro un guscio (67) solidificato di una barra (51) in corso di solidificazione per mezzo della lingottiera (2), in cui il dispositivo ? realizzato come descritto in precedenza e in cui il dispositivo (1) di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) ? posizionato superiormente alla lingottiera (2) in corrispondenza di un lato di ingresso della lingottiera (2) per ingresso del materiale metallico allo stato fuso (3) entro la lingottiera (2), il termine ?superiormente? essendo riferito rispetto alla direzione di gravit?. The present invention also refers (Fig.1, Fig.13, Fig.16) to an ingot mold (2) equipped with an electromagnetic stirring device (1) or stirrer for stirring metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) or within a solidified shell (67) of a bar (51) being solidified by means of the ingot mold (2), in which the device is made as previously described and in which the electromagnetic stirring device (1) or stirrer (1) is positioned above the ingot mold (2) in correspondence with an inlet side of the ingot mold (2) for entry of the metallic material in the molten state (3) into the ingot mold (2), the term ?upper? being referred with respect to the direction of gravity.

La presente invenzione si riferisce anche (Fig. 16) ad una macchina di colata (46) e corrispondente impianto di colata comprendete una macchina di colata (46) la quale ? dotata di lingottiera (2) per colata di materiale metallico allo stato fuso, in cui la lingottiera (2) ? dotata di dispositivo (1) di agitazione elettromagnetico o stirrer il quale ? realizzato come descritto in precedenza e in cui il dispositivo (1) di agitazione elettromagnetico o stirrer (1) ? posizionato superiormente alla lingottiera (2) in corrispondenza di un lato di ingresso della lingottiera (2) per ingresso del materiale metallico allo stato fuso (3) entro la lingottiera (2), il termine ?superiormente? essendo riferito rispetto alla direzione di gravit?. The present invention also relates (Fig. 16) to a casting machine (46) and corresponding casting plant comprising a casting machine (46) which ? equipped with an ingot mold (2) for casting metallic material in the molten state, in which the ingot mold (2) is equipped with a device (1) of electromagnetic stirring or stirrer which ? made as previously described and in which the electromagnetic stirring device (1) or stirrer (1) is positioned above the ingot mold (2) in correspondence with an inlet side of the ingot mold (2) for entry of the metallic material in the molten state (3) into the ingot mold (2), the term ?upper? being referred with respect to the direction of gravity.

La presente invenzione si riferisce anche a un metodo di agitazione di materiale metallico allo stato fuso (3) entro una lingottiera (2) per mezzo di un dispositivo (1) di agitazione elettromagnetico o stirrer come descritto, il metodo comprendente fasi di generazione del campo elettromagnetico in cui le fasi di generazione comprendono fasi di pilotaggio delle bobine (19) con correnti alternate, il metodo comprende una fase di indirizzamento del campo elettromagnetico generato da una corrispondente bobina (19) della serie di bobine (19) in cui la fase di indirizzamento del campo elettromagnetico ? ottenuta mediante una serie di convogliatori (20) del campo elettromagnetico in cui ciascun convogliatore (20) ? disposto in prossimit? di una delle bobine (19) della serie di bobine (19) e in cui il convogliatore (20) ? realizzato in materiale ferromagnetico avente una conformazione cuneiforme con una base inferiore (59) e una superficie inclinata (61) rispetto alla base inferiore (59) per indirizzamento del campo elettromagnetico generato dalla corrispondente bobina (19), detta fase di indirizzamento del campo elettromagnetico corrispondendo all?ottenimento di una disposizione asimmetrica del campo elettromagnetico di agitazione in cui la disposizione asimmetrica ? sbilanciata verso una zona preferenziale (70) per incremento dell?effetto di agitazione sul materiale metallico allo stato fuso (3) nella zona preferenziale (70) rispetto a una zona opposta del dispositivo di agitazione elettromagnetico o stirrer (1). The present invention also relates to a method of stirring metallic material in the molten state (3) within an ingot mold (2) by means of an electromagnetic stirring device (1) or stirrer as described, the method comprising steps for generating the field electromagnetic field in which the generation phases comprise driving phases of the coils (19) with alternating currents, the method comprises a phase for addressing the electromagnetic field generated by a corresponding coil (19) of the series of coils (19) in which the electromagnetic field addressing ? obtained by means of a series of conveyors (20) of the electromagnetic field in which each conveyor (20) ? placed near of one of the reels (19) of the series of reels (19) and in which the conveyor (20) ? made of ferromagnetic material having a wedge-shaped conformation with a lower base (59) and an inclined surface (61) with respect to the lower base (59) for addressing the electromagnetic field generated by the corresponding coil (19), said phase of addressing the electromagnetic field corresponding to obtaining an asymmetrical disposition of the electromagnetic stirring field in which the asymmetrical disposition ? unbalanced towards a preferential zone (70) due to the increase of the stirring effect on the metallic material in the molten state (3) in the preferential zone (70) with respect to an opposite zone of the electromagnetic stirring device or stirrer (1).

