CH678026A5

CH678026A5 -

Info

Publication number: CH678026A5
Application number: CH164/89A
Authority: CH
Inventors: Markus Schmid
Original assignee: Concast Standard Ag
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1991-07-31
Also published as: DE59000436D1; ATE82170T1; ES2036844T3; JP2955315B2; JPH02229652A; EP0379042A3; US5025853A; EP0379042A2; EP0379042B1

Description

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CH 678 026 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Rührer in einer Stranggiessanlage zum Rühren eines flüssigen Strangsumpfes gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.

Es ist bekannt, den flüssigen Strangsumpf beim Stranggiessen in der Kokille selbst oder entlang einer Sekundärkühlzone mittels elektromagnetischen Kräften zu rühren.

Bei Knüppel- und Vorbiockformaten werden Rührer vielfach in die Kokille eingebaut. Das elektromagnetische Feld muss dabei die Kokillenwand, die in der Regel aus Kupfer besteht, durchdringen. Im weiteren muss das magnetische Feld auch noch einen Kühlwasserspalt, Begrenzungswände für den Kühlwasserspalt und für das Rührergehäuse durchdringen, was hohe elektrische Leistungen und entsprechend hohe Betriebskosten verursacht.

Aus DE-PS 2 911 187 ist eine Stranggiesskokille bekannt, die als Verbundkörper ausgebildet ist und aus einem oberen und unteren Kokillenteil besteht. Der obere Kokillenteil hat Kupferwände und der untere Kokillenteil hat Formhohlraumwände aus antimagnetischem Werkstoff und ist mit Rührspulen versehen. Bei dieser im Formhohlraum aus zwei unterschiedlichen Metallen zusammengesetzten Kokille können Probleme an der Nahtstelle wegen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten entstehen. An der Nahtstelle können Spaltfugen und Verlegungen auftreten, die Anfahrschwierigkeiten, Strangfehler und Durchbrüche erzeugen.

Aus DE-PS 2 731 238, die den Oberbegriff von Anspruch 1 bildet, ist weiter eine Kokille bekannt, die mit einem anschliessend an den Formhohlraum der Kokille vorgesehenen Rührer ausgerüstet ist. Je nach den Erfordernissen kann die Länge des Rührers, der mit dem Kokillenboden verschraubt ist, verändert werden. Die Vielzahl der Rührer in der Kokille und unterhalb der Kokille erfordert eine hohe elektrische Leistung. Bei jedem Kokillenwechsel werden die Rührer zwangsläufig mit der Kokille ausgebaut. Bei Einbauten von Rührern in vorhandene Anlagen sind neue Kokillen und in der Regel auch neue Kokillentische erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rührer zum Rühren des flüssigen Sumpfes eines gegossenen Stranges im Bereich des Kokillenausganges zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile ausschaltet Insbesondere soll eine hohe Rührwirkung bei relativ niedrigem Energiebedarf erreicht und gleichzeitig ein rascher und einfacher Kokillenwechsel mit oder ohne Rührerwechsel verwirklicht werden können. Im weiteren sollen Investitionskosten für Kokillenrührer gesenkt und bei Einbauten von Rührern in vorhandene Anlagen nur wenig Neubauteile benötigt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Summe der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Der erfindungsgemässe Rührer und die erfin-dungsgemässe Anordnung am Kokillentisch erlauben, Rührer mit niedrigen elektrischen Leistungen zu betreiben, die eine hohe Rührwirkung erzielen. Der mit dem Kokillentisch oszillierende Rührer, der unmittelbar dem Kokillenausgang folgt, bringt eine ausreichende Rührkraft bzw. eine Rotationsbewegung in den flüssigen Sumpf innerhalb der Kokille, so dass auf Rührer in der Kokille selbst verzichtet werden kann. Kokillenwechsel können ohne Demontage des Rührers rascher und einfacher vorgenommen werden, und bei Einbauten von Rührern in vorhandene Anlagen können alte, rührerlose Kokillen weiter verwendet werden. Auch für die Rührermontage selbst sind nur wenige Neubauteile erforderlich.

Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, die Rührer am Kokillentisch anzubringen. Eine besonders vorteilhafte Variante besteht darin, wenn der Rührer gegenüber dem Kokillentisch Zentriereinrichtungen aufweist. Die Kokille kann unabhängig von den Auflage-, Zentrier- und Spanneinrichtungen für den Rührer gegenüber dem Kokillentisch mit eigenen solchen Einrichtungen versehen sein.

Beim Einbau von Rührern in vorhandene Anlagen ist es von besonderem Vorteil, wenn zwischen dem Rührer und der Kokille ein Zwischenstück vorgesehen ist. Die Aussenabmessungen des Zwischenstückes sind dabei in der Regel grösser, als die Aussenabmessungen eines Tragflansches des Rührers.

