DE102012213746A1

DE102012213746A1 - Device for the shaped application of at least partially solidified metal, in particular continuous casting mold, and method for operating such a device

Info

Publication number: DE102012213746A1
Application number: DE201210213746
Authority: DE
Inventors: Stephan Six; Miloslav Beres; Robert Jürgens; Jörn Hoffmeister; Ulrich Snadny; Norbert Vogl
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-02-06
Also published as: EP2692461A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur geformten Ausbringung zumindest teilweise erstarrten Metalls, insbesondere eine Stranggießkokille, umfassend einen Austrittskanal zum vertikalen Austritt für zumindest teilweise erstarrtes Metall, wobei der Austrittskanal durch Seitenwände (2, 3, 4, 5) begrenzt wird, wobei zumindest in zwei sich gegenüber liegenden Seitenwänden (2, 3) mindestens ein elektromagnetischer Induktor (6, 7, 8, 9) angeordnet ist, mit dem auf das Metall eine elektromagnetische Kraft ausgeübt werden kann. Um eine hohe Formstabilität der Vorrichtung zu erreichen, dennoch aber eine effiziente Beeinflussung des noch schmelzflüssigen Metalls durch die elektromagnetischen Induktoren zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, dass in den beiden sich gegenüber liegenden Seitenwänden (2, 3) jeweils mindestens zwei elektromagnetische Induktoren (6, 7, 8, 9) angeordnet sind, wobei diese in Ausnehmungen (10, 11) in den Seitenwänden (2, 3) eingesetzt sind, wobei zwischen den Ausnehmungen (10, 11) mindestens ein sich vertikal erstreckender Steg (12) angeordnet ist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device (1) for the shaped application of at least partially solidified metal, in particular a continuous casting mold, comprising an outlet channel for the vertical outlet for at least partially solidified metal, the outlet channel being delimited by side walls (2, 3, 4, 5), wherein At least one electromagnetic inductor (6, 7, 8, 9) is arranged in at least two opposite side walls (2, 3) with which an electromagnetic force can be exerted on the metal. In order to achieve a high dimensional stability of the device, but nevertheless to enable the still molten metal to be efficiently influenced by the electromagnetic inductors, the invention provides that in each of the two opposite side walls (2, 3) at least two electromagnetic inductors (6 , 7, 8, 9) are arranged, these being inserted in recesses (10, 11) in the side walls (2, 3), at least one vertically extending web (12) being arranged between the recesses (10, 11) . The invention further relates to a method for operating such a device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur geformten Ausbringung zumindest teilweise erstarrten Metalls, insbesondere eine Stranggießkokille, umfassend einen Austrittskanal zum vertikalen Austritt für zumindest teilweise erstarrtes Metall, wobei der Austrittskanal durch Seitenwände begrenzt wird, wobei zumindest in zwei sich gegenüber liegenden Seitenwänden mindestens ein elektromagnetischer Induktor angeordnet ist, mit dem auf das Metall eine elektromagnetische Kraft ausgeübt werden kann. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for the shaped application of at least partially solidified metal, in particular a continuous casting mold, comprising an outlet channel for vertical exit for at least partially solidified metal, wherein the outlet channel is bounded by side walls, wherein arranged at least in two opposing side walls at least one electromagnetic inductor is, with which an electromagnetic force can be exerted on the metal. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a device.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung in Form einer Stranggießkokille ist beispielsweise in der DE 195 42 211 A1 beschrieben. Hier sind im Bereich der Seitenwandungen der langen Seiten der Kokille elektromagnetische Induktoren angeordnet, mit denen ein elektromagnetischer Effekt auf das noch schmelzflüssige Metall im Inneren der Kokille ausgeübt werden kann. Die entlang der Breitseitenwände der Kokille angeordneten elektromagnetischen Spulen können dabei mit verschiedenen Stromformen beaufschlagt werden, um eine umlaufende oder statische Feldwirkung zu erzeugen.A generic device in the form of a continuous casting mold is for example in the DE 195 42 211 A1 described. Here, electromagnetic inductors are arranged in the region of the side walls of the long sides of the mold, with which an electromagnetic effect can be exerted on the still molten metal in the interior of the mold. The arranged along the broad side walls of the mold electromagnetic coils can be acted upon with different current forms to produce a rotating or static field effect.

