DE2757342C2

DE2757342C2 - Anordnung zum elektrodynamischen Führen des flüssigen Sumpfes einer Metallbramme

Info

Publication number: DE2757342C2
Application number: DE19772757342
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl.-Ing. 6238 Hofheim Bochenek; Heinz Dr.Rer.Nat. 6000 Frankfurt Voigt
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-12-22
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1983-02-24
Also published as: DE2757342A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum elektrodynamischen Rühren des flüssigen Sumpfes einer Metallbramme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die GB-PS 8 72 591 ist bereits eine Anordnung dieser Art bekanntgeworden, bei welcher mittels eines Permanent- oder- Elektromagneten in der Bramme ein magnetischer Fluß erzeugt wird und die Einrichtungen zur Stromeinspeisung aufweist, welche einen senkrecht zur Richtung des magnetischen Flusses durch die Metallbramme verlaufenden elektrischen Gleichstrom hervorrufen. Bei dieser Anordnung wird im Bereich des Magneten eine einzige Antriebskraft im Sumpf erzeugt, so daß sich außerhalb dieses Bereiches eine freie und Undefinierte Schmelzenströmung ausbildet. Das Magnetsystem muß ferner dicht an der Strangoberfläche angeordnet sein; der gegenseitige Abstand der Stützrollen ist jedoch so gering, daß eine Anordnung des &o Magnetsystems zwischen jeweils zwei Stützrollen nicht möglich ist; um das Magnetsystem dicht an der Strangoberfläche anordnen zu können, müssen Stützrollen entfernt werden. In der Nähe des Luftspaltes des Magneten dürfen stählerne, ferromagnetische Stützroilen nicht vorhanden sein, da diese als magnetische Nebenschlüsse wirken würden.

tis ist ferner bekannt, die Stützrollen hohl auszubilden und in diesen mehrphasige elektromagnetische, induktive Umrührer anzuordnen, die ein im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Stützrolle verlaufendes Wanderfeld erzeugen (DE-OS 25 05 533). Um die von den mit Drehstromwicklungen ausgerüsteten Umrührern erzeugten Magnetfelder in den Strang induzieren zu können, müssen die die Umrührer aufnehmenden Stützrollen aus unmagnetischem Werkstoff bestehen, um eine Abschirmung der Magnetfelder zu vermeiden, so daß die üblxhen stählernen Stützrollen nicht verwendbar sind. Aus dieser Druckschrift ist es auch bekannt, bei aufeinander folgenden, mit Umrührern versehenen Stützrollenpaaren die Wanderfeldrichtung wechseln zu lassen, so daß unter der Einwirkung dieser Wanderfelder in der Bramme eine zirkuläre Rührströmung des Schmelzsumpfes erzeugt wird.

Wird dieser Gedanke der zirkulären Rührströmung des Schmelzsumpfes durch Anwendung örtlich unterschiedlich auftretender und entgegengesetzt gerichteter Magnetfelder bei der erstgenannten Anordnung nach der GB-PS 8 72 591 angewandt, so bedeutet dies ein weiteres Magnetsystem, welches mit Abstand zum bereits vorhandenen Magnetsystem am Strang anzuordnen ist

Bei beiden bekannten Anordnungen müssen nun mindestens einige der Stützrollen aus unmagnetischem Werkstoff bestehen und im Falle der DE-OS 25 05 533 hohl ausgebildet sein. Beim Verlassen der Gießkokille weist die Bramme noch in einigen Metern Entfernung von der Gießkokille eine nur relativ dünnwandige Strangschale auf, ilie dem ferrostatischen Druck der in ihr befindlichen Schmelze ausgesetzt ist Um in diesem Abschnitt Querschnittsdeformationen der Bramme zu vermeiden, müssen die die Bramme in diesem Abschnitt führenden Stützrollen aus einem Werkstoff hoher Festigkeit bei hoher Temperatur bestehen, der in der Lage ist, den ferrostatischen Druck aufzunehmen, und diese Stützrollen müssen ferner dicht nebeneinander gesetzt werden.

