DE1803473A1 - Continuous metal casting installation - Google Patents
Continuous metal casting installationInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
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- B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
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Abstract
Description
Verfahren und Einrichtung zum Metall-, insbesondere Stahl-Stranggießen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine besonders günstige Einrichtung zur Ausübung desselben zum Metall-, insbesondere Stahl-Stranggießen, bei dem zwecks raschen Abkühlens und Durchmischens des in der Durchlaufgießform vorhandenen flüssigen Teils bzw. zum Entgasen und Homogenisieren elektrodynamisch bewirkte, in einzelnen Querschnittszonen gegenläufige Kräfte hervorgerufen werden.Method and device for continuous metal, in particular steel, casting The invention relates to a method and a particularly favorable device for Exercise of the same for metal, in particular steel continuous casting, with the purpose rapid cooling and mixing of the liquid present in the continuous casting mold Partly or for degassing and homogenizing caused electrodynamically, in individual Cross-sectional zones opposing forces are caused.
An Stahlstranggießanlagen führt der große Wärmeinhalt des auf ca. 15800 C erhitzten Flüssigmetalls zu schwierigen Abkühlungs- und Mischungsproblemen.In steel continuous casting plants, the large heat content of the approx. 15800 C heated liquid metal to difficult cooling and mixing problems.
Die Bauhöhe der Anlage bzw. die Länge des Stützwalzengerostes und somit ein wesentlicher Teil der Anlagekosten sind von der erreichbaren Abktihlungsgeschwindigkeit abhängig. Je größer diese - im Rahmen des metallurgisch Tragbaren - sein wird, desto kürzer und desto billiger wird eine neu zu erstellende Anlage sein können. Eine genaue Betrachtung zeigt darüber hinaus, daß nicht nur die AbkUhlungsgeschwindigkeit, sondern auch die aus dem Abkühlungs-Temperaturreld resultierende Form der Erstarrungsfront sehr beachtet werden muß, um beispielsweise Risse, Durchbrüche des Flüssigmetalls und Ausseigerungen zu vermeiden. Durchbruchgerahr besteht insbesondere dann, wenn der Strang nur mit einer verhältnismäßig dUnnen Schale versehen aus der Durchlaufgießform austritt und dann mittels Rollen gestützt abgesenkt werden muß. Bis zur völligen Durcherstarrung, also auf einer Wegstrecke von erheblicher Länge (z.B. von 12 m) wirkt im Tnneren des Stranges der ferrostatische Druck. Die Folge sind Ausbauchungen zwischen den StUtzrollen.The overall height of the system or the length of the support roller grate and thus a significant part of the investment costs depend on the cooling speed that can be achieved addicted. The greater this - within the scope of what is metallurgically portable - the greater it will be The shorter and the cheaper a new system will be. One a closer look also shows that not only the cooling rate, but also the shape of the solidification front resulting from the cooling temperature range must be very careful, for example Cracks, breakthroughs of the Avoid liquid metal and segregation. There is a risk of breakthrough in particular if the strand is only provided with a relatively thin shell from the Continuous casting mold emerges and then has to be lowered with the aid of rollers. Until complete solidification, i.e. on a stretch of considerable length (e.g. from 12 m) the ferrostatic pressure acts inside the strand. The consequence are bulges between the support rollers.
In Extremfällen reißt der Strang und es ergießt sich der freiwerdende Rest des FlUssigmetalls auf die unteren Anlagenteile. Der Gießvorgang ist unterbrochen, das in der Gießpfanne Uber der Verteilerrinne bzw. Uber der Durchlaufgießform vorhandene Gießmetall ist in einem sogenannten Notguß in Standgießkokillen umzuleiten. Die Anlage bedarf einer gründlichen kostspieligen Reinigung, die zudem verhindert, daß sofort eine neue Charge abgenommen werden kann.In extreme cases, the strand breaks and the released one pours out Rest of the liquid metal on the lower parts of the system. The casting process is interrupted, that which is present in the pouring ladle above the tundish or above the continuous casting mold Casting metal is to be redirected in a so-called emergency casting into free-standing casting molds. the Plant requires thorough expensive cleaning, which also prevents a new batch can be accepted immediately.
Die Gefährlichkeit des gesamten Vorganges für das Personal mit damit verbundenen Folgen ist durch dementsprechende Vorfälle leider vielfach bestätigt worden. Man hat deshalb zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen in der Gestaltung der GießbUhne, Anordnung von-Notkokillen vorgeschlagen und teilweise auch ausgerthrt, die alle das Stranggießen erschwerten und verteuerten.The danger of the entire process for the staff with it related consequences has unfortunately been confirmed many times by corresponding incidents been. You therefore have additional safety measures in the design of the casting platform, Arrangement of emergency molds proposed and partly also executed, all of them made continuous casting more difficult and expensive.