Ähnliche Lösungen zeigen die JP 2005 230 901 A , die JP 2004 322 179 A , die EP 1 954 427 B1 , die DE 698 03 775 T2 , die DE 195 33 577 C1 und die CN 201 405 048 Y .Similar solutions show the JP 2005 230 901 A , the JP 2004 322 179 A , the EP 1 954 427 B1 , the DE 698 03 775 T2 , the DE 195 33 577 C1 and the CN 201 405 048 Y ,

Die vorbekannten Lösungen sind teilweise nachteilig, weil die Kokillenrührer bzw. elektromagnetischen Bremsen oder Kombinationseinrichtungen aus beiden groß bauen und schwer sind. Daher sind sie in ihrem Einfluss auf die Konstruktion des Maschinenkopfes einer Stranggießmaschine sehr nachteilig. Andere bekannte elektromagnetische Einrichtungen bauen über die gesamte Strangbreite und schwächen so den Wasserkasten der Kokille in Bezug auf seine Steifigkeit signifikant. Dies kann zu unerwünschten Verwerfungen der Wasserkastenstruktur führen, wodurch die Gefahr der Spaltbildung zwischen den Kupferplatten steigt und die Qualität des Gießgutes negativ beeinflusst. The previously known solutions are in part disadvantageous because the Kokillenrührer or electromagnetic brakes or combination of both devices build large and heavy. Therefore, they are very disadvantageous in their influence on the construction of the machine head of a continuous casting machine. Other known electromagnetic devices build over the entire strand width and thus weaken the water box of the mold significantly in terms of its rigidity. This can lead to undesirable distortions of the water box structure, whereby the risk of gap formation between the copper plates increases and adversely affects the quality of the castings.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, insbesondere eine Stranggießkokille, die die genannten Nachteile vermindert. Es soll eine flexible elektromagnetische Einrichtung zur Verfügung gestellt werden, die den Anforderungen an eine formstabile und steife Kokillenkonstruktion gerecht wird. Insbesondere soll im oberen Kokillenbereich durch elektromagnetische Gleich- oder Wanderfelder die Strömung des Flüssigstahls positiv beeinflusst werden können. The invention is therefore based on the object to provide a device of the generic type, in particular a continuous casting mold, which reduces the disadvantages mentioned. It is to provide a flexible electromagnetic device that meets the requirements of a dimensionally stable and rigid Kokillenkonstruktion. In particular, in the upper mold area by electromagnetic DC or traveling fields, the flow of liquid steel can be positively influenced.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in den beiden sich gegenüber liegenden Seitenwänden jeweils mindestens zwei elektromagnetische Induktoren angeordnet sind, wobei diese in Ausnehmungen in den Seitenwänden eingesetzt sind, wobei zwischen den Ausnehmungen mindestens ein sich vertikal erstreckender Steg angeordnet ist. The solution of this object by the invention is characterized in that at least in the two opposing side walls each have at least two electromagnetic inductors are arranged, which are inserted into recesses in the side walls, wherein between the recesses at least one vertically extending web is arranged ,

Die einzelnen elektromagnetischen Induktoren sind dabei bevorzugt als separate Einheiten ausgebildet, die unabhängig voneinander betrieben werden können. Auch ist ein unabhängiger Austausch, d. h. Aus- und Einbau, der einzelnen Einheiten möglich, was die Flexibilität des Systems entsprechend erhöht.The individual electromagnetic inductors are preferably designed as separate units that can be operated independently of each other. Also, an independent exchange, i. H. Removal and installation of individual units possible, which increases the flexibility of the system accordingly.

Die Vorrichtung ist dabei bevorzugt eine Stranggießkokille.The device is preferably a continuous casting mold.

Dabei können zwei sich gegenüber liegende Seitenwände in horizontale Richtung mindestens doppel so lang ausgebildet sein wie zwei andere sich gegenüber liegende Seitenwände, wobei nur in den längeren Seitenwänden elektromagnetische Induktoren angeordnet sind. Die Kokille hat demgemäß zwei „lange“ und zwei „kurze“ Seiten. Hierbei können genau zwei elektromagnetische Induktoren in den längeren Seitenwänden angeordnet sein.In this case, two opposite side walls in the horizontal direction may be formed at least twice as long as two other side walls lying opposite one another, wherein electromagnetic inductors are arranged only in the longer side walls. The mold thus has two "long" and two "short" sides. In this case, exactly two electromagnetic inductors can be arranged in the longer side walls.

