DD145069A5

DD145069A5 - Verfahren zum stranggiessen von metall

Info

Publication number: DD145069A5
Application number: DD21460979A
Authority: DD
Inventors: Jan Lipton; Carl-Ake Daecker; Armin Thalmann; Axel-Ingo Haefeker
Original assignee: Concast Ag
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1980-11-19
Also published as: DK147553C; DE2965366D1; DE2930281B2; EP0008376B2; FI792307A; BR7904814A; AU4922079A; DK147553B; ES483648A1; FI63682C; DE2930281A1; FI63682B; SE440493B; DK317279A; AU528461B2; AR217530A1; SE7906413L; EP0008376A1; EP0008376B1

Abstract

Während das Ziel der Erfindung darin liegt, durch eine Verbesserung der Kristallstruktur die Strangqualität zu erhöhen, besteht die Aufgabe darin, daß das gegossene Material keine weißen Bänder mehr aufweist und insbesondere in bezug auf die Zentralseigerung, seigerungsarm ist. Als Lösung hierzu ist. nunmehr vorgesehen, daß die turbulente Strömung durch unterschiedlich auf die Schmelze wirkende, von Asymmetrie in den Phasen der Felder beeinflußte Schubkräfte erzeugt wird. - Fig.6

Description

Berlin, den 2.11.1979 AP B 22 D/214 609 55 741/26/32

Verfahren zum Stranggießen von Metall

AnwendungsgeMet^ der Erfindung

Die vorliegende Erfindung behandelt ein Verfahren zum Stranggießen von Metall, bei dem Schmelze in eine Kokille gegossen, der entstehende, einen flüssigen Kern aufweisende Strang ausgezogen, geführt sowie weiter gekühlt und durch mindestens einen elektromagnetische Felder in den Strang induzierenden Rührer eine turbulente Strömung im flüssigen Kern erzeugt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das Gefüge eines im Stranggießverfahren hergestellten Stranges ist neben anderem von der Zusammensetzung des Materials und von der Gießtemperatur abhängig« Bei Gießteinperaturen von nur'wenigen Grad Celsius über der Schmelztemperatur überwiegt ein globulitisch.es, ungerichtetes und bei Gießtemperaturen mit mehr als 15° über Liquidus ein !columnares, gerichtetes Gefüge mit einer starken, zentralen positiven Seigerung der Begleitelemente» Aus gießtechnischen Gründen muß in·der Praxis mit Übertemperaturen von mehr als 20 C gegossen werden* Es sind darum schon viele Anstrengungen unternommen worden, auch beim Stranggießen mit solchen Übertemperaturen eine Bramme mit überwiegend globulitischem, ungerichtetem Gefüge und geringer zentraler Seigerung zu erhalten*

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Beim Stranggießen von Stahl ist es "bekannt, durch magnetisches Rühren der Schmelze im flüssigen Kern Verbesserungen der Qualität des gegossenen Materials mittels einer mehr oder weniger starken turbulenten Strömung zu erhalten« Diese Verbesserungen" sind durch verschiedene Verfahren zum Aufbringen der Schubkräfte auf die Schmelze erzielt worden.

Im Stahl sind Legierungs- und Begleitelemente, wie 0, Si_? Ma, P, S UiOT/. enthalten, die beim Erstarren zu Seigerungen, insbesondere Zentralseigerungen, führen können« Solche Seigerungenj wie auch die Kristallstruktur, sind bekannt-lieh Ue a_e von der Höhe der Übertemperatur abhängig. Durch das elektromagnetische Rühren bzw«, durch die erzeugte turbulente Strömung sollen solche Seigerungen verhindert werden«, Das Erstarrungsgefüge soll derart beeinflußt werden^ daß eine möglichst große Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur erhalten wird_e Es hat sich aber gezeigt, daß durch die lokale starke Bev/egung der Schmelze die Er-. starrungsfrout so beeinflußt wird, daß sich sogenannte v/eiße Bänder bilden« Diese weißen Bänder sind negative Seigerungen, die sich qualitätsverschlechternd auswirken können» ·