Eine optimale geometrische Formgebung des Rührers in bezug auf Verschleiss, Kühlung und Wirkungsgrad kann erreicht werden, wenn zwischen dem Rührer und einem gegossenen Strang ein Luftspalt vorgesehen ist und Sprühfächer von Sprühdüsen in diesen Luftspalt eindringen. Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Luftspalt in Stranglaufrichtung divergieren.

Eine hohe Rührwirkung im Strang bei relativ niedriger elektrischer Leistung kann zusätzlich erreicht werden, wenn, gemäss einem Ausführungsbeispiel, der Rührer in einem Gehäuse aus nicht rostendem Stahl vorgesehen ist.

Zum Schutz des Rührers gegen Wärmestrahlung, ausfliessendem Stahl bei Durchbrüchen etc. wird im Sinne eines Ausführungsbeispieles vorgeschlagen, zwischen dem Rührer und dem Strang ein Schutzschild aus rostfreien Stahl anzuordnen. Dieses Schutzschild kann das Kokillenrohr überlappen oder stirnseitig an ein Kokillenrohr anstossen und nach unten auswechselbar angeordnet sein. Zwischen dem Rührer und dem Schutzschild kann im weiteren eine Sprühwasserkühlung vorgesehen sein.

Eine weitere wesentliche Reduktion von Investitionskosten ist erzielbar, wenn der Rührer mit Spulen für eine Netzfrequenz, vorzugsweise für 50 oder 60 Hz, ausgelegt ist. Die Rührerspulen können dabei so angeordnet sein, dass die Rühreinrichtung ein Drehfeld quer zur Strangabzugsrichtung erzeugt und dem flüssigen Kern des Stranges eine Rotationsbewegung aufbringt, die im wesentlichen konzentrisch zur Stranglängsachse verläuft.

Obwohl der Rührer getrennt von der Kokille am Kokillentisch montiert wird, ist der Rührer während des Giessens unmittelbar am Ausgang des Kokilien-rohres angeordnet. Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist der Spalt zwischen Rührer und Kokille in vielen Fällen nicht oder kaum messbar. Er beträgt vorzugsweise wenige Zehntel-mm bis 5 mm und kann

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in Ausnahmefällen bis 20 mm betragen. Grössere Spalte reduzieren aber die Rührwirkung innerhalb der Kokille und begünstigen den Eintritt von flüssigem Stahl zwischen Kokille und Rührer im Falle eines Strangdurchbruches.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, den Rührer mit einem von der Kokillenkühlung unabhängigen Kühlsystem zu versehen. Das Rührerkühlsystem kann mit Vorteil mit der Sprühwasserkühlung verbunden werden. Eine zusätzliche Sprühwasserkühlung kann zwischen dem Rührer und dem Schutzschild angeordnet werden.

Im nachfolgenden soll die Erfindung anhand von Figuren zusätzlich erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Stranggiesskokille und eines Rührers auf einem oszillierenden Kokiilentisch,

Fig. 2 einen vergrösserten Vertikalschnitt durch einen Kokillen- und Rührerteil eines weiteren Beispiels und

Fig. 3 einen vergrösserten Vertikalschnitt durch einen Kokillen- und Rührerteil eines weiteren Beispiels.

In Fig. 1 ist ein oberer Teil einer Vertikal- oder Bo-genstranggiessanlage, vorzugsweise für Knüppel-, Vorblock- oder Platinenformate etc., dargestellt. Ein Stahlstrahl 3 führt einer Kokille 2 flüssigen Stahl zu, und am unteren Ende der Kokille wird ein teilweise erstarrter Strang 4 ausgezogen. Die Kokille 2 ist über ein Zwischenstück 5 auf einem Führungsteil 6 des Kokillentisches 8 abgestützt.

Mit 10 ist ein Rührer bezeichnet, der dem Formhohlraum 11 der oszillierenden Kokille unmittelbar folgt. Der Rührer 10 ist von der Kokille 2 getrennt und wird unabhängig von dieser im Führungsteil 6 des Kokillentisches 8 mittels Zentriereinrichtungen 12 in Position gehalten. Mittels Auflage- und Spanneinrichtungen 13 bzw. 14 wird der Rührer 10 vom Kokillentisch 8 getragen bzw. an diesem direkt festgeklemmt.

Die Kokille 2 besitzt eigene Zentriereinrichtungen 15 und Spanneinrichtungen 16. Sie ist in diesem Beispiel über ein Zwischenstück 5 am Oszillationstisch 8 befestigt. Sie könnte aber auch über einen entsprechend grossen Kokillenflansch direkt am Oszillationstisch zentriert und festgeklemmt werden. Die Aussenabmessungen 19 des Zwischenstückes 5 sind grösser ais die Abmessung 20 der äusseren Begrenzung einer Tragfläche 7 der Rühreinrichtung 10.