La descrizione della presente invenzione ? stata fatta con riferimento alle figure allegate in una forma di realizzazione preferita della stessa, ma ? evidente che molte possibili alterazioni, modifiche e varianti saranno immediatamente chiare agli esperti del settore alla luce della precedente descrizione. Cos?, va sottolineato che l'invenzione non ? limitata dalla descrizione precedente, ma include tutte quelle alterazioni, modifiche e varianti in conformit? con le annesse rivendicazioni. The description of the present invention ? been made with reference to the accompanying figures in a preferred embodiment thereof, but ? it is clear that many possible alterations, modifications and variations will be immediately clear to those skilled in the art in the light of the previous description. Thus, it must be emphasized that the invention is not limited by the foregoing description, but includes all such alterations, modifications and variations in conformity? with the related claims.

NOMENCLATURA UTILIZZATA NOMENCLATURE USED

Con riferimento ai numeri identificativi riportati nelle figure allegate, si ? usata la seguente nomenclatura: With reference to the identification numbers shown in the attached figures, yes? used the following nomenclature:

1. Dispositivo di agitazione elettromagnetica o stirrer 1. Electromagnetic stirring device or stirrer

2. Lingottiera 2. Ingot mould

3. Materiale metallico allo stato fuso 3. Metallic material in molten state

4. Involucro 4. Wrap

5. Elementi di fissaggio 5. Fasteners

6. Elemento di connessione 6. Connection element

7. Scatola di contenimento 7. Containment box

8. Piastra 8. Plate

9. Connettore 9. Connector

10. Attacco idraulico 10. Hydraulic connection

11. Staffa 11. Bracket

12. Copertura inferiore 12. Bottom cover

13. Copertura esterna 13. Outer cover

14. Copertura interna 14. Internal coverage

15. Copertura superiore 15. Top cover

16. Corpo di generazione 16. Body of generation

17. Supporto o elemento toroidale 18. Protrusione o polo 17. Support or toroidal element 18. Protrusion or pole

19. Bobina 19. Coil

20. Convogliatore 20. Conveyor

21. Primo elemento di generazione 22. Secondo elemento di generazione 23. Terzo elemento di generazione 24. Quarto elemento di generazione 25. Quinto elemento di generazione 26. Sesto elemento di generazione 27. Struttura di generazione 21. First generation element 22. Second generation element 23. Third generation element 24. Fourth generation element 25. Fifth generation element 26. Sixth generation element 27. Generation structure

28. Superficie di accoppiamento 29. Superficie di contro-accoppiamento 30. Superficie di appoggio 28. Mating surface 29. Mating surface 30. Bearing surface

31. Cavit? 31. Cavity?

32. Velocit? indotta 32. Speed? induced

33. Linee di flusso 33. Flow lines

34. Profilo di velocit? indotta 35. Inverter 34. Speed profile? induced 35. Inverter

36. Stadio di potenza 36. Power stage

37. Stadio di controllo 37. Control stage

38. Sistema di rilevamento 38. Detection system

39. Sistema di controllo inverter 40. Unit? di controllo 39. Inverter control system 40. Unit? control

41. Ingresso fluido raffreddamento 42. Uscita fluido raffreddamento 43. Valvola 41. Cooling fluid inlet 42. Cooling fluid outlet 43. Valve