Beim Vergießen von Knüppeln oder Vorblöcken ist es zur Verbesserung der Oberflächen» sowie der Innenqualität bekannt, die Schmelze im flüssigen Kern mit Hilfe einer elektromagnetischen Einrichtung in eine um die Stranglängsachse rotierende Bewegung-zu versetzen Hierbei wird die Rotation mit einem unvollkommenen Drehfeld (drei Magnetpole) erzeugte Wohl'wird dabei eine feinkörnigere Struktur erhalten,. aber das Entstehen eines großen weißen Bandes konnte nicht verhindert werden«

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Es ist weiter eine Vorrichtung bekannt, bei der um das Kokillenrohr herum eine elektromagnetische Einrichtung mit drei Polpaaren angeordnet ist, die den flüssigen Kern in eine um die Stranglängsachse rotierende Bewegung versetzt« Diese von einem vollkommenen Drehfeld erzeugte Rotation weist in ihrer Strömung eine ungenügende Turbulenz auf» Die Durchmischung des flüssigen Stahles ist deshalb unvollkommen, v/eil sich durch die gleichmäßige magnetische Beaufschlagung der Schmelze keine quer zum Strang wirkende Kraft ergibt«! Diese relativ geringe Turbulenz läßt hinsichtlich der Qualität des gegossenen Produktes in bezug auf die Oberfläche, die Verteilung der Legierungs- und Begleitelemente, aber auch auf die innere Struktur, zu wünschen übrig«

Nach einem bekannten Verfahren werden mit einem elektromagnetischen Y/anderfeld Schubkräfte in Richtung der Stranglängsachse erzeugt, wobei die um den Strang verlaufenden Magnete zwischen den Rollenpaaren bis zum Sumpfende angeordnet sind· Die entlang des Sumpfes erzeugte Strömung bringt den gewünschten Bereich von nicht kolumnarem Gefüge und verhindert das Entstehen von maßgebenden Seigerungen, insbesondere der Mittenseigerung und weißen Bändern« Eine solche Anordnung benötigt durch die Vielzahl der Magnete einen zu großen Platz, behindert ein ausreichendes Kühlen' des Stranges und ist viel zu aufwendige

Mit einem andern bekannten Verfahren für Brammenformate wird versucht, diese weißen Bänder zu eliminieren, indem mit elektromagnetischen Wanderfeldern, erregt durch zwei an. den Längsseiten sich gegenüber befindliche Magnete, Schubkräfte auf den flüssigen Stahl erzeugt werden« Diese

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Schubkräfte sollen so quer zur Stranglangsach.se wirken, daß ein sanftes Anstoßen der Strömung an der erstarrten Wand erzielt wird, so daß die umgelenkte Strömung innerhalb eines begrenzten Bereiches gehalten wird* Dieser begrenzte Wirkungsbereich.ergibt eine ungenügende Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur© Im weiteren hat sich gezeigt j daß mit diesem Verfahren die weißen Bänder nur mangelhaft eliminiert werden können, so daß durch diese Nachteile kein optimales Produkt erhalten v/erden kann, was sich z«B« auf das gewalzte Produkt qualitätsmäßig negativ auswirken kann.

Bei Versuchen mit von Symmetrie in den Phasen beeinflußten Schubkräften mit quer zur Stranglängsrichtung geradlinig verlaufender Schubrichtung, erzeugt von einem an der Längsseite einer Bramme angeordneten Rührer, zeigten die Schliffbilder weiße Bänder und eine breite Zone von Dendriten, was eine ungenügende Qualität des gegossenen Stahles erbrachte«,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Stranggießen von Metall, wodurch es möglich ist eine bessere Strangqualität zu erhalten, wobei insbesondere eine genügende Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur vorhanden ist·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgäbe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Stranggießen von Metall zu schaffen, wodurch das gegossene Material keine weißen Bänder mehr aufweist und insbesondere in bezug auf die Zentralseigerung^ seigerungsarm ist.

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Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß erhalten, indem die turbulente Strömung durch unterschiedlich auf die Schmelze wirkende, von Asymmetrie in den Phasen der Felder beeinflußte Schubkräfte erzeugt wird.

Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß bei unterschiedlich auf die Schmelze wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder eine derartige turbulente Strömung er<zeugt wurde, daß trotz hoher Übertemperatur praktisch keine weißen Bänder im Schliffbild auftraten sowie die gewünschte Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur ohne maßgebende Zentralseigerung erreicht wurde«

In Abhängigkeit der gegebenen Gießparameter kann nach einer vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens, von den unterschiedlich wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder eine geradlinig verlaufende Schubrichtung in der Schmelze quer oder längs zur Stranglängsachse erzeugt werden. Bei größeren Strangquerschnitten mit quer zur Stranglaufrichtung verlaufender Schubwirkung wird daher der Platzbedarf zur Erzeugung eines in Stranglaufrichtung genügend langen Rühreffektes verringert.

Für Knüppel- und Vorblockformate wird nach einen weiteren Merkmal der Erfindung von den unterschiedlich wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder eine bogenförmig um die Stranglängsachse verlaufende Schubrichtung in der Schmelze erzeugt« Bei Anwendung dieses Verfahrens in der Kokille kann neben der besseren Innenstruktur die Strangoberflache verbessert werden*

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Im Sinne der Erfindung ist auch, daß zur Erzeugung der unterschiedlichen Schubkräfte auf einfachste Weise die Windungen der einen Phase gegenüber den Windungen mindestens einer anderen Phase von unterschiedlichen Stromstärken beaufschlagt werden können« Vorteilhaft liegen dabei diese unterschiedlichen Stromstärken in einem Bereich zwischen ca» 10 % - 25 %e Die unterschiedlich wirkenden Schubkräfte können aber auch durch unterschiedlich geometrische Ausbildungen der Phasen erzeugt v/erden*

UberraschendervYeise hat sich herausgestellt, daß die turbulente Strömung effizienter wird, wenn, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung _f die schwächere Schubkraft der einen Phase von der stärkeren Schubkraft der in Schubrichtung nachfolgenden Phase wirksam wird«,

Bei Gießbeginn verstreicht eine gewisse Zeitspanne, bevor der flüssige Kern in umlaufende Bewegung versetzt werden kann* Um dabei möglichst rasch die angestrebte turbulente Strömung zu erreichen, wird, nach einem zusätzlichen Merkmal, die Asymmetrie in den Phasen in der Anfahrperiode von annähernd Null auf einen vorgegebenen Maximalwert eingestellt« Damit konnte erreicht werden, daß auch der vorderste Strangabschnitt, die gewünschte'metallurgische Qualität aufweist«

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich auf Grund physikalischer Gesetze zusätzlich zu der in Rührrichtung wirkenden Kraft, eine zwischen liull und einem Maximum pulsierende Querkraft* Diese überlagerte Kraft wirkt sich durch eine zusätzliche Verstärkung der Turbulenz dann vorteilhaft aus, wenn, gemäß einem anderen Merkmal der Erfin-

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dung, durch Einstellen der Schubriclitung der Felder die aus der Asymmetrie in den Phasen resultierende, senkrecht zur Rühreroberfläche verlaufende Kraft von der_? dem Strang zugekehrten Rührerfläche weg wirksam wird* Hierdurch kann eine zusätzliche Qualitätsverbesserung, insbesondere bei einseitiger Rühreranordnung, erzielt werden«

Aus führung sbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig, 1"ί die Anordnung eines Rühr er s mit geradlinig verlaufender Schubrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer JBogenanlage₉

Fig_e 2: ein Schliffbild eines halben Querschnittes einer Bramme, .-deren flüssiger Kern mit einem quer zum Strang wirkenden Y/anderfeld gerührt wurde,

ΐ-ge 3:. die Verteilung des Schwefels entlang der Linie III-III der Fig. 2,

Fig» 4s ein Schliffbild eines halben Querschnittes einer Bramme, deren flüssiger Kern gemäß der Erfindung gerührt wurde,

Fig» 5s die Verteilung des Schwefels entlang der Linie V-V der Fig. 4 und

Fig_β 6ϊ einen Schnitt durch eine Knüppel- oder Vorblock« kokille mit einem, eine bogenförmig verlaufende Schubrichtung erzeugenden Rührer«,