Zwischen dem Rührer 10 und dem gegossenen Strang 4 ist ein Luftspalt 22 vorgesehen, der in Stranglaufrichtung stark divergiert. In diesen sich naGh unten vergrössernden Spalt dringen von unten Sprühfächer 24 von Sprühdüsen 25 ein. Eine Umhüllung 27 zwischen den Spulen im Rührer 10 und dem Strang 4 ist aus nicht rostendem Stahl gefertigt.

Der Rührer 10 besitzt Rührspulen, die für eine Drehstromnetzfrequenz, beispielsweise 50 oder 60 Hz etc., ausgelegt sind. Die Rührspulen erzeugen in der Regel ein Drehfeld quer zur Strangabzugsrichtung 28, das den flüssigen Kern 29 des Stranges 4 in Rotation versetzt.

In Fig. 2 und 3 werden für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern wie für Fig. 1 verwendet. Zwischen dem Gehäuse des Rührers 10 und dem gegossenen Strang 4 ist in diesen Beispielen ein auswechselbares Schutzschild 30 bzw. 30' vorgesehen. Das Schutzschild 30 überlappt an seinen oberen Enden einen Kupferrohrteil 32 der Kokille 2. Zwischen dem Schutzschild 30, 30' und dem Gehäuse des Rührers 10 ist eine offene Kühleinrichtung 31, 31' mittels Sprühwasser vorgesehen.

In Fig. 3 stösst das Schutzschild 30' stirnseitig an einen Kupferrohrteil 32' der Kokille 2. Die Schutzschilder 30, 30' sind so befestigt, dass sie auch in eingebautem Zustand von unten auswechselbar sind.

Obwohl der Rührer 10 und die Kokille 2 voneinander unabhängig am Kokillentisch eingebaut werden, ist zwischen der unteren Begrenzungsfläche 34 der Kokille 2 und einer oberen Begrenzungsfläche 35 des Rührers 10 ein möglichst kleiner Spalt zwischen einem Bruchteil eines mm und 5 mm vorgesehen.

Claims

Patentansprüche

1. Rührer in einer Stranggiessanlage zum Rühren eines flüssigen Strangsumpfes im Kokillenausgangsbereich, wobei der Rührer (10) anschliessend an einen Formhohlraum (11) einer oszillierenden Kokille (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der unmittelbar an den gekühlten Formhohlraum (11) der Kokille (2) anschliessende, zusammen mit der Kokille (2) oszillierende Rührer (10) von der Kokille (2) getrennt am Kokillentisch (8) anbringbar ist.

2. Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (10) gegenüber dem Kokillentisch (8) Zentriereinrichtungen (12) aufweist.

3. Rührer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (10) gegenüber dem Kokillentisch (8) Auflage und/oder Spanneinrichtun-gen (7 bzw. 14) aufweist.

4. Rührer nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (10) und die Kokille (2) an einem Führungsteil (6) zentriert und befestigt sind.

5. Rührer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rührer (10) und der Kokille (2) ein Zwischenstück (5) vorgesehen ist.

6. Rührer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenabmessungen (19) des Zwischenstückes (5) grösser als die Aussenabmessungen (20) eines Tragflansches des Rührers (10) sind.

7. Rührer nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rührer (10) und einem gegossenen Strang (4) ein Luftspalt (22) vorgesehen ist und Sprühfächer (24) von Sprühdüsen (25) in diesen Luftspalt (22) eindringen.

8. Rührer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (22) in Stranglaufrichtung (28) divergiert.

9. Rührer nach einem der Ansprüche 1-8, da-

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10. Rührer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (10) mit Spulen für eine Netzfrequenz, vorzugsweise 50-60 Hz, ausgelegt ist

11. Rührer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen ein Drehfeld quer zur Strangabzugsrichtung (28) erzeugen und dem flüssigen Kern (20) des Stranges (4) eine Rotationsbewegung aufbringen, die im wesentlichen konzentrisch zur Strangachse verläuft.

12. Rührer nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (10) ein von der Kokillenkühlung unabhängiges Kühlsystem (31, 31') aufweist.

13. Rührer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (31, 31') als Sprühwasserkühlung ausgebildet ist.

14. Rührer nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer oberen Begrenzungsfläche (35) des Rührers (10) und einer unteren Begrenzungsfläche (34) der Kokille (2) ein Spalt von 0-5 mm vorgesehen ist.

15. Rührer nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rührer (10) und dem Strang (4) ein Schutzschild (30) angeordnet ist, welches ein Kokillenrohr (32) überlappt und nach unten auswechselbar ist.

16. Rührer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschiid (30') stirnseitig an das Kokillenrohr (32) anstösst und nach unten auswechselbar befestigt ist.

17. Rührer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühwasserkühlung (31, 31') zwischen dem Rührer (10) und dem Schutzschild (30, 30') angeordnet ist.

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