Die Ausnehmungen für die elektromagnetischen Induktoren sind bevorzugt in der Vorderansicht der Seitenwand rechteckförmig ausgebildet. Die Mitte der Ausnehmungen, gesehen in vertikale Richtung, liegt dabei bevorzugt um einen Versatz oberhalb der Mitte der Seitenwand, wiederum gesehen in vertikale Richtung. Besagter Versatz beträgt bevorzugt mindestens 30 mm, vorzugsweise mindestens 50 mm.The recesses for the electromagnetic inductors are preferably rectangular in the front view of the side wall. The center of the recesses, seen in the vertical direction, is preferably an offset above the middle of the side wall, again seen in the vertical direction. Said offset is preferably at least 30 mm, preferably at least 50 mm.

Zumindest die Seitenwände, die mit elektromagnetischen Induktoren versehen sind, können eine Wasserkühlung aufweisen.At least the side walls provided with electromagnetic inductors may have water cooling.

Die elektromagnetischen Induktoren können mit Mitteln zur Erzeugung eines elektromagnetischen Gleichfeldes oder eines elektromagnetischen Wanderfeldes in Verbindung stehen.The electromagnetic inductors may be associated with means for generating a DC electromagnetic field or an electromagnetic traveling field.

Die elektromagnetischen Induktoren sind bevorzugt unabhängig voneinander ein- und ausbaubar ausgebildet.The electromagnetic inductors are preferably integrally formed and removed.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Betrieb der beschriebenen Stranggießkokille stellt darauf ab, dass die in den beiden sich gegenüber liegenden Seitenwänden jeweils vorhandenen mindestens zwei elektromagnetische Induktoren ausgetauscht werden, wobei der Austausch der einzelnen elektromagnetischen Induktoren unabhängig vom Austausch eines andern elektromagnetischen Induktors erfolgt.The proposed method for operating the described continuous casting mold is based on the fact that in each of the two opposite side walls present at least two electromagnetic inductors are exchanged, the exchange of the individual electromagnetic inductors is independent of the exchange of another electromagnetic inductor.

Wenngleich vorliegend von einer Stranggießkokille gesprochen wird, ist die beschriebene Erfindung generell dort vorteilhaft einsetzbar, wo Flüssigmetall, insbesondere Flüssigstahl mittels elektromagnetischer Felder beeinflusst werden soll. Although in the present case is spoken of a continuous casting mold, the invention described is generally advantageous where liquid metal, in particular liquid steel to be influenced by electromagnetic fields.

Durch die Kombination von Rühren und Bremsen kann ein weitläufigeres Gebiet der Einsatzmöglichkeiten zur gezielten Optimierung der Flüssigstahlströmung innerhalb der Kokille erschlossen werden. Durch die spezielle Anordnung von vier separaten Spulen (elektromagnetischen Induktoren) werden dabei insbesondere metallurgische Produktverbesserungen, eine hohe Betriebssicherheit und minimale Investitions- und Betriebskosten für den Anlagenbetreiber erzielbar. The combination of stirring and braking opens up a broader field of application for the targeted optimization of liquid steel flow within the mold. The special arrangement of four separate coils (electromagnetic inductors) in particular metallurgical product improvements, high reliability and minimum investment and operating costs for the plant operator can be achieved.

Die vorgeschlagene Kokille ist somit bevorzugt mit vier separaten elektromagnetischen Induktionsspulen zum wahlweisen Rühren oder Bremsen des Flüssigmetall versehen, die in die Kokille eingebaut oder eingefahren werden. Die Mitte der Induktoren ist in Vertikalrichtung bevorzugt mindestens 50 mm von der Kokillenmitte nach oben in Richtung des Gießspiegels versetzt. In jedem Kokillenwasserkasten sind jeweils mindestens zwei Fenster (Ausnehmungen) zur Aufnahme der elektromagnetischen Spulen so eingebracht, dass sie durch einen stützenden Vertikalsteg horizontal voneinander getrennt sind und die Spulen jede einzeln und unabhängig von der benachbarten Spule ein- und ausgebaut werden kann. Insbesondere sind vier Teilspulen in den Seitenwänden vorgesehen, die unabhängig voneinander ein- und ausgebaut werden können. The proposed mold is thus preferably provided with four separate electromagnetic induction coils for selectively stirring or braking the liquid metal, which are installed or retracted into the mold. The center of the inductors is preferably offset in the vertical direction at least 50 mm from the mold center upwards in the direction of the casting mirror. In each Kokillenwasserkasten each at least two windows (recesses) for receiving the electromagnetic coils are introduced so that they are separated by a supporting vertical web horizontally and the coils can each be individually and independently of the adjacent coil installed and removed. In particular, four sub-coils are provided in the side walls, which can be independently installed and removed.

