DE2910023A1 - Stirring molten core of cast billet during continuous casting - via induction stirrer creating longitudinal travelling magnetic field - Google Patents
Stirring molten core of cast billet during continuous casting - via induction stirrer creating longitudinal travelling magnetic fieldInfo
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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Abstract
Description
Verfahren und Durchführungsanordnung zum Umrühren in aus einerMethod and implementation arrangement for stirring in one
Kokille kommenden Gießsträngen. Mold coming cast strands.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Durchführungsanordnung zum Umrühren in aus einer Kokille kommenden Gießsträngen beim Stranggießen.The invention relates to a method and an implementation arrangement for stirring in cast strands coming from a mold during continuous casting.
Das Umrühren der nichterstarrten Bereiche eines Gießstranges ist bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt. Unter anderem ist es bekannt, diese Bereiche an einer oder mehreren Stellen in einer Ebene senkrecht zur Gießrichtung umzurühren.The stirring of the non-solidified areas of a cast strand is already done known in various designs. Among other things, it is known to these areas to stir at one or more points in a plane perpendicular to the direction of pouring.
Einer der GRünde für diese Umrührung besteht darin, daß man Lunker (sogenannte mini-ingots) und Seigerungen in dem fertigen Gußstück vermeiden will und daß man eine möglichst gleichmäßige Erstarrungsfront anstrebt. Ein Problem bei dieser Art von Umrührung besteht dain, daß sogenannte weiße Bänder, d.h.One of the reasons for this stirring is that you get blowholes (so-called mini-ingots) and want to avoid segregation in the finished casting and that one strives for a solidification front that is as uniform as possible. A problem with of this kind of agitation it is that so-called white bands, i.
Bänder mit negativer Seigerung entstehen, wenn die Schmelze auf diese Weise allzu plötzlich in eine allzu kräftige Rührbewegung versetzt wird.Ribbons with negative segregation arise when the melt hits them Way is all too suddenly put into an all too vigorous stirring movement.
Es ist auch bekannt, derartige Schmelzen mit doppelten, in Längsrichtung wirkenden Umrührern umzurUhren, die entweder paarweise oder im Zick-Zack längs des Stranges angeordnet sind, wobei man ein oder mehrere Umrührmuster erhält.It is also known such melts with double, in the longitudinal direction effective stirrers, either in pairs or in a zigzag along the Strand are arranged, one or more stirring patterns being obtained.
Auch eine einfache, in Längsrichtung wirkende Umrührung ist bekannt, doch ist es bisher unklar gewesen, wie man hierbei weiße Bänder vermeiden kann oder wie man eine ausreichende Rührwirkung erzielen kann.A simple, longitudinally acting agitation is also known, but it has so far been unclear how one can avoid white bands or how to achieve a sufficient stirring effect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art nebst Durchführungsanordnung zu entwickeln, bei dem die ausgeprägten weißen Bänder im wesentlichen vermieden werden.The invention is based on the object of a method of the above to develop mentioned type together with implementation arrangement, in which the pronounced white ribbons are essentially avoided.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.A method according to the preamble is used to solve this problem of claim 1 proposed, which according to the invention in the characterizing part of claim 1 has mentioned features.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 - 5 genannt. Eine Anordnung zur Durchfürhung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 6 genannten Merkmale gekennzeichnet. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Anordnung ist im Anspruch 7 genannt.Advantageous developments of the method are in the claims 2 - 5 called. An arrangement for performing the method is according to the invention characterized by the features mentioned in claim 6. An advantageous further development this arrangement is mentioned in claim 7.
Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with the aid of the figures.
