INSTALLATION FOR STIRRING METAL MELTS IN CONTINUOUS CASTING PLANTS

Abstract: 1. Apparatus for stirring the still molten core of a string leaving a continuous casting installation, by means of a constant magnetic field which originates from an electro-magnet comprising a yoke arranged outside the rollers which guide the string, and which constant magnetic field intersects the string horizontally, and by a direct current which cuts the lines of force of the magnetic field vertically and which is passed into the string by way of contact elements which slide on or roll over the opposite lateral faces of the string, characterised in that the poles (5) of the electro-magnet which are aligned with one of the wide lateral faces of the string (1) are provided with pole pieces (6) which embrace in forked manner at least one of the guide rollers (2a), whilst on the other wide lateral face of the string there is arranged a return path (7) having further pole pieces (8) similarly arranged.

Description: Einrichtung zum Umrühren von metallischen Schmelzen in Stranggiessanlagen Dle Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umrühren von metallischen Schmelzen in Stranggiessanlagen während des Lrstarrungsprozesses mittels eines magnetischen Feldes, das den zwischen Rollen geführten Strang senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung durchsetzt. Bekannte Einrichtungen zum Umrühren von in eine Giessform eingefüllten metallischen Schmelzen beruhen auf dem Prinzip eines rotierenden agnetfeldes, das von mehrphasig erregten Magneten oder einem mehrpoligen Gleichstrom-Magnetsfstem erzeugt wird, dessen Erregerwicklungen in vorgegebener Folge nacheinander ein- und ausgeschaltet werden (DE-PS 307 225). Zur Vermeidung einer Deformation oder eines Abrisses des Stranges im Bereich des noch flüssigen Rerns ist es bekannt, mittels magnetischer Gleichfelder, die den Strang senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung durchsetzen, und mittels eines durch die Schmelze in der Bewegungsrichtung des Stranges geleiteten Gleichstromes eine Kraft aufzubauen, die das Gewicht des Stranges zumindest teilweise aufhebt (DE-AS 15 58 224) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lin- richtung zum Umrühren von metallischen Schmel#en zu schaffen, die in einfacher ic in StranggíeBsnlagcn, und zwar auch nachträglich, eingebaut und störungsfrei betrieben werden kann. Gemäss der Erfindung wird diese aufgabe dadurch gelöst, dass das magnetische Feld ein Gleichfeld ist, das ein ebenfalls senkrecht zur Bewegungsri chtung durch den Strang geleiteter Gleichstrom schneidet, dass das Joch eines das Gleichfeld erzeugenden Llektromagneten auf einer Breitseite des Stranges ausserhalb der Führungsrollen angeordnet und die Magnetpole mit je einem mindestens eine der Führungsrollen umgreifenden Polschuh ausgestattet ist, während auf der anderen Breitseite des Stranges ein Rückschlussanker mit entsprechend ausgebildeten Polen angeordnet ist und zur Zuführung des Gleichstromes an die Strangoberfläche andrückbare Kontaktbürsten oder Kontaktwalzen vorgesehen sind. In dieser Ausführung ist der Raumbedarf der Einrichtung gering, weil die Magnetpole mit Hilfe der Polschuhe durch die engen Zwischenräume zwischen den Führungsrollen bis in unmittelbare Nähe der Strangoberfläche geführt werden können. Infolge der einseitigen Anordnung der Feldspulen brauchen nur auf dieser Seite Strangführungsrollen aus unmagnetischem Material eingesetzt zu werden. Die Gleichstromzufuhr lässt sich zusätzlich noch dadurch verbessern, dass die Kontaktwalzen mit einer zahnradartig verzahnten Oberfläche ausgestattet sind. Dadurch wird der störende Einfluss von Zunderschichten oder anderen Verunreinigungen der Strangoberfläche vermieden. An Band eines in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Stranggiessanlage mit magnetischer Rühreinrichtung Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Anlage in Höhe der Rühreinrichtung und Fig. 3 eine Vorderansicht der Anlage. In den Figuren sind ein Abschnitt eines aus einer Giess- kokille gezogenen Stranges 1, beispielsweise einer Bramme, und den Strang führende Rollen 2 schematisch dargestellt. ausserhalb der Führungsrollen auf der einen Breitseite des Stranges ist ein Elektromagnet 3 mit beispielsweise drei Magnetspulen 4 angeordnet, die aus einer nicht dargestellten Gleichstromguelle gespeist werden und die an eine nicht dargestellte Xuhl- vorrichtung angeschlossen sein können. Die Pole 5 des Elektromagneten laufen in Polschuhe 6 aus, die eine der Führungsrollen zangenartig umgreifen und sich bis in unmittelbare Nähe der Strangoberfläche erstrecken. Zweckmässigerweise sind die im Einflussbereich der Pole liegenden Führungsrollen 2a aus unmagnetischem Ma- terial hergestellt. Die von den Polschuhen ausgehenden Magnetfeldlinien können daher unbeeinflusst den Strang, wie in Figur 1 gestrichelt dargestellt, durchsetzen und schliessen sich über einen Rückechluflanker 7 mit in gleicher Weise geformten Polschuhen 8 auf der anderen Breitseite des Stranges. Aus Figur 3, die eine Ansicht auf die Breitseite des Stranges und den Elektromagneten dargestellt, ist die prinzipielle Anordnung der Gleichstromzuführung zum Strang zu ersehen. Eier sind für jede Polarität z.B. zwei Zuführungselektroden 9, die an die