Demgemäß ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Verbesserung des Endprodukts durch den Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung. Accordingly, there is an advantage in improving the final product through the use of the proposed device.

Von zentraler Bedeutung ist in diesem Zusammenhang zunächst die Erhöhung der Steifigkeit des Wasserkastens, was zu einer besseren Brammenqualität führt. Es wird eine hohe Formstabilität der Kokille sichergestellt, das heißt es besteht eine geringere Gefahr der Verwerfung der Kokillenstützstruktur, die zu Durchbrüchen der Strangschale als Folge von Stahlinfiltration in Spalte zwischen den Kupferplatten führen kann. Somit ist auch eine höhere Betriebssicherheit gegeben.Of central importance in this context is initially the increase in the rigidity of the channel box, which leads to a better slab quality. It is ensured high dimensional stability of the mold, that is, there is a lower risk of rejection of Kokillenstützstruktur, which can lead to breakthroughs of the strand shell as a result of steel infiltration in gaps between the copper plates. Thus, a higher reliability is given.

Weiterhin kann eine Verlängerung der Standzeiten der Kupferplatten erreicht werden, indem ein Umschalten auf Bremsen erfolgt, wodurch der Stahlfluss bei geringerer Gießbreite gebremst wird. Furthermore, an extension of the service life of the copper plates can be achieved by switching to braking, whereby the steel flow is braked with a lower casting width.

Eine reduzierte oszillierende Masse hat ferner vorteilhaft weniger eingeleitete Kräfte in das Fundament zur Folge, wodurch weniger aufwändige Umbauten möglich werden. A reduced oscillating mass also advantageously results in less induced forces in the foundation resulting in less expensive conversions.

Es ist ein größerer Betriebsbereich der Kokillenoszillation in Richtung höherer Frequenzen möglich, das heißt eine höhere Oszillationsdynamik. Ferner sind geringe Schwerpunktverlagerungen bei festem Einbau möglich, was eine sichere Kontrolle der Schließkräfte der Kokillenbreitseitenklemmung erlaubt. Damit einher geht eine größere Sicherheit gegen das Öffnen der Kokille und ein geringerer Verschleiß der Kupferplatten während der Schmalseitenverstellung im Gießbetrieb.It is a larger operating range of Kokillenoszillation towards higher frequencies possible, that is a higher oscillation dynamics. Furthermore, low center of gravity displacements are possible with fixed installation, which allows a reliable control of the closing forces of Kokillenbreitseitenklemmung. This is accompanied by a greater security against the opening of the mold and a lower wear of the copper plates during the narrow side adjustment in the casting operation.

Weiterhin ergibt sich vorteilhaft eine Verringerung des Einbauraumes, wodurch manche Umbauten erst möglich werden. Furthermore, there is advantageously a reduction of the installation space, whereby some conversions become possible.

Durch den modularen Aufbau der vorgeschlagenen Kokille können die Investitionskosten reduziert werden. Due to the modular design of the proposed mold investment costs can be reduced.

Es ist weiterhin eine geringere Anzahl von elektromagnetischen Reserve-Spulen nötig, da durch den modularen Aufbau ein Austausch möglich ist. Die Investitionskosten vermindern sich auch insofern. Furthermore, a smaller number of electromagnetic reserve coils is necessary, since an exchange is possible due to the modular structure. The investment costs also decrease in this respect.

Durch die sich ergebende kompakte Bauweise ist die externe Anordnung auf einem Manipulationssystem möglich. Due to the resulting compact design, the external arrangement on a manipulation system is possible.