Es zeigen Fig. 1 eine Umriihrung in Längsrichtung des Gießstranges gemäß der Erfindung, Fig. 2 die erfindungsgemäße Anbringung eines Umrührers gemäß der Erfindung längs eines gekrümmten Gießstranges, Fig. 3 die Verteilung der Umrührkräfte über den Querschnitt des Gießstranges, Fig. 4 ein sogenanntes weißes Band in einem Rohling oder Gußkörper, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für eine kombinierte Längsumrührung und Rundumrührung (Querumrührung), Fig. 6 den Zusammenhang zwischen der Umrührkraft F und der Frequenz f des Stromes, mit dem der Umrührer betrieben wird.1 shows a circumference in the longitudinal direction of the cast strand according to the invention, FIG. 2 shows the attachment of a stirrer according to the invention according to of the invention along a curved casting strand, FIG. 3 shows the distribution of the stirring forces over the cross section of the cast strand, Fig. 4 a so-called white band in one Blank or cast body, FIG. 5 shows an exemplary embodiment for a combined longitudinal stirring and all-round stirring (transverse stirring), FIG. 6 shows the relationship between the stirring force F and the frequency f of the current with which the agitator is operated.
Nachdem man aus einer Gießkokille zum kontinuierlichen Gießen (Stranggießen) Rohlinge oder Gußstücke ("billets" oder "blooms") erhalten hat, was in Figur 1 nicht dargestellt ist, wird der Gießstrang Walzen zugeführt zum Zwecke des Weitertransports und der weiteren Behandlung. Seitlich des nichterstarrten inneren Bereiches 1 dieses Gießstranges 2 wird einseitig ein mehrphasiggespeister induktiver Umrührer 3 angeordnet, der mit Strom von Netzfrequenz (5Q - 60 Hz) oder niedrigerer Frequenz im Bereich von 10 - 20 Hz gespeist wird. Der Umrührer 3 erzeugt ein Wanderfeld parallel zur Gießrichtung und hat eine-Länge, die wesentlich kürzer ist als die vertikale Länge des nichterstarrten inneren Bereiches 1 des.Gießstranges. Die von dem Umriihrer erzeugte Metallbewegung hat in Längsrichtung eine Ausdehung, die mindestens der doppelten Länge des Umrührers entspricht.After moving from a casting mold to continuous casting (continuous casting) Blanks or castings ("billets" or "blooms") received what is not in Figure 1 is shown, the cast strand is fed to rollers for the purpose of further transport and further treatment. To the side of the non-rigid inner area 1 of this Cast strand 2 a multi-phase fed inductive agitator 3 is arranged on one side, the one with power of mains frequency (5Q - 60 Hz) or lower frequency in the range is fed from 10 - 20 Hz. The agitator 3 generates a traveling field parallel to Casting direction and has a length that is significantly shorter than the vertical length of the non-solidified inner area 1 des.Gießstranges. The one from the ringer generated metal movement has in the longitudinal direction an extent that is at least the corresponds to twice the length of the agitator.
Dadurch erreicht man einen allmählichen Übergang von dem Bereich mit umgerührter Schmelze zu dem Bereich mit nicht umgerührter Schmelze 1. Man vermeidet hierdurch die beim Rundumrühren und anderem bekannten Umrühren autretenden sogenannten weißen Bänder sowie auch entsprechende Anreicherungen von Kohlenstoff und Schwefel in der Mitte des Stranges. Das UmrUhrmuster ist einfach. In dem in Figur 1 gezeigten Fall verläuft die Rührbewegung auf der linken Seite nach unten und auf der rechten Seite nach oben. Die Anbringung des geraden Umrührers 3 kann nicht nur bei einem gerade verlaufenden Gießstrang 2 erfolgen, sondern auch bei einem bogenförmig verlaufenden Gießstrang (siehe Fig. 2). Dabei kann der Umrührer statt seitlich - wie in Fig. 2 dargestellt - auch an der schräg nach oben weisenden Seite', also oberhalb des schräg verlaufenden Gießstranges angeordnet sein. This creates a gradual transition from the area with stirred melt to the area with not stirred melt 1. Avoid As a result, the so-called occurring during all-round stirring and other known stirring white bands as well as corresponding accumulations of carbon and sulfur in the middle of the strand. The rotation pattern is simple. In the one shown in FIG Case, the stirring movement is down on the left and down on the right Side up. The attachment of the straight agitator 3 can not only be at one straight cast strand 2 take place, but also in the case of an arcuate one Cast strand (see Fig. 2). The agitator can be used instead of the side - as in Fig. 2 - also on the sloping upward side ', i.e. above the be arranged inclined cast strand.