Bei der bisher geUbten Art des Stranggießens bildet sich eine in die Tiefe reichende spitzkegelige Erstarrungsfront aus. Dabei bildet die von außen nach innen wachsende Strangschale mit zunehmender Stranglänge einen wachsenden Widerstand fUr die Wärmeabfuhr aus dem flUssigen Kern.With the type of continuous casting that has been practiced up to now, one is formed in the Deep, pointed conical solidification front is sufficient. In doing so, it reproduces from the outside inside growing strand shell a growing resistance with increasing strand length for heat removal from the liquid core.
Dementsprechend verhält sich der Werkstoff und zeigt alle die unerwUnschten Symptome, welche von den Köpfen bei im Standgießverfahren gewonnenen Brammen bekannt sind. So findet man eine Ausseigerung von Schwefel, das Gefüge wird insgesamt nicht ausreichend homogen, es treten im Inneren und an der Oberfläche Risse aur. Bei Standgießbrammen wird dieser Kopf entfernt und stellt seit vielen Jahren einen Verlust dar, der in Kauf genommen werden mußte. Da beim Stranggießen dieselben oder mindestens sehr ähnliche Schwierigkeiten auftreten, war man gezwungen, zusätzliche kostensteigernde Einwirkungen auf den Strang einzufilhren wie z.B. Verformung auf andere, insbesondere kleinere Querschnitte. Es zeigte sich immer deutlicher, daß eine ganze Reihe von Zusatzmaßnahmen notwendig war, um den Oießstrang - in seiner gegenwärtigen Qualität - zu brauchbarem Halbzeug verformen zu können. Dadurch wurde teilweise die Wirtschaftlichkeit gefährdet.The material behaves accordingly and shows all the undesirable ones Symptoms known from the heads of slabs obtained by the free-standing casting process are. So one finds a segregation of sulfur, the structure is not altogether sufficiently homogeneous, cracks appear inside and on the surface. With stationary casting slabs will this head removed and represents a loss for many years that had to be accepted. Since the same or at least in continuous casting If very similar difficulties arise, one was forced to add additional cost-increasing ones Introduce effects on the strand such as deformation on others, in particular smaller cross-sections. It became increasingly clear that a number of Additional measures were necessary to maintain the Oießstrang - in its current quality - to be able to deform into usable semi-finished products. This partially reduced the profitability endangered.
Es ist ein Vorschlag bekannt, der einen gleichmäßigen WKrmeentzug Uber den Strangquerschnitt anstrebt, um eine raschere Und Uber den Querschnitt gleichmäßigere Kühlung zu erzielen, 80 daß die Schrumpfung schneller eintritt. Die bekannte Maßnahme besteht darin, eine kreisende Bewegung in Richtung der Strangachse der Schmelze zu erteilen, wobei die Teilchen der Schmelze nächst den Randzonen des Stranges hochsteigen. Ein solches Verfahren gewann in der Praxis keine Bedeutung. Die Ursache rur das Versagen der bekannten Lösung liegt darin, daß physikalische Erkenntnisse außer Betracht gelassen wurden, wodurch sich der gewtlnschte Effekt nicht einstellen konnte. Unter anderem blieb unbeachtet, daß eine im Strangkern in Stranglaufrichtung fließende Metallströmung einen weitaus geringeren Widerstand findet, weil dort die Erstarrung des Metalls nur langsam eintritt.There is a known proposal that a uniform heat extraction Across the strand cross-section strives to achieve a faster and over the cross-section more uniform To achieve cooling, 80 that the shrinkage occurs faster. The known measure consists in a circular movement in the direction of the strand axis of the melt to grant, with the particles of the melt rising next to the edge zones of the strand. Such a procedure was of no importance in practice. The cause for that Failure of the known solution lies in the fact that physical knowledge except Were taken into account, whereby the desired effect could not be achieved. Among other things, it was not noticed that one flowing in the strand core in the strand running direction Metal flow has a much lower resistance because that is where solidification occurs of the metal is slow to enter.
Die höhere Temperatur im Kern ist deshalb der Grund rur eine größere Eindringwegstrecke einer zentrischen Strömung.The higher temperature in the core is therefore the reason for a higher one Penetration distance of a centric flow.
Eine Metallströmung in den Außenbereichen des Querschnitts einer Durchlaufgießform ist deshalb weitaus schwieriger aufrechtzuerhalten. Es kommt deshalb zum weitaus längeren flilssigen Gießsumpf im Kern des Gießstranges. Die Ausbildung des Gießsumpfes ist weiterhin spitzwinklig, so daß die beabsichtigte Wirkung einer rascheren AbkUhlung wegen der Isolationswirkung einer sich wie gewöhnlich bildenden Strangschale nicht eintreten kann.A flow of metal in the outer areas of the cross-section of a continuous casting mold is therefore far more difficult to maintain. It therefore comes to a great extent longer liquid sump in the core of the casting strand. The formation of the casting sump is still acute, so that the intended effect of faster cooling because of the isolating effect of a developing as usual Strand shell cannot occur.