Durch die spezielle Kompakt-Anordnung im Oberteil der Kokille können wesentliche Bauteile der Kokille, wie Fußrollen und Fußrollengerüste, aus festem Carbon-Stahl ausgeführt werden. Es ist nicht notwendig, austenitische Weichmaterialien oder sehr teure hochfeste austenitische Spezialmaterialien einzusetzen. Dieser Vorteil kommt dem Betreiber der Anlage zu Gute, da diese Bauteile immer dem Verschleiß ausgesetzt sind und somit regelmäßig erneuert werden müssen. Due to the special compact arrangement in the upper part of the mold, essential components of the mold, such as casters and castors, can be made of solid carbon steel. It is not necessary to use austenitic soft materials or very expensive high-strength austenitic specialty materials. This advantage benefits the operator of the system, since these components are always exposed to wear and must therefore be renewed regularly.

Durch die Rührfunktion kann im oberen Bereich auf der Innenseite der Strangschale ein Reinigungseffekt („washing effect“) erreicht werden, das heißt der Reinheitsgrad der Bramme kann erhöht werden. Ferner kann ein homogenes Strangschalenwachstum positiv beeinflusst werden. Auch die Gefügeausbildung wird positiv beeinflusst.By the stirring function, a cleaning effect ("washing effect") can be achieved in the upper area on the inside of the strand shell, that is, the degree of purity of the slab can be increased. Furthermore, a homogeneous strand shell growth can be positively influenced. Also the microstructure education is positively influenced.

Weiterhin wird eine Minimalströmung an der Oberfläche des Flüssigstahls in den Kokille sichergestellt. Hierdurch können Einfrierungen oder lokale Brückenbildungen vermieden werden. Dies ist speziell für große Gießbreiten sehr vorteilhaft. Bei risssensitiven Stählen, die zu Längsrissen in der Mitte der Kokille neigen, ist dies sehr hilfreich, wenn langsam gegossen wird. Furthermore, a minimum flow is ensured at the surface of the liquid steel in the mold. As a result, freezing or local bridging can be avoided. This is very advantageous especially for large casting widths. For riskless steels that tend to longitudinal cracks in the center of the mold, this is very helpful when casting slowly.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:

1 in perspektivischer Darstellung eine Stranggießkokille in fertig montiertem Zustand, 1 in a perspective view of a continuous casting mold in the fully assembled state,

2 die Stranggießkokille gemäß 1 in teilweiser Explosionsdarstellung, 2 the continuous casting mold according to 1 in a partially exploded view,

3 bis 7 schematisch verschiedene Draufsichten auf die Stranggießkokille, teilweise mit Angabe der von den elektromagnetischen Induktoren erzeugten Magnetfelder. 3 to 7 schematically different plan views of the continuous casting mold, partially indicating the magnetic fields generated by the electromagnetic inductors.

In den 1 und 2 ist eine Stranggießkokille 1 skizziert, die im wesentlichen aus vier Wandungsteilen besteht. Die vier Seitenwände sind mit 2, 3, 4 und 5 bezeichnet. Dabei sind die beiden Seitenwände 2 und 3 „lange“ Wände, die beiden Seitenwände 4 und 5 sind „kurze“ Wände, die die beiden langen verbinden. Die Stranggießkokille 1 ist dabei zunächst weitgehend vorbekannt ausgebildet, das heißt es sind Kupferplatten 13 vorhanden, die die Seitenwände 2, 3, 4, 5 zum Inneren der Stranggießkokille 1 hin begrenzen. Die Seitenwände selber – jedenfalls die beiden langen Seitenwände 2, 3 – sind als Wasserkästen ausgeführt, um sie hinreichend kühlen zu können. In the 1 and 2 is a continuous casting mold 1 sketched, which consists essentially of four wall parts. The four side walls are with 2 . 3 . 4 and 5 designated. Here are the two side walls 2 and 3 "Long" walls, the two side walls 4 and 5 are "short" walls that connect the two long ones. The continuous casting mold 1 is initially largely formed previously known, that is, there are copper plates 13 present the side walls 2 . 3 . 4 . 5 to the interior of the continuous casting mold 1 limit. The side walls themselves - at least the two long side walls 2 . 3 - Are designed as water tanks to be able to cool them sufficiently.

In den beiden langen Seitenwänden 2, 3 sind jeweils zwei Ausnehmungen 10 und 11 eingearbeitet, die eine quaderförmige Ausgestaltung haben. Passend hierzu sind Abschnitte von elektromagnetischen Induktoren 6, 7, 8 und 9 ausgebildet. Demgemäß können die Induktoren 6, 7, 8, 9 in die Ausnehmungen 10 und 11 eingeschoben werden, um die Induktoren in ihre Arbeitsposition zu bringen. In the two long side walls 2 . 3 are each two recesses 10 and 11 incorporated, which have a cuboid configuration. Fitting this are sections of electromagnetic inductors 6 . 7 . 8th and 9 educated. Accordingly, the inductors 6 . 7 . 8th . 9 in the recesses 10 and 11 be inserted to bring the inductors in their working position.