Beide Forderungen werden weuer von der von in hohlen Stützrollen befindlichen Umrührern Gebrauch machenden Anordnung nach der DE-OS 25 05 533 noch von der zur Erzielung einer zirkulären Rührströmung um ein Magnetsystem erweiterten Anordnung nach der GB-PS 8 72 591 erfüllt, bei welcher nicht die erforderliche dichte Reihenfolge der Stützrollen für den Strang gegeben ist und u. U. auch unmagnetische Stützrollen verwendet werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Zirkulationsströmung in der Brammenlängsebene erzeugt wird und bei der die konventionellen Stählernen Stützrollen beibehalten werden können und nach wie vor den erforderlichen dichten Abstand haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine andere erfindungsgemäße Lösung ist durch das Kennzeichen des Anspruchs 2 angegeben.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß eine genau definierte zirkuläre Rührströmung erzeugt wird und daß die bewährten, stählerne Stützrollen verwendenden Stülzrollengerüste ohne Änderungen beibehalten werden können; als weiterer Vorteil bleibt bestehen, daß beim Betrieb mit Gleichstrom keine Blindleistung zur Erzeugung des Magnetfeldes erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei-

spielen näher erläutert. £s zeigt

Fig. I einen Abschnitt einer Stranggießanlage, der von der Gießkokille mehrere Meter entfernt ist,

F i g. 2 eine Anordnung zur Erzielung einer zirkulären Rührströmung des Schmelzsumpfes mit zwei im Schnitt dargestellten, einen Abschnitt der Bramme und zugeordnete Stützrollen umfassenden Magnetfeldwicklungen,

Fig.3 eine teilweise gejchnittene Ansicht der Anordnung nacS der Fig.2 mit der einen der Magnetfeldwicklungen und mit einem im Bereich dieser Magnetfeldwicklung liegenden Stützrollenpaar, über das ein elektrischer Strom durch die Bramme geführt wird,

F i g. 4 die mittels der Anordnung nach den F i g. 2 und 3 in einer Bramme im Abschnitt nach der Fig. 1 erzeugte zirkuläre Rührströmung des Schmelzensumpfes,

Fig.5 eine weitere Anordnung zur Erzielung einer zirkulären Rührströmung des Schmelzensumpfes mit zwei im Schnitt dargestellten Magnetfeldwicklungen, die je einer Stützrollenreihe benachbart angeordnet sind,

F i g. 6 die mittels der Anordnung nach der F i g. 5 in einer Bramme im Abschnitt nach der F i g. 1 erzeugten zirkulären Rührströmungen des Schmelzensumpfes.

In der Fig. 1 ist ein Abschnitt einer Bramme 1 dargestellt, bei der ein Teil der Schmelze bereits erstarrt ist, so daß sich eine Strangschale 2 gebildet hat, in der sich ein Sumpf 3 befindet, welcher durchgerührt werden soll. Auf beide Breitseiten der Bramme 1 pressen stählerne Stützrollen 4. Die Abzugsrichtung der Bramme 1 ist durch einen Pfeil A angedeutet. Ferner ist zum weiteren Verständnis ein *yz-K.oordinatensyslem eingezeichnet. js

Um in der Bramme 1 eine Zirkulationsströmung des Sumpfes 3 in dery-z-Richtung zu erzeugen, sind bei der Anordnung nach Fig.2, 3 in der z-Richtung zwei Magnetfeldwicklungen 10, 11 mit Abstand voneinander angeordnet, die einen Teil der Stützrollen 4 und der Bramme 1 unV.'assen. Im Bereich jeder Magnetfeldwicklung 10,11 ist mittels gegenüberliegender Stützrollen 4a, Ab und 4c, 4d ein elektrischer Strom / in der durch die Pfeile gekennzeichneten Richtung durch die Bramme l geleitet, während mit Hilfe jeder Magnetfeldwicklung 10, 11 senkrecht dazu in z-Richtung ein Magnetfeld erzeugt wird.