Die beim bekannten Beispiel zur AusfUhrung des Verfahrens vorgeschlagenen Mittel scheinen Jedoch ebenfalls nicht geeignet zu sein, das angestrebte Ziel auch nur annähernd zu erreichen. Das von einem Binphasenstrom erzeugte Wanderfeld bewirkt keine einheitlich gewünschte Strömungsrichtung in den äußeren Randschichten. Es entstehen lediglich einige toroidartige Wirbel, die im unteren und oberen Teil der Durchlaufgießform einander entgegenlaufen. Ferner bestehen Unbestimmtheiten hinsichtlich der Wirkungen des Einguß-Strahls, die überhaupt keine Beachtung finden. Schließlich fehlen auch Angaben, auf welche Weise das von dem Einphasenstrom erzeugte Magnetfeld in gentgender Intensität durch die normalerweise recht dicke Wandung der Durchlaufgießform hindurch in den flüssigen Strangteil gelangen soll. Bei den bisher üblichen großen Wandstärken, verbunden mit den. bis her angestrebten hohen Wärmeleitfähigkeiten (z.B. bei kupfer von etwa 25 mm Wandstärke), war es nicht möglich, elektromagnetische Felder von einigermaßen wirksamer Intensität innerhalb der äußeren Schichten des Flüssigstranges zu erzeugen. Durch das bereits bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung werden wesentliche Schwierigkeiten physikalischer und praktisch-metallurgischer Art nicht überwunden.The ones proposed in the known example for carrying out the method However, means do not seem to be suitable either, as does the desired end can only be approximated. The traveling field generated by a bin-phase current causes no uniform desired flow direction in the outer edge layers. It only a few toroidal vortices arise in the lower and upper part of the Continuous casting mold running towards each other. Furthermore, there are uncertainties with regard to the effects of the pouring jet which are ignored at all. In the end There is also no information about the manner in which the magnetic field generated by the single-phase current is used in sufficient intensity due to the normally quite thick wall of the continuous casting mold should pass through into the liquid strand part. With the large ones that have been customary up to now Wall thicknesses associated with the. High thermal conductivity that has been strived for up to now (e.g. with copper with a wall thickness of about 25 mm), it was not possible to use electromagnetic Fields of reasonably effective intensity within the outer layers of the Generate liquid strand. By the already known method or the known Apparatus, substantial difficulties become more physical and practical-metallurgical Kind of not overcome.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und die Vorrichtung aufzuzeigen, nach denen die spitzwinklige Erstarrungsfront vermieden werden kanne Unter einer solchen ist ein Kegelsumpf von mehreren Metern Länge zu verstehen.The object of the present invention is therefore to provide a To show the method and the device according to which the acute-angled solidification front Can be avoided Under one of these is a conical swamp of several meters Understand length.
Die Lösung der Aufgabe kann nunmehr aufgrund eines Verfahrens erfolgen, nach dem Drehstrom-Wanderfelder die Randbereiche des Inhalts der Durchlaufgießform in Strangbewegungsrichtung derart beeinflussen, daß beständig in den Querschnittsrandbereichen erzeugte, vorwärts laufende Strömungen des FlUssigmetalls das Erstarrungsprofil nahezu einebnen. Die Erfindung schlägt demnach den entgegengesetzten Weg der bekannten Lösung ein. Nur so kann das bisherige spitzkegelige Erstarrungsprofil so weit abgeflacht werden, daß es sich etwa mit einer Querschnittsfläche deckt. Gemäß der Erfindung wird nämlich vermieden, daß die Strangschalenbildung in den äußeren Bereichen des Querschnittes so frühzeitig einsetzt, so daß sich die Strömungen mehr und mehr auf den Kern beschränken könnten, wie dies bisher der Fall war.The task can now be solved on the basis of a procedure after the three-phase traveling field, the edge areas of the content of the continuous casting mold Influence in the strand movement direction in such a way that constant in the cross-sectional edge areas forward currents of the liquid metal generated the solidification profile almost level. The invention therefore beats the opposite Way of the known solution. Only in this way can the previous conical solidification profile be flattened so far that it approximately coincides with a cross-sectional area. According to the invention it is avoided that the strand shell formation in the outer areas of the cross-section begins so early that the currents could restrict more and more to the core, as has been the case so far.
Die Erfindung bedient sich deshalb der Erkenntnis, die äußeren Bereiche des Gießquerschnittes so lange flüssig zu halten, bis die mittlere Temperatur in die Nähe der Erstarrungstemperatur gelangt, wonach in unteren Bereichen der Durchlaufgießform die Bildung der Strangschale zugelassen werden kann.The invention therefore makes use of the knowledge, the outer areas of the casting cross-section to keep liquid until the mean temperature in approaches the solidification temperature, after which in the lower areas of the continuous casting mold the formation of the strand shell can be permitted.