44. Rilevatore di flusso 44. Flow detector

45. Rilevatore di temperatura 46. Macchina di colata 45. Temperature detector 46. Casting machine

47. Cassetta locale 47. Local cassette

48. Cavo 48. Cable

49. Tubazione 49. Pipe

50. Menisco 50. Meniscus

51. Barra 51. Bar

52. Struttura 52. Structure

53. Gradino 53. Step

54. Forza elettromagnetica 55. Foro 54. Electromagnetic force 55. Hole

56. Vano 56. Compartment

57. Apertura 57. Opening

58. Centro stella 58. Star center

59. Base inferiore 59. Lower base

60. Base superiore 60. Upper base

61. Superficie inclinata 61. Inclined surface

62. Porzione anulare 62. Annular portion

63. Alloggiamento 63. Housing

64. Camera 64. Room

65. Passaggio 65. Pass

66. Fenditura 66. Fissure

67. Guscio 67. Shell

68. Piano di avvolgimento 68. Winding plan

69. Direzione radiale 69. Radial direction

70. Zona preferenziale 70. Preferential area

71. Estremit? di interfacciamento 72. Componente del supporto 73. Componente del convogliatore A. Angolo 71. End? Interface 72. Support Component 73. Conveyor Component A. Angle

D. Distanza D. Distance

E. Dislivello E. Height difference

Claims

1. Electromagnetic stirring device or stirrer (1) for an ingot mold (2) for stirring metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) or within a solidified shell (67) of a bar (51) in progress of solidification, in which the device comprises a casing (4) having a toroidal shape equipped with a central hole (55), the casing (4) comprising an internal compartment (56) within which arranged a toroidal support (17) supporting a series of coils (19) for generating an electromagnetic field by induction of electromagnetic forces (54) in the metallic material in the molten state (3) for the formation of motions of the metallic material in the molten state (3 ), the coils (19) being positioned in a radial arrangement (69) with respect to the toroidal shape of the support (17), characterized in that

comprises a series of electromagnetic field conveyors (20) wherein each conveyor (20) ? placed near of one of the reels (19) of the series of reels (19) and in which the conveyor (20) ? made of ferromagnetic material having a wedge-shaped shape with a lower base (59) and an inclined surface (61) with respect to the lower base (59) for directing the electromagnetic field generated by the corresponding coil (19) to obtain an asymmetric arrangement of the electromagnetic field in which the asymmetrical arrangement? unbalanced towards a preferential zone (70) due to the increase of the stirring effect on the metallic material in the molten state (3) in the preferential zone (70) with respect to an opposite zone of the electromagnetic stirring device or stirrer (1).

2. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that

the wedge-shaped conformation of the conveyor (20) has a trapezoidal or triangular cross-sectional shape in which the lower base (59) is? connected to the inclined surface (61) according to a configuration in which the lower base (59) is positioned towards the preferential area (70) and the inclined surface (61) develops starting from a first end? of the lower base (59) opposite to a second extremity? proximal to the corresponding coil (19) and ? inclined in a direction opposite to the direction towards the preferential area (70).

3. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that

the inclined surface (61) ? inclined by an angle (A) between 20? and 60?, preferably between 30? and 50? with respect to a development plane of the toroidal conformation of the casing (4).

4. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that

the inclined surface (61) has an arched conformation according to a radius of curvature corresponding to a radius of curvature of the toroidal conformation of the support (17).

5. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that

the conveyor (20) has a greater height than the height of the support (17), the conveyor (20) being arranged with respect to the support (17) in such a way that the conveyor comprises a portion protruding towards said preferential area (70) to increase of the stirring effect on the metallic material in the molten state (3) in the preferential zone (70) with respect to the opposite zone of the electromagnetic stirring device or stirrer (1).

6. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that the casing (4) comprises a lower cover (12) which is? equipped with a lowered annular portion (62) defining a housing (63) for insertion of the protruding portion of the conveyor (20) for positioning the conveyor (20) in a position closer to the preferential area (70).

7. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that

the depressed annular portion (62) defines a step (53) for mounting the electromagnetic stirring device or stirrer (1) on the ingot mold (2) in such a condition that the depressed annular portion (62) ? inserted into the ingot mold with penetration into the ingot mold.