Der Umrührer wird zweckmäßigerweise so angebracht, daß er so nahe unterhalb der Kokille 13 liegt, daß sich die von ihm erzeugte Rührbewegung nach oben bis in die Kokille hineinerstreckt.The agitator is conveniently placed so that it is so close below the mold 13 is that the stirring movement generated by it is after extends up into the mold.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird mittels einer Netzfrequenz oder einer im Bereich von 10 - 20 Hz liegenden Frequenz und mit einer Ausdehnung der Rührbewegung im flüssigen Bereich in Längsrichtung von etwa der doppelten Länge des Umrührers 3 umgerührt, wodurch man den angestrebten weichen Ubergang zwischen umgerührtem und nichtumgerührtem Bereich der Schmelze 1 erhält.In the method according to the invention by means of a network frequency or a frequency in the range of 10 - 20 Hz and with an expansion the stirring movement in the liquid area in the longitudinal direction of about twice the length of the agitator 3 stirred, whereby the desired soft transition between Stirred and unstirred area of the melt 1 is obtained.
Beim Erstarren bilden sich Kristalle, sogenannte Dendriten, zwischen denen eine Anreicherung von Schwefel und Kohlenstoff stattfindet. Bei der üblichen Umrührung werden diese Anreicherungen in die noch flüssige Schmelze übergeführt und durch Teile der noch flüssigen Schmelze ersetzt, die keine solchen Anreicherungen enthalten, wodurch ein sogenanntes "weißes Band 4 gemäß Figur 4 entsteht. Man erhält im Bereich 5 Veränderungen im Schwefel- und/oder Kohlenstoffgehalt, und in dem Gußbereich 7 entsteht eine sogenannte negative Seigerung.When solidifying, crystals, so-called dendrites, form between where there is an accumulation of sulfur and carbon. With the usual Stirring, these enrichments are transferred into the still liquid melt and replaced by parts of the still liquid melt that do not have such accumulations contained, resulting in a so-called "white band 4 according to FIG. 4. One obtains in area 5 changes in the sulfur and / or carbon content, and in the cast area 7 a so-called negative segregation occurs.
Durch die Anwendung des relativ kurzen in Längsrichtung wirkenden Umrührers am Gießstrang und durch weit ausgedehnte Rührwirkung (Aufbau, Leistungsverhältnisse, Frequenz) erhält man ein entsprechend wirksames Feld und eine weiche, wirkungsvolle Umriihrung weit außerhalb der strangparallelen Länge des Umrührers selbst. Die Umrührrichtung kann in Gießrichtung oder gegen die Gießrichtung erfolgen, und man erhält eine Verteilung der Anreicherungen gemäß der Kurve 6 in Figur 4. By using the relatively short lengthwise acting Agitator on the cast strand and due to the extensive agitating effect (structure, power ratios, Frequency) you get a correspondingly effective field and a soft, effective one Umriihrung far outside the strand-parallel length of the agitator itself. The agitation direction can be in the pouring direction or against the pouring direction, and a distribution is obtained of the enrichments according to curve 6 in FIG. 4.
Man erhält eine gleichmäßige Verteilung der genannten Anreicherungen mit einem im wesentlichen ausgeglichenen"weißen Band". A uniform distribution of the enrichments mentioned is obtained with a substantially balanced "white band".
Figur 3 zeigt einen Teil eines Stranges und das sukzessiv abnehmende Eindringen der Rührkräfte bei 8 zur Mitte 9 hin. FIG. 3 shows part of a strand and the successively decreasing one Penetration of the stirring forces at 8 towards the middle of 9.
Hierdurch erhält man das in Figur 1 gezeigte Umrührmuster. This gives the stirring pattern shown in FIG.
Bei konventionell stranggegossenen Guß stücken treten folgende Qualitätsprobleme auf: a) Schlackenpartikel in der Strangoberfläche, was Durchbruchgefahren begründet und daher zu einer beschränkten Gießgeschwindigkeit zwingt.The following quality problems occur with conventionally continuously cast castings on: a) slag particles in the strand surface, which creates the risk of breakthrough and therefore forces a limited casting speed.
b) Die genannten Probleme mit Seigerungen und Porosität in der Mitte, die die Qualität der fertigen Stücke beeinträchtigen.b) The mentioned problems with segregation and porosity in the middle, which affect the quality of the finished pieces.