Die der Erfindung zugrundeliegende neuartige Wirkung läßt sich nunmehr dadurch noch erheblich verstärken, daß die in Stranglaufrichtung erzeugten Strömungen des FlUssigmetalls von einem bzw. mehreren Eingießstrahlen unterstützt werden.The novel effect on which the invention is based can now be achieved thereby significantly reinforce that the currents generated in the strand running direction of the liquid metal are supported by one or more pouring jets.
Es ist zur sicheren Aufrechterhaltung einer ausreichenden Energie des Drehstrom-Wanderfeldes unbedingt notwendig, daß etwa sich absetzende Randschichten erstarrten Strangmaterials, auch falls sie durch Abkühlung unter die Curie-Temperatur ferromagnetisch werden sollten, den Energiefluß des elektromagnetischen Feldes - also den Poynting'schen Vektor - nicht zusätzlich schwächen. Dies geschieht nach einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt gemäß der Erfindung dadurch, daß mindestens in Intervallen so hohe elektromagnetische Feldstärken angewendet werden, daß gegebenenfalls sich ansetzende ferromagnetische Störschichten magnetisch gesättigt werden. Dadurch verlieren diese mindestens in den Intervallen ihre sehr stbrende, die beabsichtigte Wirkung unterbindende Eigenschaft, indem ihre relative Permeabilität nahezu nl wird.It is used to safely maintain sufficient energy of the three-phase traveling field is absolutely necessary that any settling edge layers solidified strand material, even if cooled below the Curie temperature should become ferromagnetic, the energy flow of the electromagnetic field - So do not weaken the Poynting vector - additionally. This happens after a further advantageous method step according to the invention in that At least at intervals such high electromagnetic field strengths are used, that possibly adhering ferromagnetic interference layers are magnetically saturated will. As a result, they lose their very annoying, the intended effect suppressing property by their relative permeability becomes almost nl.
Ein weiteres nützlichen Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die entgasende und homogenisierende Wirkung mechanischer Schallschwingungen zum Abkühlungseffekt hinzukommt, wenn errindungsgemäß das angewendete Drehstrom-Wanderfeld inhomogen gestaltet wird. Durch den Grad der räumlichen Inhomogenität läßt sich in gewünscht dosierbarer Weise die Intensität der Entgasung und Homogenisierung des Stranggieß-Materials ein stellen.Another useful feature of the invention is that the degassing and homogenizing effect of mechanical sound vibrations for Cooling effect is added if, according to the invention, the applied three-phase traveling field is designed inhomogeneously. The degree of spatial inhomogeneity can the intensity of the degassing and homogenization in a metered manner as desired of the continuous casting material.
Nach der weiteren Erfindung kann das Drehstrom-Wanderfeld nur periodisch, gewissermaßen stoßweise betrieben werden, wobei Jedoch während Jeder Arbeitsperiode die ferromagnetisch an der Wandung sitzende Erstarrungsschicht mit einem so starken elektromagnetischen Feld beaufschlagt wird, daß magnetische Sättigung erreicht wird.According to the further invention, the three-phase traveling field can only periodically, to a certain extent operated intermittently, but during each working period the solidification layer sitting ferromagnetically on the wall with such a strong one electromagnetic field is applied so that magnetic saturation is reached.
Die Gesamtintensität des erfindungsgemäßen Verfahrens - die Kombinations-Intensität aus Abkühlungs-, Entgasungs- und Homogenisierungseffekten - läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch Einstellen des Verhältnisses von Feld-Zeit zu Feld-Pause regeln.The total intensity of the method according to the invention - the combination intensity from cooling, degassing and homogenization effects - can be after a Another feature of the invention by adjusting the field-time relationship to regulate field break.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich Jedoch auch vorteilhaft für eine Vielstranggießanlage. Dafür wird eine Verfahrensweise vorgeschlagen, nach der die Drehstrom-Wanderfelder mehrerer Durchlaufgießformen in wechselnder Folge mit Stromimpulsen aufgebaut werden.However, the method according to the invention is also advantageously suitable for a multi-strand caster. A procedure is proposed for this, according to the three-phase traveling fields of several continuous casting molds in alternating order be built up with current pulses.