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In Pig. 1 ist eine gekühlte, gebogene und oszillierende Kokille 1 zum Gießen einer Bramme dargestellt, die aus einem nicht dargestellten Gießgefäß über ein in die Kokille 1 reichendes Gießrohr mit flüssigem Stahl versorgt wird» Der in der Kokille 1 entstehende, einen flüssigen Kern 3 aufweisende Strang 2 wird in einer der Kokille 1 folgenden gebogenen Strangbahn 4 mit einem Radius von 10m mit Hilfe von Rollen 5 geführt und gestützte Zwischen den Rollen 5 sind Sprühdosen 6 zur weiteren Kühlung des Stranges 2 angeordnet« Von'einem Treib-Richter 7 wird der Strang 2 ausgezogen und gerichtet·

In einem Abstand von ca» 5 m unterhalb des Kokillenendes ist ein Rührer in Form eines Wanderfeld-Magneten 10 bekannter Konstruktion an der Innenseite der Strangbahn 4 angeordnet« Zv/ischen dem Magneten 10 und der Innenseite des Stranges 2 sind Rollen 5.^f aus einem antimagnetischen Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, angebracht« Der Magnet 10 ist zweiphasig aufgebaute Auch dreiphasige Magnete können Anwendung finden«. Die vom Rührer erzeugten Schubkräfte wirken quer zur Stranglängoachse*

Die auf der beschriebenen Anlage gegossenen Brammen hatten ein Format von 1550 mm χ 270 mm. Die Auszugsgeschwindigkeit betrug etwa 0,55 m/min.. Beide Phasen wurden bei einer Spannung von 200 V mit einer Frequenz von 2 Hz und ca« 1000 Ampere, cUh« symmetrisch, beaufschlagte Fig_e 2 zeigt das Schliffbild eines mit einer Übertemperatur von 29 ⁰G gegossenen Stahles mit 0,15 % C, 0,025 % S und üblichen weiteren Begleitelementen, wobei ein konventionelles Rührverfahren angewendet Wurde β Das Schliffbild zeigt eine relativ dünne Randzone 20 mit überwiegend globulitischem Gefüge, An diese

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Zone 20 schließt sich eine Zone 21 mit kolumnarem Gefüge zur Mitte gerichteter Dendriten an» Der Zone 21 folgt eine Zone 22, die über eine !angerichtete Kristallstruktur verfügt, heller ist und "ein weißes Band darstellt. Dieses Band kann aus einem Stück bestehen oder in mehrere Bänder 23* 24» 25 unterteilt sein« Der Zone 22 folgt eine Zone 26 mit dichter, !angerichteter Kristallstruktur, die in die Mittenseigerung 27 übergeht»

In Pig· 3 i^t das Ergebnis der quantitativen Analyse-des -. Schwefelanteils längs der Linie HI-III der Pig. 2 dargestellt« Auf der Ordinate ist der Schwefelgehalt in Prozenten und auf der Abzisse die Brairanendicke aufgetragen. Aus dem Diagramm ist zu erkennen_P daß der Schwefelgehalt im weißen Band (Zone des Bandes 23, 24_? 25) merklich verringert ist.

Pig. 4 veranschaulicht ein Schliffbild des halben Querschnittes einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gerührten Bramme. Pormat des Brammenquerschnittes, Stahlqualität, Auszugsgesehwindigkeit, Richtung der Schubkräfte und Frequenz waren gleich, wie für Pig. 2 beschrieben» Die. Übertemperatur betrug 43 ⁰G. Die Stärke für den Erregerstrom betrug für die eine Phase 830 A und für die andere Phase 1000 Ampere« Die eine Phase ist also gegenüber der anderen Phase mit einem um ca» 20 % höheren Strom beaufschlagt _$ d.h. die Phasen der elektromagnetischen Felder sind asymmetrische Im Schliffbild ist wiederum eine Zone 31 mit überwiegend globulitischem Gefüge au erkennen« Daran anschließend folgt eine Zone 32 mit gegen die Mitte der Bramme gerichteten Dendriten. Eine schwach ausgebildete Zone 33 mit einer Kristallstruktur, die keine Ausrichtung'zeigt, schließt sich

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der Zone 32 an. Die Mitte der Bramme verfügt über eine Zone 34 mit einer ebenfalls ungerichteten Kristallstruktur, die aber feiner und dichter als diejenige gemäß Fig. 2 ist*

Figo 5 zeigt das Ergebnis der quantitativen Analyse des Schwefelanteils längs der Linie V-V der Pig« 4* Die Analyse läßt erkennen, daß beim Rühren des flüssigen Kernes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der dadurch erzeugten turbulenten Strömung eine relativ gleichmässige Verteilung des Schwefels erreicht wird. Sowohl die positive Mittenseigerung als auch die negative Seigerung in der Zone 32 treten zum großen Teil nicht mehr auf und nur noch unbedeutende weiße Bänder sind vorhanden*

Durch die beschriebene Asymmetrie entstehen Schubkräfte mit unterschiedlicher Schubwirkung auf die Schmelze, d, h„ durch den häufigen, frequenzabhängigen Wechsel zwischen stärkerer und schwächerer Schubkraft wird die Turbulenz innerhalb der Strömung im flüssigen Kern wesentlich erhöht« Durch die zeitliche Reibung der schwächeren vor der stärkeren Schubkraft, d.h. die mit 830 A.beaufschlagte Phase wird vor derjenigen mit 1000 A v/irksam, kommt es in Wirkrichtung des Wanderfeldes durch die periodisch pulsierende Schubkraft zu Turbulenzerhöhungenβ -

Anhand von Schilffbildern hat sich gezeigt, daß im praktischen Gießbetrieb bei Gießbeginn eine wesentlich längere Zeitspanne bis zum Erreichen eines qualitätsmäßig einwandfreien Gußgefüges verstreicht, wenn anstelle einer annähernd symmetrischen Betriebsweise des Rührers dieser schon

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in der Anfahrperiode asymmetrisch "betrieben wird» Es müssen nämlichj um die gewünschte Turbulenz in der Schmelze zu erzielen, zunächst im Strangkern geschlossene Strömungskreisläufe, sogenannte Strömungswalzen, ausgebildet v/erden, in welche sodann auf Grund des Unterschiedes in den Schubkräften beider Phasen bei asymmetrischer Betriebsweise zusätzliche Turbulenzen integriert werden« Dies sieht in der Praxis so aus, daß bei Gießbeginn, bis sich eine ausreichende Strömung im Sumpf des Stranges ausgebildet hat, das Rühren mit nur geringem Unterschied in der Strombeaufschlagung beider Phasen, z*B» wird Phase 1 mit 1000 und Phase 2 mit annähernd 1000 Ampere beaufschlagt, begonnen wird· Nach Ausbilden der notwendigen Strömung, d,h_e nach Erreichen einer turbulenten umlaufenden Bewegung im flüssigen Kern, wird auf die schon beschriebene asymmetrische Beaufschlagung umgeschaltet« Auf diese Weise konnte der in der Qualität schlechtere, erste Teil der Bramme deutlich verkürzt v/erden»

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß auch die Laufrichtung des Wanderfeldes' einen entscheidenden Einfluß auf die Gußqualität ausübte Beispielsweise kann beim Rühren quer zum Strang mit einer geradlinig verlaufenden Schubrichtung diese an einer Brammenbreitseite von links nach rechts oder umgekehrt verlaufen. Der.Rührer kann auch einer oder auf beiden Breitseiten angeordnet sein« Mit der Asymmetrie entsteht eine resultierende, naturgegebene, senkrecht zur Hauptb ev/egungskomponent e und ebenfalls senkrecht zur Strangausziehrichtung wirkende Querkraft ₉ Im bevorzugten Fall soll durch Einstellen der Schubrichtung der Pelder die aus der Asymmetrie in den Phasen resultierende, senkrecht zur Rühreroberfläche verlaufende Kraft von der dem Strang

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zugekehrten Rührerfläche weg wirksam sein. Bei gev/issen Gießparametern kann ihre Wirkrichtung um 180° gedreht, d. Iu von der Strangmitte weg auf die Stranghaut zu gerichtet, sein· .

Bei Zusammenwirken zweier, einander gegenüberliegender Rührer, z* B. bei dicken Brammen, können diese vorzugsweise so geschaltet, sein, daß ihre Wanderfelder gegeneinander laufen, damit

sowohl die.Querkraft des einen als auch die des

anderen Wajiderfeldes zur Strangmitte hin gerichtet sind·

ι

Die nach dem beschriebenen Verfahren erzeugte dichtere, ungerichtete Kristallstruktur sowie die unbedeutenden weißen Bänder ergeben beim Auswalzen der Brammen wesentlich bessere Eigenschaften des gev/alzten Produktes· Obendrein wird für die Vorrichtung zur Erzeugung der optimalen turbulenten Strömung wenig Platz beansprucht·

Im angeführten Beispiel werden die unterschiedlichen Schubkräfte durch Beaufschlagen der Windungen mit unterschiedlichen Stromstärken erzeugt· Diese unterschiedlichen Schubkräfte können aber auch durch unterschiedliche geometrische Ausbildung der Phasen, a_eB· der Windungszahlen, erzeugt werden« Die Wanderfeld-Magnete können auch so angeordnet werden, daß die unterschiedlichen Schubkräfte in Richtung der Stranglängsachse oder schräg zu dieser wirken« Anstelle von einem, von einer Strangseite wirkenden Wanderfeld kann ein zusätzliches Wanderfeld an der anderen Strangseite vorgesehen v/erden. Bei Strängen mit langen flüssigen Kernen kann in Stranglängsrichtung mehr als ein Wanderfeld wirken* Die turbulente Strömung kann auch in der Kokille wirksam sein, wobei die Strömung vorteilhaft so gehalten wird, daß

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sie den Badspiegel nicht beeinflußt, um keine negative Wirkung auf die Oberflächenqualität des Stranges hervorzurufen. Die beschriebene Asymmetrie kann auch durch das Zusammenwirken mehrerer Rührsegmente im gleichen Rührer mit unterschiedlicher Beaufschlagung oder geometrischer Ausbildung der Phasen erreicht werden.

Anhand von Pig. 6 wird die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Knüppelkokille beschrieben, wobei eine bogenförmig verlaufende Schubrichtung eine Drehbewegung der Schmelze um die Stranglängsachse erzeugt. Hierbei besteht die im Schnitt dargestellte Kokille 51 aus einem Kokillenrohr 52 aus Kupfer und einem Kokillenmantel 53. Um das Kokillenrohr 52 ist ein Kühlmantel 54 angeordnet© Durch den Raum zwischen Kokillenrohr 52 und Kühlmantel 54 strömt Kühlwasser. Im Innern des Kokillenrohres 52 ist ein teilerstarrter Strang 60 mit einem flüssigen Kern 61 dargestellt. Dieser Strang 60 wird mit bekannten Mitteln aus der Kokille gezogen und weiter gekühlt.

An jeder Seite des Kühlmantels 54 sind Magnetpole 70; 71; 72; 73 angebracht, die mit je einer Y/indung 74; 75; 76; 77 versehen sind. Diese Magnetpole 70; 71; 72; 73 v/erden durch Kühlwasser im Raum zwischen Kühlmantel 54 und Kokillenmantel 53 gekühlt. Die Windungen 74; 75; 76; .77 sind so geschaltet, daß ein Wanderfeld entsteht. Diese Magnetpole 70; 71; 72; 73 bilden einen elektromagnetische Felder in den Strang 60 induzierenden Rührer_e Entsprechend der Gießparameter wird dabei die eine Phase gegenüber der anderen, nachfolgenden Phase mit einem um 10 - 25 % höheren Strom gespeist« Pur einen Knüppel von 100 χ 100 mm sind die Windungen 74 und 76 bei einer Frequenz von'50 Hz und einer Spannung von 50 V mit

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400 Ä und die Windungen 75 und 77 mit 320 A beaufschlagt. Das Wanderfeld erzeugt im flüssigen Stahl unterschiedlich wirkende Schubkräfte, die auf Grund der beschriebenen Anordnung der Magnetpole YO; 71; 72; 73 eine Drehbewegung der Schmelze bewirken« Wird tieferes Eindringen der Rührwirkung oder, eine kleinere Rührgeschwindigkeit gewünscht, so wird die Frequenz entsprechend verringert _t speziell bei großen Wandstärken des Kokillenrohres 52.

Die Schaltung kann aber auch so gewählt werden, daß der magnetische Fluß zwischen den Polpaaren 70, 72 bzw. 71» 73 fließt und mit Hilfe des magnetischen Feldes die Drehbewegung auf diese Weise erzeugt wird. Dabei werden die Polpaare 70» 72 beispielsweise mit 400 A und die Polpaare 71? 73 mit 320 A erregt· .

Für größere Knüppel- und Vorblockformate kann die Anzahl der Pole erhöht werden© Anstelle der asymmetrischen Beaufschlagung der Windungen mit Strom können die unterschied- . lieh wirkenden Schubkräfte durch unterschiedliche geometrische Ausbildung der Phasen erzeugt werden, z· B* durch un~ terscniedliche Windungszahl oder durch unterschiedliche Ausbildung der Poleisen^ wie Form und Größe der Eisenquerschnitte und/oder Polachsenrichtungen usw.

Die asymmetrische Beaufschlagung mit Strom oder die unterschiedliche geometrische Ausbildung können auch kombiniert werden« Im angeführten letzten Beispiel ist das Rühren mit bogenförmig verlaufender Schubrichtung in der Kokille beschrieben worden» Dieses Rühren kann aber auch in der Sekundärkühlzone Anwendung finden. Anstelle der bogenförmig verlaufenden Schubrichtung kann in der Kokille auch die ge-

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ra&linige, in Stranglängsrichtung verlaufende Schubrichtung angewendet v/erden«

Das erfindungsgemäße Verfahren kann für alle Sypen von Stranggießanlagen mit Durchlaufkokillen Anwendung finden, auch für Anlagen zum Gießen von Träger-Vorprofilen und von Nichteisenmetallen* Bei Strängen mit langen, flüssigen Kernen können mehrere Rührer zusammenwirken»

Claims

-16- 2*11.1979 AP B 22 D/214 55 741/26/32 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zum Stranggießen von Metall, bei dem Schmelze in eine Kokille gegossen, der entstehende, einen flüssigen Kern aufweisende Strang ausgezogen, geführt sowie weiter gekühlt und durch mindestens einen elektromagnetische Felder in den Strang induzierenden Rührer eine, turbulente Strömung im flüssigen Kern erzeugt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die turbulente Strömung durch unterschiedlich auf die Schmelze wirkende, von Asymmetrie in den Phasen der Felder beeinflußte Schubkräfte erzeugt wird«

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2« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch _t daß von den unterschiedlich wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder eine geradlinig verlaufende Schubrichtung in der Schmelze quer oder längs zur Stranglängsachse erzeugt wird*

3· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß von den unterschiedlich wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder eine bogenförmig um die Stranglängsachse verlaufende Schubrichtung in der Schmelze erzeugt wird.

4· Verfahren nach einem der Punkte 1-3» gekennzeichnet dadurch, daß die Windungen einer Phase gegenüber den Windungen mindestens einer anderen Phase der Felder von unterschiedlichen Stromstärken beaufschlagt werden«

5· Verfahren nach Punkt 4» gekennzeichnet dadurch, daß die Windungen der einen Phase gegenüber den Windungen der anderen Phase mit einem um 10 % bis 25 % höheren Strom beaufschlagt werden,

6· Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die unterschiedlich v/irkenden Schubkräfte durch unterschiedliche geometrische Ausbildungen der'Phasen erzeugt wer den«,

7· Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die schwächere Schubkraft der einen Phase vor der stärkeren Schubkraft der in Schubrichtung nachfolgenden Phase wirksam wird·

8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Asymmetrie in den Phasen in der Anfahrperiode von annähernd Null auf einen vorgegebenen Maximalwert eingestellt wird.

9· Verfahren nach Punkt 2 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß durch Einstellen der Schubrichtung der Felder die aus der Asymmetrie in den Phasen resultierende, senkrecht zur Rühreroberfläche verlaufende Kraft von der dem Strang zugekehrten Rührerfläche weg wirksam wird.