8. Device (1) according to the preceding claim characterized in that

the step (53) has a difference in height (E) due to penetration of the device (1) into the ingot mold (2) such that a distance (D) between one end? bottom of the step and a meniscus (50) of the metallic material in the molten state (3) ? between 5 and 50 mm, preferably 15 mm.

9. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that

comprises a conveyor (20) for each reel (19) of the set of reels (19).

10. Device (1) according to any one of the preceding claims from 1 to 9, characterized in that

the conveyor (20) ? made in the form of a uniform block of ferromagnetic material.

11. Device (1) according to any one of the preceding claims from 1 to 9 characterized in that

the conveyor (20) ? made in the form of an assembly of laminations of ferromagnetic material with overlapping of a series of adjacent laminations.

12. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that the series of adjacent laminations ? comprised of conveyor components (73) wherein each conveyor component (73) ? consisting of a lamination having a shape corresponding to the wedge shape of the conveyor (20), the wedge shape being obtained by placing the adjacent laminations side by side.

13. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that

the support (17) comprises a series of radial protrusions (18) which extend radially from the support (17) towards the center of the central hole (55) in which each protrusion (18) constitutes a fastening element for one of the reels ( 19), the protrusion (18) being made of ferromagnetic material in such a way that the protrusion (18) constitutes an electromagnetic pole for the respective coil (19) fixed on the protrusion (18) itself.

14. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that each protrusion (18) has a rectangular section conformation and acts as an element for inserting one or more? respective coils (19) made by winding around a cavity? (31) within which ? suitable for inserting the protrusion (18), the protrusion (18) being equipped with support surfaces (30) on which the one or more? respective coils (19).

15. Device (1) according to the previous claim characterized in that each protrusion (18) is ? equipped with a mating surface (28) opposite to one end? interface (71) between the protrusion (18) and the support (17), the mating surface (28) constituting a fixing surface for fixing the conveyor (20) on the protrusion, the conveyor (20) being provided with a corresponding counter-mating surface (29).

16. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that the coupling surface (28) and the counter-coupling surface (29) have an arched conformation according to a radius of curvature corresponding to a radius of curvature of the toroidal conformation of the support (17).

17. Device (1) according to any one of the preceding claims from 15 to 16, characterized in that

the counter-coupling surface (29) constitutes a connection surface between the inclined surface (61) and the lower base (59) obtaining the wedge-shaped conformation.

18. Device (1) according to any one of the preceding claims from 13 to 17, characterized in that

the protrusion (18) ? made in the form of a uniform block of ferromagnetic material.

19. Device (1) according to any one of the preceding claims from 13 to 17, characterized in that

the protrusion (18) ? made in the form of an assembly of laminations of ferromagnetic material with overlapping of a series of adjacent laminations.

20. Device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that

the series of coils (19) ? formed by pairs of coils arranged in a radially opposite configuration with respect to the toroidal shape of the support (17) in which the coils (19) of each pair are mutually connected by means of a series connection according to a configuration in which a first coil of the pair ? adapted to be affected by a current flow in a first direction of circulation and a second coil of the pair ? capable of being affected by a current flow of the same intensity? in a second direction of circulation in which the second direction of circulation of the current ? opposite to the first direction of circulation of the current, so that each coil of the pair of coils generates an electromagnetic field oriented in the same direction and towards giving rise to an effect of superimposition of two electromagnetic fields acting on the metallic material in the molten state (3 ) according to a concordant direction, but applied from opposite sides with respect to the center of the toroidal shape of the support (17).

21. Device (1) according to the preceding claim characterized in that one end of the series connection of the pair of coils ? connected to a connection center or star center (58) which ? common for each of the pairs of coils and each opposite end of the series connection of the pairs of coils constitutes a corresponding driving input of the pair of coils (19) connected in series.

22. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that

includes 6 coils (19).

23. Device (1) according to any one of the preceding claims from 1 to 22, characterized in that

the support (17) ? made in the form of a uniform block of ferromagnetic material.

24. Device (1) according to any one of the preceding claims from 1 to 22 characterized in that

the support (17) ? made in the form of an assembly of laminations of ferromagnetic material with overlapping of a series of adjacent laminations.