Dies gestattet eine besonders günstige Ausnutzung der elektrischen Kapazitäten in einem Stahlwerk.This allows a particularly favorable utilization of the electrical Capacities in a steel mill.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich nunmehr dadurch, daß die Drehstrom-Phasenströme mittels Spulen erzeugbar sind, welche konzentrisch um den Strang und die Durchlaufgießform angeordnet sind, wobei deren in Strangrichtung liegende Folge entgegen-2 gesetzt zu der gewünschten Kraftantriebsrichtung innerhalb der Strangrandschichten'liegt. Nur so wird Uberrasehenderweise die gewünschte Strömungsbewegung erzielt. Dies hängt mit der radialen Verteilung der in der Schmelze induzierten Ströme zusammen. Während die Verteilung der magnetischen Kraftlinien vom sogenannten Eindringmaß abhängt und somit bei großem Eindringmaß durchaus annähernd homogen über den Strangquerschnitt sein kann, gilt ähnlichts keineswegs für die Verteilung der Ströme. Da diese aber als Faktor an der Kraftwirkung beteiligt sind, wird die Kraftwirkung des Drehstrom-Wanderfeldes in der Strangseele Null, wenn dort die Ströme Null sind. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Drehstrom-Wanderfeld spulen der Fall, so daß die Kraftwirkung in der Seele und deren benachbarten Gebieten Null bzw. sehr klein wird.The device according to the invention for carrying out the method is now characterized in that the three-phase phase currents can be generated by means of coils which are arranged concentrically around the strand and the continuous casting mold, their sequence in the strand direction being opposite to the desired power drive direction within the strand edge layers 'lies. This is the only way to achieve the desired flow movement, surprisingly. This is related to the radial distribution of the currents induced in the melt. While the distribution of the magnetic lines of force depends on the so-called penetration and thus can be approximately homogeneous over the strand cross-section with a large degree of penetration, the same is by no means true for the distribution of the currents. But since these are involved as a factor in the force effect, the force effect of the three-phase traveling field in the strand core becomes zero when the currents there are zero. This is the case with the arrangement of the three-phase traveling field according to the invention, so that the force effect in the core and its adjacent areas is zero or very small.
Nur dadurch ist aber die Aufrechterhaltung der VorwKrts-Strömung in den Randgebieten möglich, da dieser zum Ausgleich eine Aufwärts-Strömung in den Zentralgebieten das Gleichgewicht halten muß. Bei mit der Strömungarichtung gleichgerichteter Polung der Wanderfeld-Spulen entsteht eine Strömung in verkehrter, genau erwünschter Richtung.This is the only way to maintain the forward flow in possible in the peripheral areas, as this compensates for an upward flow in the Central areas must keep the balance. When aligned with the direction of flow The polarity of the traveling field coils creates a flow in the wrong direction, precisely more desirable Direction.
Bei einer Phasenfolge der Erregerströme von R s T müssen also die Spulen ir Stra.gbewegungsrichtung gesehen rolgende grundsätzliche Phasenfolge aufweisen: R 5 T . Bei Ausnützung der Gegenphaser. R'S'T' ergibt sich dann die richtige Spnlenfolge: R T' S R' T 6' usw. Es ist besonders wertvoll ;\nå ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung, daß vom Fachma@@ diese Erkenntnis ausgenützt wird.In the case of a phase sequence of the excitation currents of R s T, the Coils in the direction of motion have the following basic phase sequence: R 5 T. When using the opposite phase. R'S'T 'then results in the correct spindle sequence: R T 'S R' T 6 'etc. It's especially valuable; \ nå an essential part the invention that this knowledge is exploited by the specialist.
Um die WGttbelasung bei dem Intervall-Betrieb gering zu halten ist zwischen öffent@@chemoder Werknetz gemäß der weiteren Erfindung eines Stahlwerkes Energiespeicher angeordnet, wie beispielsweise eine Motor-Generator-Einheit, die gegebenenfalls mit Schwungrad ausgerüstet ist.In order to keep the load on WGtt low during interval operation between public @@ chemoder plant network according to the further invention of a steel mill Energy storage arranged, such as a motor-generator unit, the if necessary equipped with a flywheel.
Bei der Durcrhführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in dementsprechenden Einrichtungen ist dem Baumaterial und dessen Wandstärke, aus dem d* Durchlaufgießform gebaut ist, besonderes Augenmerk zu schenken, da andernfalls der erfolg infrage gestellt ist.When carrying out the method according to the invention in a corresponding manner Facilities is the building material and its wall thickness, from the d * continuous casting mold is built to pay special attention, otherwise success is in question is posed.
Die Erfindung sieht deshalb vor, daß die Spu@@@ n mit geringem Abstand um die das Giesmetall führende, kühlte Wandurch der Durchlaufgießform angeordnet sind.The invention therefore provides that the Spu @@@ n with a small distance arranged around the cooled wall through the continuous casting mold, which carries the cast metal are.
Die Spulen sind deshalb nicht nur sehr geschützt untergebracht, also vor Uberschwappendem Flüssigmetall bewahrt, sondern auch gleichzeitig entsprechend gekühlt.The coils are therefore not only housed very protected, that is protected from overflowing liquid metal, but also at the same time accordingly chilled.
Die Erfindung bedient sich nunmehr besonderer Baumaterialien für die Durchlaufgießform. Danach eignet sich besonders ein derartiger Aufbau, nach dem die Wandung der Durchlaufgießform aus Metallen oder Legierungen besteht, für die der Quotient "mechanische Festigkeit/Wärmeleitfähigkeit" oder der Quotient "mechanische Festigkeit/elektrische Leitfähigkeit" einen Höchstwert bildet. Dementsprechende Materialien sind beispielsweise die nicht ferromagnetischen Stähle. Schlecht geeignet ist dementsprechend das bisher fast ausschließlich verwendete Kupfer, da dieses bei großer elektrischer und großer Wärmeleitfähigkeit nur eine sehr geringe mechanische Festigkeit aufweist. Dünne Kupferwandplatten sind allenfalls dann in Betracht zu ziehen, wenn diese entsprechend mit anderen Stoffen beschichtet sind.The invention now uses special building materials for Continuous casting mold. According to this, such a structure is particularly suitable, according to which the wall of the continuous casting mold consists of metals or alloys for which the quotient "mechanical strength / thermal conductivity" or the quotient "mechanical Strength / electrical conductivity "forms a maximum value Materials are, for example, the non-ferromagnetic steels. Badly suited is accordingly the copper that has been used almost exclusively so far, as this with high electrical and high thermal conductivity only a very low mechanical Has strength. At most, thin copper wall panels are then to be considered pull, if these are coated accordingly with other substances.
Eine weitere vorteilhafte Lehre ist gegeben durch die Beziehung für die Wandstärke des Baumaterials: Danach sieht die Erfindung vor, daß die Wandstärke der Durchlaufgießform kleiner als das Eindringmaß ist. Der Wert 6 ergibt sich aus der PermeabilitSt vor der elektrischen Leitfähigkeit Z und der Frequenz f des Drehstrom-Wanderfeldes gemäß der bereits oben angegebenen Wurzelbeziehung.Another advantageous teaching is given by the relationship for the wall thickness of the building material: Accordingly, the invention provides that the wall thickness of the continuous casting mold is smaller than the penetration is. The value 6 results from the PermeabilitSt in front of the electrical conductivity Z and the frequency f of the three-phase traveling field according to the root relation already given above.
Der Werkstorf darf sich nicht bei der Arbeitstemperatur mit dem Stranggieß-Material legieren oder benetzen. Deshalb sieht die Erfindung zusätzlich vor, daß die Wandung der Durchlaufgießform auf der Strangseite verchromt, gegebenenfalls mit einer dünnen Kupferzwischenschicht versehen ist. Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Werkstoff gegenüber dem Kühlmittel korrosionsfest ist. Die Erfindung wird deshalb dadurch ergänzt, daß die Wandung der Durchlaufgießform aus rostgesichertem, unmagnetischem Stahl besteht.The Werkstorf must not be at the working temperature with the continuous casting material alloy or wet. Therefore, the invention also provides that the wall The continuous casting mold is chrome-plated on the strand side, if necessary with a thin one Copper intermediate layer is provided. It is also advantageous if the material is corrosion-resistant to the coolant. The invention is therefore thereby adds that the wall of the continuous casting mold made of rustproof, non-magnetic Steel is made.
Um die ausreichende Energiezufuhr innerhalb des 8tahlweries zu sichern und um den im rauhen Hüttenbetrieb besonders hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit genügen zu können, sind die Stromversorgungseinrichtungen wie Transformatoren, elektronische Schalteinrichtungen vollständig gekapselt und nahe der Durchlaufgießform, neben oder unter der Gießbühne angeordnet.To ensure sufficient energy supply within the 8tahlweries and about the particularly high in the rough smelter operation requirements to be able to meet the operational safety, are the power supply facilities such as transformers, electronic switchgear and fully encapsulated arranged near the continuous casting mold, next to or under the casting platform.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht außerdem darin, daß die Steuerung der Drehstrom-Phasenströme mittels Thyristoren durchführbar ist. Demgemäß gelingt es, auch hohe Ströme in der gewünschten Weise zu steuern.Another advantage of the invention is that the Control of the three-phase phase currents by means of thyristors can be carried out. Accordingly it is possible to control even high currents in the desired way.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert: Fig. 1 zeigt den vertikalen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Durchlaufgießform mit Spulen, wobei beispielsweise sechs Spulen gezeigt sind.An exemplary embodiment is shown schematically in the drawing and explained in more detail below: Fig. 1 shows the vertical cross section through the continuous casting mold according to the invention with coils, for example six coils are shown.
Fig. 2 ist eine Prinzipskizze der Hauptgruppen für die elektrlsche Ausrüstung, wobei auf Einzelheiten verzichtet ist. Fig. 2 is a schematic diagram of the main groups for the electrical Equipment, with no details.