Das ProbLem a) kann zweckmäßigerweise dadurch gelöst werden, daß der vorstehend beschriebene, in Längsrichtung wirkende Umrührer 11 (Fig. 5) durch einen Rundumrührer in der Kokille ergänzt wird. Dieser Rundumrührer kann zylindrisch aufgebaut sein oder aus mehreren geraden Umrührern bestehen, die in einer horizontalen Ebene um den Strang herum angebracht sind. Gleichzeitig wird Problem b) mittels eines vorstehend beschriebenen, einseitig angeordneten Umriihrers 11 (Seitenmontage) gelöst.The problem a) can expediently be solved in that the above-described, acting in the longitudinal direction agitator 11 (Fig. 5) by a All-round stirrer in the mold is added. This all-round stirrer can have a cylindrical structure be or consist of several straight agitators in a horizontal plane are attached around the strand. At the same time, problem b) becomes by means of a above-described, unilaterally arranged Umriihrers 11 (side assembly) solved.
Der Umrührer 11 erfordert nicht viel Platz und kann zwischen Rollen in der Gießmaschine (nicht gezeigt) angebracht werden.The agitator 11 does not require much space and can be between rollers in the casting machine (not shown).
Bei dieser Umruhrung erhält man zuerst eine schlacken- und porenfreie Oberflächenschicht durch den Umrührer 12 und danach einen gleichmäßigen Seigerungsausgleich durch den Umrührer 11, die beide mehrphasig gespeist sind.With this agitation you first get a slag-free and pore-free one Surface layer through the agitator 12 and then a uniform segregation compensation by the agitator 11, both of which are multiphase.
Bei dem Rundumrührer erzielt man u.a. den Vorteil, daß Schlackeneinschlüsse von den Außenwänden des Gußstückes entfernt werden und eine Porenbildung dort verhindert wird.The all-round stirrer has the advantage, among other things, that slag inclusions be removed from the outer walls of the casting and prevent pore formation there will.
Das Umrühren in Längsrichtung geschieht also mit einer Rückströmung an der dem Umriihrer abgewandten Seite der Schmelze.The stirring in the longitudinal direction is done with a backflow on the side of the melt facing away from the contour.
Figur 6 zeigt den Zusammenhang zwischen der Umrührkraft F und die Frequenz f. Vorzugsweise' arbeitet man im Bereich von 10 - 20 Hz und im allgemeinen im Bereich von 5 - 500 Hz ( cL in Figur 6). Bei Frequenzen unterhalb des Bereiches schlägt das Feld durch den Strang durch und verursacht nur einen statischen Druck. Bei Frequenzen oberhalb des Bereiches wird vor allem Wärme in der äußeren festen Schale erzeugt.Figure 6 shows the relationship between the stirring force F and the Frequency f. It is preferable to work in the range of 10-20 Hz and in general in the range of 5 - 500 Hz (cL in Figure 6). At frequencies below the range punctures the field through the strand and only causes static pressure. At frequencies above the range, mainly heat is solid in the outer Shell generated.
Anhand des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens kann das vorstehend konkret beschribbene Verfahren in vielfacher Weise variiert werden.Based on the disclosed general inventive concept, the above specifically described method can be varied in many ways.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
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SE7803212A SE427091B (en) | 1978-03-21 | 1978-03-21 | PROCEDURE KIT FOR STREAMING IN CASTING STRING BY CASTING |
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Family
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1979-03-20 JP JP3317479A patent/JPS54131530A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0045938A1 (en) * | 1980-08-11 | 1982-02-17 | Concast Holding Ag | Method and apparatus for stirring a strand having a rectangular cross-section in a continuous-casting installation |
Also Published As
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JPS54131530A (en) | 1979-10-12 |
SE7803212L (en) | 1979-09-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |