METHOD AND APPARATUS FOR THE ELECTROMAGNETIC STIRRING OF THE LIQUID CORE OF A METALLIC BILLET THAT IS TRANSPORTED BETWEEN THE SUPPORTING ROLLERS OF A STRAND GUIDE OUTSIDE THE CASTING MOULD

Abstract: 1. Method for the electro-dynamic stirring of the molten core of a metal slab (1) running through a metallic support roller frame outside the casting chiller, wherein a magnetic field is generated by means of at least one winding and engages a portion of the slab (1) as well as associated support rollers (4) and an electric current is conductively led into and out of the slab (1) through support rollers (4), characterized thereby, that the magnetic flux (B) generated by the magnetic field is conducted through the metal slab (1) in such a manner and the electric current (I) flow through the metal slab (1) in such a manner that in the molten core (3) of the metal slab (1) at least two locally different and oppositely directed parallel driving forces (Py) are generated, through which a guided circular stirring of the molten core (3) takes place in a plane parallel to the slab withdrawal direction (P).

Description: Verfahren zum elektrodynamischen Rühren des Sumpfes einer ein metallisches Stützrollengerüst durchlaufenden Metallbramme ausserhalb der Ciesskokille Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahrung zum elektrodynamischen Rühren des Sumpfes einer ein metallisches Stützrollengerüst durchlaufenden Metallbramme ausserhalb der Giesskokille. Durch die DE-PS 17 83 o60 ist bereits eine Vorrichtung zum Metallstranggiessen mittels einer Wanderfeldkokille bekannt, bei welcher das Wanderfeld direkt an der Kokille erzeugt wird und der sich dadurch ergebende Rühreffekt der Schmelze auf den Kokillenraum beschränkt ist. Bei relativ flachen Brammen ist in der Kokille noch eine genügend starke Strömung vorhanden, dass die Durchmischung der Schmelze in diesem Teil gewährleistet bleibt. Erst in einem Abstand von mehreren Metern (etwa 2 bis 3 m) von der Giesskokille ist es erwünscht, den noch in der Strangschale vorhandenen Sumpf zu rühren, um die lokale Ansammlung bestimmter nichtlöslicher Stoffe zu vermeiden. Der Strang wird mit Austritt aus der Kokille mittels eines Stützrollengerüstes geführt, wobei metallische Stützrollen verwendet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe der innerhalb der bereits erstarrten Strangschale befindliche Sumpf durchgerührt werden kann unter Beibehaltung der konventionellen metallischen Stützrollen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mittels mindestens einer, einen Teil der Bramme und zugeordnete Stützrollen einbeziehenden Wicklung ein magnetisches Feld erzeugt wird und senkrecht zu diesem ein elektrischer Strom galvanisch in die Bramme geleitet wird. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstan des sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Der durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass nunmehr auch im Bereich des metallischen Stützrollengerüstes eine Rührwirkung im Sumpf der Schmelze erzielt wird und dass beim Betrieb mit Gleichstrom und einem magnetischen Gleichfeld keine Blindleistung zur Erzeugung des Magnetfeldes erforderlich ist. Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Ausschnitt der Stranggiessanlage, der von der Giesskokille mehrere Meter entfernt ist, Fig. 2 zwei Möglichkeiten zur Strömungsanregung nach dem Unipolarprinzip im in der Fig. 1 dargestellten Bereich der Stranggiessanlage, Fig. 3 eine erste Ausbildung zur Strömungsanregung des Sumpfes im Bereich nach der Fig. 1, Fig. 4 eine weitere Ausbildung zur Strömungsanre gung des Sumpfes im Bereich nach der Fig. 1. In der Fig. 1 ist ein Bereich einer Bramme 1 dargestellt, bei der ein Teil der Schmelze bereits erstarrt ist, so dass sich eine Strangschale 2 gebildet hat, in der sich ein Sumpf 3 befindet, welcher durchgerü#hrt werden soll. Auf beide Breitseiten der Bramme 1 pressen stählerne Stützrollen 4. Die Abzugsrichtung der Bramme 1 ist durch einen Pfeil P angedeutet. Ferner ist zum weiteren