Die Stranggießanlage besteht aus einer Senkrecht-Bogen-, Kreisbogen-Anlage oder auch aus Teilen derselben in Kombination mit einer Horizontalanlage. Im Ausführungsbeispiel ist eine gerade Durchlaufgießform 1 gezeigt, an deren Ausgang 2 Stützrollen 3 befestigt sind, die die Oszillationsbewegungen (diese sind bisher bei allen Stranggußanlagen vorgesehen) mit ausführen. Die Durchlaufgießform 1 könnte auch waagerecht oder schräg angeordnet sein, sie könnte auch selbst - mindestens teilweise - bogenförmig ausgeführt sein.The continuous caster consists of a vertical arc and circular arc system or from parts of the same in combination with a horizontal system. In the exemplary embodiment a straight continuous casting mold 1 is shown, at the exit of which 2 support rollers 3 are attached are the oscillatory movements (these are so far in all continuous casting plants provided) with. The continuous casting mold 1 could also be horizontal or inclined be arranged, it could also itself - at least partially - made arcuate be.
Das Gießmetall 4 strömt beispielsweise über zwei oder mehrere Gieß-Strahlen 5 und 6 nicht zentrisch, sondern in die Randbereiche 7 und 8, wodurch die mechanische Wirkung des elektromagnetischen Drehstrom-Wanderfeldes und die daraus resulierende Strömung des Gießmetalls 4 nicht gehemmt, sondern unterstützt wird. Daraus ergibt sich bereits im Bereich des Gieß- Spiegels 9 in den Randbereichen 7 und 8 eine nach unten gerichtete Strömung, die einen weiteren kräftigen Antrieb auf de Länge des Wanderreldes, das vermittels der von Drehstrom durchflossenen Spulen 10 bis 15 erzeugt wird, erfährt.The casting metal 4 flows, for example, via two or more casting jets 5 and 6 not centrically, but in the edge areas 7 and 8, whereby the mechanical Effect of the electromagnetic three-phase traveling field and the resulting Flow of the casting metal 4 is not inhibited, but supported. From this it follows already in the area of casting Mirror 9 in the edge areas 7 and 8 show a downward flow which is another powerful drive on the length of the traveling field, which is achieved by means of the coils through which three-phase current flows 10 to 15 is generated, learns.
Die Spulen sind schematisch dargestellt. Einzelheiten der teilweisen Überlappung, um den Entgasungs- und Homogenisierungsgrad beeinflussen zu können, sind weggelassen worden.The coils are shown schematically. Details of the partial Overlapping in order to be able to influence the degree of degassing and homogenization, have been left out.
Erfindungsgemäß sind die Spulen an das Drehstromversorgungsgerät in einer der Strömungsrichtung entgegengesetzten Reihenfolge angeschlossen.According to the invention, the coils are connected to the three-phase power supply unit in connected in a sequence opposite to the direction of flow.
Die Spulen 10 bis 15 sitzen mit dem geringen Abstand 16 hinter der Wand 17 der Durchlaufgießform 1, Jedoch noch innerhalb der Kühlkammer 18. Um die Kühileistung zu steigern, wird die KUhlmittelgeschwindigkeit durch Wahl eines kleinen Querschnittes über der Durchlaufgießform-Oberfläche möglichst hoch getrieben. Durch die Trennwand 31, die gegenüber der Spule elektrisch isoliert sein muß, wird dies erreicht. Damit wird die Spulen-Innenfläche gleichzeitig zur Außenfläche des eigentlichen Kühlmittelquerschnittes.The coils 10 to 15 sit with the small distance 16 behind the Wall 17 of the continuous casting mold 1, but still within the cooling chamber 18 To increase cooling performance, the coolant speed will be increased by choosing a small one Cross-section driven as high as possible over the continuous casting mold surface. By the partition wall 31, which must be electrically insulated from the coil, will be achieved. The inner surface of the coil thus becomes the outer surface of the actual coil at the same time Coolant cross-section.
Die Spulen 10 bis 15 sind durch die Zwischenlagen 19 gegeneinander elektrisch isoliert. Auch die einzelnen Windungen der Spulen sind in Ublicher (nicht gezeichneter) Weise gegeneinander isoliert.The coils 10 to 15 are against one another by the intermediate layers 19 electrically isolated. The individual turns of the coils are also common (not drawn) way isolated from each other.
