DD215259A1

DD215259A1 - MAGNETIC FIELD ARRANGEMENT FOR INFLUENCING THE CAST SPRAY

Info

Publication number: DD215259A1
Application number: DD25137183A
Authority: DD
Inventors: Frank Pupke; Reinhard Panning; Hartmut Selicko
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1984-11-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Magnetfeldanordnung zur Beeinflussung des Giessstrahls, insbesondere beim Stranggiessen von Stahlknueppeln fuer Stranggiessanlagen. Ziel der Erfindung ist es, die Standzeit der Verteilergefaessausguesse zu erhoehen und die Qualitaet von Stranggiesserzeugnissen zu verbessern. Aufgabe der Erfindung ist, eine Magnetfeldanordnung zu schaffen, die ein beruehrungsloses Zentrieren, Formen und Regeln des Giessstrahls, insbesondere beim Stranggiessen von Stahlknueppeln <80000 mm hoch 2 ermoeglicht. Erfindungsgemaess umschliesst ein parallel zum Giessstrahl ausgerichtetes hochfrequentes Wechselmagnetfeld den Giessstrahl. Die magnetische Feldstaerke steigt dabei in Richtung des Giessstrahles an. Hierbei umgibt mindestens eine von hochfrequentem Wechselstrom durchflossene Leiterschleife radial den Giessstrahl. Anwendung der Erfindung in Stranggiessanlagen.The invention relates to a magnetic field arrangement for influencing the casting stream, in particular during continuous casting of steel billets for continuous casting plants. The aim of the invention is to increase the service life of the distribution vessel outlets and to improve the quality of continuous casting products. The object of the invention is to provide a magnetic field arrangement which permits contactless centering, shaping and regulation of the casting stream, in particular in the continuous casting of steel billets <80000 mm high 2. According to the invention, a high-frequency alternating magnetic field aligned parallel to the casting stream encloses the casting stream. The magnetic field strength increases in the direction of the pouring stream. In this case, at least one conductor loop through which high-frequency alternating current flows radially surrounds the casting stream. Application of the invention in continuous casting plants.

Description

!Eitel der Erfindung'' Eitel of the invention '

Magnetfeldanordnung zur Beeinflussung des GießStrahlsMagnetic field arrangement for influencing the casting jet

Anwendungsgebiet der Erfindung ^ Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Magnetfeldanordnung zur Beeinflussung des Sießstrahlsi₉ insbesondere b\eim Stranggießen von Stahlknüppeln für Stranggießanlagen*The invention relates to a magnetic field arrangement for influencing the sieve jet _9, in particular in the continuous casting of steel billets for continuous casting plants *

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristic of the known technical solutions

Nach der DB-OS 24 57 656 ist ein elektromagnetisches Ventil an einem Abflußloch für Schmelze aus Metall oder eine Metallegierung Jbekannt« Das Yentil besteht aus einein mag-« netischen Kreis zur Erzeugung eines magnetischen Feldes quer zum Schmelzenstrahl im Abflußloch und mindestens zwei sento-According to German Offenlegungsschrift 2,457,656, an electromagnetic valve is known at a molten metal or metal alloy discharge hole. The "valve" consists of a magnetic circuit for generating a magnetic field across the jet of melt in the drain hole and at least two sentinel.

.; recht zur Strömungsrichtung im Strahl angeordneten Elektroden« Infolge des Biot«Savarts~Gesetzes entsteht eine Kraft, die gegen den Schmelzenstrahl gerichtet ist und ihn regelt· Nachteilig ist, daß die stark verschleißenden Elektroden, die den Strom durch den Schmelzenstrahl leiten, direkt in diesen hineinreichen* Außerdem bewirkt die Gegenkraft eine Vergrößerung des Schmelzenstrahldurchmassers bzw« führt zur seitlichen Auslenkung des Schmelzenstrahls»¹ Letzteres kann nur durch nicht berührungsfreie Leiteinrichtungen vermieden werdend Damit ist aber keine berührungsfreie Zentrierung möglich^ In der DE-OS 28 30 284 wird vorgeschlagen* flüssige Metallströme, Zi¹B* einen Gießstrahl, durch Magnetfelder zu formen und zu zentrieren» Dazu werden mehrere Leiter parallel , und in unmittelbarer Nähe rund um den Gießstrahl angeordnet».. Due to the Biot Savarts law, a force is generated which directs and controls the melt stream. The disadvantage is that the highly abrasive electrodes which conduct the current through the melt jet extend directly into it * In addition, the counterforce causes an enlargement of the Schmelzenstrahldurchmassers or «leads to the lateral deflection of the melt jet» ¹ latter can only be avoided by non-contact Leitvorrichtungen But this is no contact-free centering possible ^ in DE-OS 28 30 284 is proposed * liquid metal streams, Zi ¹ B * a pouring stream to be shaped and centered by magnetic fields »For this purpose, several conductors are arranged parallel, and in close proximity around the pouring stream».