Schmalseiten des Stranges mittels eines Gestänges 10 und beispielsweise einer hydraulischen Vorrichtung 11 gedrückt werden, auf der linken Seite beispielsweise als sch2eifen- de Kontaktstücke, insbesondere Kontaktbürsten, und auf der rechten Seite als Walzen oder Rollen mit geriefter Oberfläche, d.h. mit im Querschnitt zahnradartigem Aussehen, gezeichnet. Die Verwendung von gezahnten Walzen oder Rollen bietet den Vorteil, dass Zunderschichten oder sonstige Verunreinigungen der Strangoberflächen durchstossen werden und sich nicht vor den Stromzufüh- rungswalzen sammeln können. Ferner kann jede der beiden auf einer Seite des Stranges angeordneten Elektroden unabhängig von der anderen Unebenheiten der Strangoberfläche folgen. Je nach dem Verhältnis der Strangbreite zur Breite des Magnetjoches können die Elektroden auf den Schmalseiten oder auf den zwischen dem MagnetÅaoch und den Seitenkanten des Stranges verbleibenden Flächen der Breitseiten angeordnet sein. Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung er möglicht in besonders vorteilhafter Weise die Ent- stehung von ausgeprägten Kraftzentren und kräftefreien Zonen, wie durch die in Figur 3 gestrichelt eingezeichneten Strömungslinien angedeutet. Durch die vertikale Ausdehnung des Rauptströmungsfeldes und die Neben- strömungsfelder, die innerhalb des ltauptströmungs- feldes als Turbulenzen anzusehen sind, wird eine kräftige, grossvolumige Durchmischung des noch flüssigen Strangkerns 12 (Fig. 2) erzielt. In der titergangs- zone zwischen der Hauptetrömuag und den Nebenströmungen bilden sich kleinere, die Turbu)erzen ver#tärk & de Ver- wirbelu#gen. Durch diese rauxiich festliegende und im wesentlichen gleichbleibende Gesamtstrbmungsfeld bewegt sich der Strang mit der Giessgeschwindigkeit. In Stranggiessanlagen zur Herstellung von Strängen mit gleichbleibendem oder nur wenig unterschiedlichem Breitenformat ergeben sich keine Schwierigkeiten, die Magnetpole zur Erzielung eines optimalen Gesamtströmungsfeldes anzuordnen und zu gestalten. Besteht jedoch die Möglichkeit, in einer Anlage Stränge mit unterschiedlichem Format, z.B. mit einem im Verhältnis 2:1 veränderbaren Breitenformat, zu giessen, müsste auch der Abstand der Magnetpole von einander geändert werden. Zur Vermeidung derartiger Änderungen werden vorteil hafterweise der Abstand zwischen Magnetpolen und die Breite der dem Strang zugekehrten Enden der Polschuhe quer zur Bewegungsrichtung des Stranges derart gewählt, dass die Polschuhe bei dem grössten Strangformat mit ihrer Gesamtbreite und bei dem kleinsten Strangformat mit einem näherungsweise der Hälfte entsprechenden Teil ihrer Breite im Bereich des flüssigen Strangkerns liegen. Auf diese Weise steht bei dem kleinsten Giessformat noch ein ausreichender Teil der Magnetpole zur Erzielung einer kräftigen Rührwirkung zur Verfügung. Wegen des geringeren Schmelzevolumens des kleineren Formates bildet sich eine stärkere Gesamtströmung aus als bei dem grössten Format, weil die Rauptströmung und die Nebenströmungen sich gegenseitig intensiver durchsetzen. 5 PatqentansprUche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Einrichtung zum Un@@hren von metallischen @@@@lzen in StranggieL5ar.1agen während des Erstarrungsro'esses mittels eines magnetischen Feldes, das den zwischen Rollen geführten Strang senkrecht zu dessen Eewegungs- richtung durchsetzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das magnetische Feld ein Gleichfeld ist, das ein ebenfalls senkrecht zur Bewegungs- richtung durch den Strang geleiteter Gleichstrom schlnei- det, dass das Joch eines das Gleichfeld erzeugenden Elektromagneten (3) auf einer Breitseite des Stranges ausserhalb der Führungsrollen (2) angeordnet ist und die Magnetpole (5) mit je einem mindestens eine der Führungsrollen umgreifenden Polschuh (6) ausgestattet sind, während auf der anderen Breitseite des Stranges ein Rückschlussanker (7) mit entsprechend ausgebildeten Polen angeordnet ist und zur Zuführung des Gleichstromes unmittelbar an die Strangoberfläche andruckbare Kontaktbürsten oder Kontaktwalzen (9) vorgesehen sind. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pole (5) des eigneten (3) derart angeordnet sind, dass die magnetischen Feldlinien den Strang (1) bis in die schmalseitigen Randzonen des flüssigen Kerns durchsetzen. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 für Stranggiessanlagen mit änderbarem Strangformat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abstand zwischen den Magnetpolen (5) und die Breite der dem Strang (1) zugekehrten Enden der Polschuhe (6, 8) quer zur Bewegungsrichtung des Stranges derart gewählt sind, dass die Polschuhe bei dem grössten Strangformat mit ihrer Gesamtbreite und bei dem kleinsten Strangformat mit einem näherungsweise der Halfte ihrer Breite entsprechenden Teil im Bereich des flüssigen Kerns liegen. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Oberflächen der Kontaktwalzen (9) mit einer zahnradartigen Verzahnung ausgestattet sind. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktwalzen (9) an den Schmalseiten des Stranges (1) angeordnet und jeweils mittels eines Gestänges (10) federnd an die Strangoberfläche angedrückt sind.

Inventors: KINDEL WOLFGANG
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: B22D11
IPC codes: B22D27, B22D11