In dem Sumpf 3 der Bramme 1, der in x-Richtung die Ausdehnung Ax haben möge, entsteht damit sowohl aiu Orte der Magnetfeldwicklung 10 mit Stromeinspeisung durch die stählernen Stützrollen 4a, 4b als auch am Orte der Magnetfeldwicklung 11 mit Stromeinspeisung durch die stählernen Stützrollen 4c, 4rfin y-Richtung ein Druck Py = BJ_xAx, wobei B₁ und j, die betreffenden Komponenten der magnetischen Flußdichte und der elektrischen Stromdichte im Sumpf 3 bezeichnen.

In Fig.4 ist durch die Strichelung schematisch die in der Brammenebene erzeugte zirkuläre elektrodynamische Rührströmung dargestellt.

Zur Stromeinspeisung können auch mehr als je zwei Stützrollenpaare herangezogen werden. Ferner kann gegebenenfalls auch nur eine einzige Magretfeldwicklung verwendet werden.

Bei der Anordnung nach der Fig.5 wird der elektrische Strom /über ein Stützrolle,oaar 4e, 4/Ίη die Bramme 1 eingeleitet, fließt durch den Sumpf vornehmlich in z-Richtung mit der Stromdichte 7, und wird über ein Stützrollenpaar 4g, 4h ausge'sitet. Benachbart zu jeder Reihe der Stützrollen 4 ist eine Magnetieldwicklung 13, 16 mit Eisenrückschluß 17 und eine Magnetfeldwicklung 14,15 mit Eisenrückschluß 18 angeordnet. Durch Überlagerung der von den Magnetfeldwicklungen erzeugten Magnetfelder in x-Richtung mit der Flußdichte S, entsteht auch hier ein Druck Py = BJiAx in y-Richtung an drei Stellen im Sumpf der Bramme 1, der im Sumpf eine in der Fig. 6 durch die Strichelung angedeutete zirkuläre Strömung hervorruft.

Bei der Anordnung nach der Fig.5 ist es also nicht erforderlich, daß die Magnetfeldwicklungen um das Stützrollengerüst gelegt werden müssen. Durch Einbeziehung der stählernen Stützrollen wird die magnetische Kopplung verbessert und der magnetische Widerstand des Kreises reduziert. Ferner können zur Stromeinspeisung anstelle des Stützrollenpaares 4e. 4( Elektroden benutzt werden, die am Gießspiegel (Kokille) in die Schmelze tauschen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum elektrodynamischen Rühren des flüssigen Sumpfes einer Metallbramme in einer Stranggießanlage, mit Stützrollen, mit Magnetfeld-Wicklungen, die in der Bramme einen magnetischen Fluß erzeugen, und mit Einrichtungen zur Stromeinspeisung, die einen senkrecht zur Richtung des magnetischen Flusses durch die Metallbramme verlaufenden elektrischen Strom hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine einen Teil der Metallbramme (1) und der zugeordneten Stützrollen (4) einbeziehende Magnetfeldwicklung (10, 11) vorgesehen ist, deren magnetischer Fluß (Bi) parallel zur Brammen-Abzugsrichtung durch die Metallbramme (1) geleitet ist, während der elektrische Strom (h) im Bereich der Magnetfeldwicklung (10, 11) die Metallbramme an in Brammen-Abzugsrichtung beabstandeten Stellen transversal in antiparallelfr Richtung durchfließt (F i g. 2).

2. Anordixing zum elektrodynamischen Rühren des flüssigen Sumpfes einer Metallbramme in einer Stranggießanlage, mit Stützrollen, mit Magnetfeldwicklungen, die in der Bramme einen magnetischen Fluß erzeugen, und mit Einrichtungen zur Stromeinspeisung, die einen senkrecht zur Richtung des magnetischen Flusses durch die Metallbramme verlaufenden elektrischen Strom hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Breitseite der Metallbramme (1) eine einen Teil der jo Metallbramme (1) und der zugeordneten Stützrollen (4) einbezienende Magnetfeldwicklung (13/16 und 14/15) vorgesehen ist, deren \ agnetischer Fluß (B_x) an in Brammen-Abzvgsrichtung beabstandeten Stellen transversal in antiparaP.ler Richtung über die Stützrollen (4) durch die Metallbramme (I) geleitet ist, während der elektrische Strom (l_z) die Metallbramme parallel zur Brammen-Abzugsrichtung durchfließt (F i g. 5).

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