Die Leiter werden von-Wechselströmen unterschiedlicher Phasenlage durchflossen, so daß ein Magnetfeld quer zur Hieß richtung des Gießstrahles entsteht* Es zeigt sich, daß zwar die Formung und Zentrierung möglich ist, die Hegelung jedoch nur unzureichend erfolgt, weil der nach unten ansteigende hydrostatische Druck eine entlang des Gießstrahls veränderliche feldstärke erfordert· Diese kann jedoch nicht erreicht werden§ da der Strom in den Leitern entlang des Gießstrahles konstant ist«The conductors are traversed by alternating currents of different phase, so that a magnetic field transversely to the Hieß direction of the pouring stream is formed * It turns out that although the shaping and centering is possible, but the hedge is insufficient, because the downwardly increasing hydrostatic pressure a variable field strength is required along the pouring stream · However, this can not be achieved§ as the current in the ladders along the pouring stream is constant «

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist, die Standzeit der Verteilergefäßausgüsse_t zu erhöhen, die Qualität von Stranggußerzeugnissen zu verbessern die Anzahl der Stahlsorten, die zu Knüppeln mit kleinen Querschnitten vergossen werden, zu vergrößern und die Produktion zu steigern«,The aim of the invention is to increase the service life of the distribution vessel spouts _t, to improve the quality of extruded products, to increase the number of steel grades cast into billets with small cross sections and to increase production.

des Wesens der Erfindung the nature of the invention

Es ist Aufgabe 'der Erfindung, eine M_agnetfeldanordnung zu schaffen, die ein berührungsloses Zentrieren, Formen und Regeln des Gießstrahls, insbesondere beim Stranggießen von Stahlknüppeln S 80 000 mm², ermöglicht«* .It is an object of the invention to provide _a magnetic field arrangement which allows non-contact centering, shaping and control of the pouring stream, in particular in the continuous casting of steel billets S 80 000 mm ² .

Erfindungsgemäß wird die Aufgäbe dadurch gelöst, daß ein parallel zum Gießstrahl ausgerichtetes hochfrequentes Wechselmagnetfeld den Gießstrahl umschließt» Die magnetische Feldstärke steigt dabei in Richtung des Gießstrahls an» Hierbei umgibt mindestens eine Leiterschleife, die von hochfrequentem Wechselstrom durchflossen wird, radial den Gießstrahl*According to the invention, the Aufgäbe is achieved in that a parallel aligned to the pouring stream high-frequency alternating magnetic field encloses the pouring stream »The magnetic field strength increases in the direction of the pouring stream» Here, at least one conductor loop, which is traversed by high-frequency alternating current, radially the pouring stream *

Es gehört auch zur Erfindung₉ daß drei bis fünf Leiterschlei* fen gleicher Form und Güte untereinander angeordnet sind, wobei die Wechselströme in den einzelnen Leiterschleifen unterschiedlich groß sind»' Der größte Wechselstrom fließt jedoch durch die untere Leiter schleife·¹ It is also part of the invention ₉ that three to five Leiterschlei * fen the same shape and quality are arranged among themselves, the alternating currents in the individual conductor loops are different sizes '' The largest alternating current, however, flows through the lower conductor loop · ¹

Bin abschließendes Merkmal besteht darin, daß der Durchmesser der untersten Leiterschleife am kleinsten ist.The final feature is that the diameter of the lowest conductor loop is the smallest.

embodiment

. Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden«, The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der dazugehörigen Zeichnung ist die erfindungsgemäße Magnetfeldanordnung dargestellt *>In the accompanying drawing, the magnetic field arrangement according to the invention is shown *>

Unterhalb einer AusflußÖffnung 1 eines nicht dargestellten Verteilergefäßes sind drei stromdurchflossene Leitersohleifen 2, 3» 4 gleicher 3?orm und Güte untereinander angeordnet, so daß sie den Gießstrahl 5 umschließen» Der Durchmesser der oberen Leiterschleife 2 beträgt 100 mm₉. der der unteren Leiterschleife 4 30 mm«; Die mittlere Leiterschleife 3 liegt zwischen den beiden Durchmesserbereichen· Durch die Leiterschleifen 2, 3, 4 fließt ein Wechselstrom von oa, 5000 A mit 2 kHz. Unterhalb der Leiterschleifen 2, 3» 4 ist eine Stranggießkokille 6 für 80 χ 80 mm² Stahlknüppel 8 angeordnet·* Innerhalb der Leiterschleifen 2, 3» 4 ist ein trichterförmiger Schutzschirm 9 vorgesehen* Die Wechsel« ströme sind in^den einzelnen Leiterschleifen 2, 3, 4 unter-, schiedlich groß, Am größten ist er jedoch in der unteren Leiterschleife 4* Die Anzahl der Leiterschleifen 2, 3, 4 kann bis auf eine reduziert oder bis auf fünf erhöht werden·· Durch den Stromfluß in den Leitersc&Leifen 2, 3., 4 wird ein Wechselmagnetfeld erzeugt, das durch seine Feldlinien ^.±n . der Zeichnung dargestellt ist*» Die Feldliniendichte nimmt nach unten hin zu« Durch das Wechselmagnetfeld wird im Gießstrahl-5 ein Ringstrom induziert, der im wesentlichenBelow an outflow opening 1 of a distributor vessel, not shown, three current-carrying conductor base strips 2, 3 of equal size and quality are arranged one below the other, so that they surround the pouring stream 5. The diameter of the upper conductor loop 2 is 100 mm ₉ . the lower conductor loop 4 30 mm «; The middle conductor loop 3 lies between the two diameter ranges · Through the conductor loops 2, 3, 4 flows an alternating current of above, 5000 A at 2 kHz. Below the conductor loops 2, 3 »4 a continuous casting mold 6 for 80 χ 80 mm ² steel billets 8 is arranged · * Within the conductor loops 2, 3» 4 a funnel-shaped protective shield 9 is provided * The alternating currents are in the individual conductor loops 2, 3, 4 different sizes, but largest It is in the lower conductor loop 4 * The number of conductor loops 2, 3, 4 can be increased to one reduced or up to five ·· By the current flow in the Leitersc & Leifen 2, 3., 4 an alternating magnetic field is generated which is indicated by its field lines ^. ± n. is shown in the drawing * »The field line density increases towards the bottom« Due to the alternating magnetic field, a ring current is induced in the pouring stream-5, which is essentially

' koaxial zu den Leiterschleifen 2, 3» 4 fließt» Dieser Ringstrom wird infolge des Skineffektes als Oberflächenstrom ausgebildet« Wegen der Wechselwirkung zwischen dem Wechselmagnetfeld und dem" induzierten Ringstrom entsteht ein Druck auf der Oberfläche des Gießstrahls 5_S der den Durchmesser des Gießstrahles 5 beeinflußt«, Die Anordnung des Wechsel-.'Due to the skin effect, this ring current is formed as a surface current due to the skin effect. Due to the interaction between the alternating magnetic field and the induced ring current, a pressure is generated on the surface of the pouring stream 5 _S which influences the diameter of the pouring stream 5 «, The arrangement of the change.

magnetfeldes bewirkt einen Aufbau der Druckkräfte in Form eines Trichters« Durch Steuerung des Wechselstromes in Abhängigkeit von äußeren Parametern kann der Druck und somit die Durchflußmenge des Gießstrahls 5 variiert werden» EinBy controlling the alternating current as a function of external parameters, the pressure and thus the flow rate of the pouring stream 5 can be varied

unruhig oder gegen die Leiterschleifen 2, 3» ^ axial verschobener, aus der Ausflußöffnung 1 in den Raum innerhalb der Leiterschleifen 2, 3, Λ einlaufender Gießstrahl 5 wird durch die Druckkräfte so abgelenkt, daß er axial au den Leiterschleifen 2, 3, 4 ausgerichtet ist» Dabei berührt der Gießstrahl 5 nicht den Schutzschirm 9·' Der Schutzschirm dient nur zur Sicherheit bei außergewöhnlichen Betriebszuständen« Durch die Erfindung wird die Standzeit der in der Ausfluß-Öffnung vorgesehenen Verteilergefäßausgüsse erhöht, die Qualität von StranggußerZeugnissen verbessert, die Anzahl der Stahlsorten, die zu Knüppeln mit kleinen Querschnitten vergossen ^werden, vergrößert und die !Produktion gesteigerterestless or against the conductor loops 2, 3 "^ axially displaced, from the outflow opening 1 in the space inside the conductor loops 2, 3, Λ incoming pouring stream 5 is deflected by the compressive forces so that it axially aligned to the conductor loops 2, 3, 4 "The pouring jet 5 does not touch the protective shield 9." The guard serves only for safety in exceptional operating conditions. "The invention increases the service life of the pouring vessel spouts provided in the outflow opening, improves the quality of continuous casting, improves the number of steel grades, which are shed to truncheons with small cross-sections, enlarged and increased production

Claims

Experining sans pruch *

It Magnetfeldanordming for influencing the pouring stream, characterized in that a parallel to the pouring stream aligned high frequency alternating magnetic field enclosing the pouring stream (5) _t wherein the magnetic field strength in the direction of the pouring stream (5) increases and at least one of high-frequency alternating current conductor Schielfe radially surrounds the pouring stream »

2. magnetic field arrangement according to item 1, characterized in that three to five conductor loops of the same shape and quality are arranged one below the other and the alternating currents in the individual conductor loops are of different sizes, wherein the largest alternating current through the lower conductor. loop flows.

3 '' magnetic field arrangement according to item 1 and 2 _$ characterized in that the major
fe is the smallest

in that the diameter of the lowest conductor loop

«For this 1 sheet of drawing« ·