Der Stranggießvorgang läuft so ab, daß das Gießmetall etwa bis zum Niveau 20 im Querschnitt flüssig bleibt um dann im Niveau 21 plötzlich zu erstarren. Die Erstarrungsfront 22 wächst gleichzeitig von außen und von unten her. Zwischen Niveau 22 und Niveau 23 ist dann kein Flflssigmetall vorhande Der duktile Gießstrang 25 kann dann ohne weitere Behandlung in die Horizontale umgebogen werden oder in eine Verformungsstrecke einlaufen, wie dies aus älteren, noch nicht veröffentlichten Erfindungsvorschlägen hervorgeht. Die Spulen 10 bis 15 können zur KUhlmittelkühlung hohl sein, die einzelnen Windungen können aber auch nur von außen oder zusätzlich mit dem Kühlmittel in Kontakt sein. Falls niedrigere Spannungen verwendet werden, erübrigt sich selbst bei Wasserkühlung eine Oberflächenisolierung, die die Kühlwirkung hemmen würde.The continuous casting process takes place in such a way that the casting metal is approximately up to Level 20 remains liquid in cross section and then suddenly solidifies at level 21. The solidification front 22 grows simultaneously from the outside and from below. Between There is then no liquid metal at level 22 and level 23 The ductile cast strand 25 can then be bent horizontally or in enter a deformation path, as shown in older, not yet published Proposals for the invention emerges. The coils 10 to 15 can be used for coolant cooling be hollow, but the individual turns can also only be from the outside or in addition be in contact with the coolant. If lower voltages are used will, surface insulation is unnecessary even with water cooling, the cooling effect would inhibit.
Die Anzahl der Spulen richtet sich nach der verlangten IntensitXt von Rührung und Schwingung.The number of coils depends on the required intensity of emotion and vibration.
Die Spulen 10 bis 15 sind gemäß Fig. 2 mit dem Drei-Phasensystem 26 verbunden. Dabei wird der Transformator 27 über die Schalteinrichtung 28 primär- (gezeichnet) oder sekundKrseitig gesteuert. Zwischen dem öffentlichen oder Werksnetz 29 und der Gesamtanlage kann ein Motor-Oenerator-Puffersystem 30 eingeschaltet werden, falls dies errorderlich ist. Die Gesamtanlage nach Fig. 2 kann auch variiert werden, immer muß Jedoch der Abstand zwischen der Stroniversorgung - insbesondere dem Transformator 27 - und den Spulen 10 bis 15 so gering wie möglich sein.According to FIG. 2, the coils 10 to 15 have the three-phase system 26 tied together. The transformer 27 is primary via the switching device 28 (drawn) or controlled on the secondary side. Between the public or works network 29 and the entire system, a motor-generator-buffer system 30 can be switched on, if necessary. The overall system according to Fig. 2 can also be varied, However, there must always be the distance between the power supply - especially the transformer 27 - and the coils 10 to 15 should be as small as possible.
In Betracht gezogene Drucksohriftens französische Patentschrift 1 064 849 österreich. Patentsohrift 200 270French patent specification 1 under consideration 064 849 Austria. Patent drill 200 270
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3773101A (en) * | 1971-11-10 | 1973-11-20 | Z Getselev | Device for continuous and semi-continuous casting of metal having an inductor |
| DE2701621A1 (en) * | 1976-01-20 | 1977-07-21 | Siderurgie Fse Inst Rech | CONTINUOUS CASTING PROCESS |
| DE2820334A1 (en) * | 1977-05-18 | 1978-11-30 | Siderurgie Fse Inst Rech | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING OF A RECTANGULAR CROSS-SECTION HAVING SEMI-PRODUCTION |
| EP0028369A1 (en) * | 1979-11-06 | 1981-05-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Stirring device for metallic melts in continuous-casting installations |
| EP0155575A1 (en) * | 1984-03-07 | 1985-09-25 | Concast Standard Ag | Method of regulating the flow of an electrically conductive fluid especially of a molten bath of metal in continuous casting and an apparatus for carrying out the method |
| US4842170A (en) * | 1987-07-06 | 1989-06-27 | Westinghouse Electric Corp. | Liquid metal electromagnetic flow control device incorporating a pumping action |
| DE19738821A1 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-11 | Aeg Elotherm Gmbh | Device for electromagnetic stirring of a molten metal |
-
1968
- 1968-10-17 DE DE19681803473 patent/DE1803473A1/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3773101A (en) * | 1971-11-10 | 1973-11-20 | Z Getselev | Device for continuous and semi-continuous casting of metal having an inductor |
| DE2701621A1 (en) * | 1976-01-20 | 1977-07-21 | Siderurgie Fse Inst Rech | CONTINUOUS CASTING PROCESS |
| DE2820334A1 (en) * | 1977-05-18 | 1978-11-30 | Siderurgie Fse Inst Rech | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING OF A RECTANGULAR CROSS-SECTION HAVING SEMI-PRODUCTION |
| EP0028369A1 (en) * | 1979-11-06 | 1981-05-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Stirring device for metallic melts in continuous-casting installations |
| EP0155575A1 (en) * | 1984-03-07 | 1985-09-25 | Concast Standard Ag | Method of regulating the flow of an electrically conductive fluid especially of a molten bath of metal in continuous casting and an apparatus for carrying out the method |
| US4842170A (en) * | 1987-07-06 | 1989-06-27 | Westinghouse Electric Corp. | Liquid metal electromagnetic flow control device incorporating a pumping action |
| DE19738821A1 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-11 | Aeg Elotherm Gmbh | Device for electromagnetic stirring of a molten metal |
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