Verständnis ein xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. In der Fig. 2 ist schematisch die elektrodynamische Anregung einer Strömung im Sumpf der Bramme für zwei Varianten dargestellt. Bei Variante a wird mit Hilfe einer nicht weiter dargestellten Gleichstromwicklung ein Magnetfeld in z-Richtung erzeugt und über zwei Stützrollen 4 ein Strom I zugeführt. In dem Sumpf 3, der in x-Richtung die Ausdehnung ssx haben möge, entsteht dann in y-Rich tung der Druck P = Bzjxax, wobei B und jx die be y z treffenden Komponenten der magnetischen Flussdichte und der Stromdichte im Sumpf bezeichnen. Bei der Variante b wird der Strom I über zwei Stützrollenpaare zugeführt und fliesst durch den Sumpf 3 mit der Dicke ax vornehmlich in z-Richtung mit der Strom dichte j . Durch Überlagerung eines magnetischen Fel z des in x-Richtung mit der Flussdichte B entsteht auch x hier ein Druck P = B j #x in y-Richtung, der eine y xz Strömung im Sumpf 3 hervorruft. In der Fig. 3 ist eine Ausbildung dargestellt, mit der eine Anregung einer Strömung im Sumpf nach der Variante a (Fig. 2) erzielt wird. Um eine Zirkulationsströmung in der y-z-Richtung zu erzeugen, sind in der z-Richtung zwei Feldwicklungen 10, 11 mit Abstand voneinander angeordnet, die die Stützrollen 4 und die Bramme 1 umfassen. Im Bereich der Feldwicklungen 10, 11 wird über gegenüberliegenden Stützrollen 4a, 4b und 4c, 4d in der eingezeichneten Richtung ein Strom I durch die Bramme 1 geleitet, während durch die Feldwicklungen senkrecht dazu ein Magnetfeld gebildet wird. In Fig. 3a ist durch die Strichelung schematisch die in der Brammenebene erzeugte zirkulare elektro dynamische Rührströmung dargestellt. Zur Stromeinspeisung können auch mehr als je zwei Stützrollenpaare zur Stromeinspeisung herangezogen werden. Ferner kann gegebenenfalls auch nur eine einzige Feldwicklung verwendet werden. Die Fig. 4 zeigt eine Realisierung der Variante b nach der Fig. 2. Wie aus der Fig. 4a ersichtlich, sind über den Stützrollen 4 an den Breitseiten der Bramme 1 je eine Magnetwicklung 13, 14 und 15, 16 mit Eisenrückschluss 17, 18 angeordnet. Grundsätzlich kann auch nur eine Magnetwicklung auf einer Seite vorgesehen sein. Mittels der Magnetwicklung 13 bis 16 wird senkrecht zur Brammenebene ein Magnetfeld erzeugt, während der Strom I über die Stützrollen 4e, 4f axial in die Bramme 1 eingespeist und über die Stützrollen 4g, 4h ausgeleitet wird. In Fig. 4b ist durch Strichelung die erzielte Rührströmung in der Bremmenebene angedeutet. Bei der Ausbildung nach der Fig. 4 ist es nicht erforderlich, dass die Wicklungen um das Stützrollengerüst gelegt werden müssen. Durch Einbeziehung der stählernen Stützrollen wird die magnetische Kopplung verbessert und der Luftwiderstand reduziert. Ferner können zur Stromeinspeisung anstelle der Stützrollen 4a, 4f Elektroden benutzt werden, die am Giessspiegel (Kokille) in die Schmelze tauchen. Vorteilhaft wird mit einem Gleichstrom und einem Gleichfeld gearbeitet, so dass ein Blindleistungsbedarf entfällt und so die erforderliche Leistung relativ niedrig gehalten werden kann.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zum elektrodynamischen Rühren des Sumpfes einer ein metallisches Stützrollengerüst durch laufenden Metallbramme ausserhalb der Giesskokille, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einer, einen Teil der Bram me (1) und zugeordnete Stützrollen (4) einbeziehen den Wicklung (10, 11; 13, 16, 14, 15) ein magneti sches Feld erzeugt wird und senkrecht zu diesem ein elektrischer Strom (I) galvanisch in die Bramme (1) geleitet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ein- und/oder Aus leitung des Stromes (I) in und/oder aus der Bramme (1) die Stützrollen (4) herangezogen sind. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisches Gleichfeld und ein Gleichstrom verwendet sind.

Inventors: BOCHENEK, EDUARD, DIPL.-ING., VOIGT, HEINZ, DR.RER.NAT.
Applicants: LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1979
Main classification: B22D11
IPC codes: B22D11