Wesentlich ist dabei, dass zwischen den Ausnehmungen 10 und 11 ein sich vertikal erstreckender Steg 12 angeordnet ist. Dieser Steg 12 stellt eine signifikante Stabilisierung der Seitenwand 2, 3 bzw. des Wasserkastens dar, so dass die oben genannten Vorteile erzielt werden können. It is essential that between the recesses 10 and 11 a vertically extending bridge 12 is arranged. This jetty 12 represents a significant stabilization of the sidewall 2 . 3 or the water box, so that the above advantages can be achieved.

Wie es sich aus 2 ergibt, ist dabei die vertikale Lage der Ausnehmungen 10, 11 relativ zu den Seitenwänden 2, 3 versetzt. Der Versatz ist mit a angegeben (Versatz zwischen der vertikalen Mitte der Seitenwand 2, 3 und der vertikalen Mitte der Ausnehmung 10, 11) und beträgt bevorzugt mindestens 50 mm.How is it 2 results, is the vertical position of the recesses 10 . 11 relative to the side walls 2 . 3 added. The offset is indicated by a (offset between the vertical center of the sidewall 2 . 3 and the vertical center of the recess 10 . 11 ) and is preferably at least 50 mm.

In den 3 bis 7 sind verschiedene Beispiele für den Betrieb der vorgeschlagenen Vorrichtung skizziert. Gezeigt ist jeweils schematisch die Draufsicht auf die Brammenkokille 1 einer Stranggießanlage, wobei an den beiden Längsseiten mit den Seitenwänden 2 und 3 jeweils die beiden elektromagnetischen Induktoren 6 und 7 bzw. 8 und 9 angeordnet sind. In the 3 to 7 various examples of the operation of the proposed device are outlined. Shown is the schematic plan view of the slab mold 1 a continuous casting plant, wherein on the two longitudinal sides with the side walls 2 and 3 in each case the two electromagnetic inductors 6 and 7 respectively. 8th and 9 are arranged.

Moderne PWM-Umrichter (Pulsweitenmodulations-Umrichter) können, wenn sie im 4-Quadranten-Betrieb betrieben werden, sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom unterschiedlicher Frequenz erzeugen. Betreibt man einen solchen PWM-Umrichter an einer Einrichtung wie in 3 dargestellt, kann je nach Betriebsweise ein elektromagnetisches Gleichfeld oder ein Wanderfeld erzeugt werden. Modern PWM (pulse width modulation) converters, when operated in 4-quadrant operation, can produce both DC and AC of different frequencies. If you operate such a PWM inverter at a facility such as 3 shown, depending on the operation, a DC electromagnetic field or a traveling field can be generated.

Werden in einem 3-Phasen-Umrichter die Ausgangsströme des ersten und des dritten Umrichters konstant und in Gegenphase gehalten, so wird ein Gleichstrom erzeugt, der vom ersten zum dritten Wechselrichter fließt. Bei entsprechender Schaltung der Blockwickel auf den Zähnen der Magnetjoche wird ein Gleichfeld in der Brammenkokille aufgebaut. Die Feldstärke des Gleichfeldes kann entsprechend der Stromstärke, die der Generator erzeugt, reguliert werden. Dies ist in 4 angedeutet, wo der sich ergebende magnetische Fluss angedeutet ist (s. Nord- und Südpole der Magneten und die Pfeilrichtung des magnetischen Flusses).If the output currents of the first and the third converter are kept constant and in opposite phase in a 3-phase converter, a direct current is generated which flows from the first to the third inverter. With appropriate circuit of the block winding on the teeth of the magnetic yokes a constant field is built up in the slab mold. The field strength of the DC field can be regulated according to the current generated by the generator. This is in 4 indicated where the resulting magnetic flux is indicated (see north and south poles of the magnets and the direction of the arrow of the magnetic flux).

Werden die Wechselrichter des Umrichters um 120° zueinander phasenverschoben und als Wechselrichter betrieben, so wird ein Wanderfeld erzeugt (s. 5). Hiermit können Schmelzeströmungen erzeugt werden, wie es in den 6 und 7 angedeutet ist (rechtsdrehende oder linksdrehende Strömung).If the inverters of the inverter are phase-shifted by 120 ° to each other and operated as an inverter, a traveling field is generated (s. 5 ). Hereby melt flows can be generated, as in the 6 and 7 is indicated (right-handed or left-handed flow).

Da die PWM-Umrichter jede beliebige Stromkurvenform erzeugen können, sind auch modulierte Gleichströme möglich, die modulierte Gleichfelder aufbauen, das heißt ein Gleichfeld wird von Wechselfeldern überlagert. Hierbei sind alle denkbaren Modulierungen und Schmelzeströmungen möglich. Since the PWM inverters can generate any desired type of current waveform, modulated DC currents are also possible which build up modulated DC fields, that is, a DC field is superimposed by alternating fields. All conceivable modulations and melt flows are possible here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zur geformten Ausbringung von Metall (Stranggießkokille) Apparatus for the shaped spreading of metal (continuous casting mold)
22: Seitenwand Side wall
33: Seitenwand Side wall
44: Seitenwand Side wall
55: Seitenwand Side wall
66: elektromagnetischer Induktor electromagnetic inductor
77: elektromagnetischer Induktor electromagnetic inductor
88th: elektromagnetischer Induktor electromagnetic inductor
99: elektromagnetischer Induktor electromagnetic inductor
1010: Ausnehmung recess
1111: Ausnehmung recess
1212: Steg web
1313: Kupferplatte copperplate
VV: vertikale Richtung vertical direction
aa: Versatz offset

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19542211 A1 [0002]
JP 2005230901 A [0003]
JP 2004322179 A [0003]
EP 1954427 B1 [0003]
DE 69803775 T2 [0003]
DE 19533577 C1 [0003]
CN 201405048 Y [0003]

Claims

Contraption ( 1 ) for shaped spreading of at least partially solidified metal, comprising an outlet channel for vertical exit for at least partially solidified metal, said outlet channel being defined by side walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ) is limited, wherein at least in two opposing side walls ( 2 . 3 ) at least one electromagnetic inductor ( 6 . 7 . 8th . 9 ) is arranged, with which an electromagnetic force can be exerted on the metal, characterized in that at least in the two opposing side walls ( 2 . 3 ) at least two electromagnetic inducers ( 6 . 7 . 8th . 9 ) are arranged, these in recesses ( 10 . 11 ) in the side walls ( 2 . 3 ) are inserted, wherein between the recesses ( 10 . 11 ) at least one vertically extending web ( 12 ) is arranged.

Apparatus according to claim 1, characterized in that it is a continuous casting mold.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that two opposing side walls ( 2 . 3 ) are formed in the horizontal direction at least twice as long as two other opposing side walls ( 4 . 5 ), whereby only in the longer side walls ( 2 . 3 ) electromagnetic inducers ( 6 . 7 . 8th . 9 ) are arranged.

Device according to claim 3, characterized in that two electromagnetic inductors ( 6 . 7 . 8th . 9 ) in the longer side walls ( 2 . 3 ) are arranged.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the recesses ( 10 . 11 ) for the electromagnetic inductors ( 6 . 7 . 8th . 9 ) in the front view of the side wall ( 2 . 3 ) are rectangular.

Device according to claim 5, characterized in that the center of the recesses ( 10 . 11 ), viewed in the vertical direction, by an offset (a) above the middle of the sidewall (FIG. 2 . 3 ), seen in vertical direction, lies.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the offset (a) is at least 30 mm, preferably at least 50 mm.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least the side walls ( 2 . 3 ) with electromagnetic inducers ( 6 . 7 . 8th . 9 ), have a water cooling.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electromagnetic inductors ( 6 . 7 . 8th . 9 ) are in communication with means for generating a DC electromagnetic field.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electromagnetic inductors ( 6 . 7 . 8th . 9 ) are in communication with means for generating an electromagnetic traveling field.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the electromagnetic inductors ( 6 . 7 . 8th . 9 ) are formed independently of each other and expandable.

Method for operating a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the two opposite side walls ( 2 . 3 ) each present at least two electromagnetic inductors ( 6 . 7 . 8th . 9 ), replacing the individual electromagnetic inductors ( 6 . 7 . 8th . 9 ) independently of the replacement of another electromagnetic inductor ( 6 . 7 . 8th . 9 ) he follows