25. Device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that

the coils (19) are cooled by a cooling fluid entering the device (1) through a cooling fluid inlet (41) and leaving the device (1) through a cooling fluid outlet (42), the cooling being conveyed into an annular distribution chamber (64) and passing through passages (65) within the compartment (56) for cooling the coils (19) and then being directed towards the cooling fluid outlet (42) via a slit (66) of return of the flow which ? in communication with a collection space for conveying the flow towards the cooling fluid outlet (42).

26. Ingot mold (2) equipped with an electromagnetic stirring device (1) or stirrer for stirring metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) or within a solidified shell (67) of a bar (51) in progress of solidification by means of the ingot mold (2), in which the device comprises a casing (4) having a toroidal shape equipped with a central hole (55), the casing (4) comprising an internal compartment (56) within which arranged a toroidal support (17) supporting a series of coils (19) for generating an electromagnetic field by induction of electromagnetic forces (54) in the metallic material in the molten state (3) for the formation of motions of the metallic material in the molten state (3 ), the coils (19) being positioned in a radial arrangement (69) with respect to the toroidal shape of the support (17), characterized in that

the electromagnetic stirring device (1) or stirrer (1) ? made according to any one of the preceding claims.

27. Ingot mold (2) according to the preceding claim, characterized in that the electromagnetic stirring device (1) or stirrer (1) ? positioned above the ingot mold (2) in correspondence with an inlet side of the ingot mold (2) for entry of the metallic material in the molten state (3) into the ingot mold (2), the term ?upper? being referred with respect to the direction of gravity.

28. Casting machine (46) equipped with an ingot mold (2) for casting metallic material in the molten state, in which the ingot mold (2) is ? equipped with an electromagnetic stirring device (1) or stirrer for stirring metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) or within a solidified shell (67) of a bar (51) being solidified by means of the ingot mold (2), wherein the device comprises a casing (4) having a toroidal shape equipped with a central hole (55), the casing (4) comprising an internal compartment (56) within which arranged a toroidal support (17) supporting a series of coils (19) for generating an electromagnetic field by induction of electromagnetic forces (54) in the metallic material in the molten state (3) for the formation of motions of the metallic material in the molten state (3 ), the coils (19) being positioned in a radial arrangement (69) with respect to the toroidal shape of the support (17), characterized in that

the electromagnetic stirring device (1) or stirrer (1) ? made according to any one of the preceding claims from 1 to 25.

29. Method of stirring metallic material in the molten state (3) within an ingot mold (2) by means of an electromagnetic stirring device (1) or stirrer for stirring metallic material in the molten state (3) contained in the ingot mold (2) or within a solidified shell (67) of a bar (51) being solidified by means of the ingot mold (2), in which the device comprises a casing (4) having a toroidal shape equipped with a central hole (55), the? casing (4) comprising an internal compartment (56) within which ? arranged a toroidal support (17) supporting a series of coils (19) for generating an electromagnetic field by induction of electromagnetic forces (54) in the metallic material in the molten state (3) for the formation of motions of the metallic material in the molten state (3 ), the coils (19) being positioned according to a radial arrangement (69) with respect to the toroidal shape of the support (17), the method comprising steps for generating the electromagnetic field in which the generation steps include driving steps for the coils (19) with alternating currents, the method being characterized in that

comprises a step for directing the electromagnetic field generated by the coils (19) in which the step for directing the electromagnetic field ? obtained by means of a series of conveyors (20) of the electromagnetic field in which each conveyor (20) ? placed near of one of the reels (19) of the series of reels (19) and in which the conveyor (20) ? made of ferromagnetic material having a wedge-shaped conformation with a lower base (59) and an inclined surface (61) with respect to the lower base (59) for addressing the electromagnetic field generated by the corresponding coil (19), said phase of addressing the electromagnetic field corresponding to obtaining an asymmetrical disposition of the electromagnetic stirring field in which the asymmetrical disposition ? unbalanced towards a preferential zone (70) due to the increase of the stirring effect on the metallic material in the molten state (3) in the preferential zone (70) with respect to an opposite zone of the electromagnetic stirring device or stirrer (1).