DE2946637A1

DE2946637A1 - Anordnung zum umruehren bei einem aus einer stranggiessmaschine kommenden giessstrang

Info

Publication number: DE2946637A1
Application number: DE19792946637
Authority: DE
Inventors: Conny Dipl Ing Andersson; Sten Dipl Ing Kollberg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1979-11-19
Publication date: 1980-06-12
Also published as: US4648440A; JPS5575863A; SE426661B; SE7812382L; GB2038677A; GB2038677B

Description

Västeras / Schweden Anordnung zum Umrühren bei einem aus einer Stranggießmaschine

kommenden Gießstrang

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Umrühren bei einem aus einer Stranggießmaschine kommenden Gießstrang (kontinuierliches Gießen) gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das Umrühren der nichterstarrten inneren Bereiche eines Gießstranges, des sogenannten Sumpfes, ist bereits in verschiedenen Formen bekannt. Unter anderem ist es bekannt, diese Bereiche mittels elektromagnetischer Umrührer entweder senkrecht oder parallel zur Längsrichtung des Gießstranges an einer oder mehreren Stellen umzurühren. Ein Grund für diese Umrührung besteht darin, daß man Lunker (sog. Mini-Ingots) und Seigerungen in dem fertigen Gießstrang (Rohling) vermeiden möchte und eine möglichst gleichmäßige Erstarrungsfront erreichten möchte.

Für normale Gießstrangbreiten, sog. normale, breite slabs (rechteckige, breite Rohlinge), kann der Umrührer quer zum Strang angebracht werden und auf einer Strecke wirken, die der Breite der flüssigen Zone entspricht. Bei Sekundärströmung erhält man ein

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Strömungsbild gemäß Fig. 8 und 8a (siehe unten).

Für schmalere slabs wird die Beschleunigungsstrecke kürzer, und unterhalb einer gewissen Breite ist es nicht länger möglich, den Umrührer quer zum Gießstrang anzubringen. Der Umrührer wird dann längs des Gießstranges angeordnet, wobei man ein Strömungsbild gemäß Fig. 9 und 9a erhält. (Siehe unten). Eine Voraussetzung für ein gutes Umrühren besteht jedoch darin, daß der Umrührer nur auf die eine Hälfte des Sumpfes wirkt, damit die Rückströmung über die andere Hälfte stattfinden kann. Es ist natürlich auch möglich, zwei nebeneinander angeordnete Umrührer zu verwenden, von denen der eine in Vorschubrichtung des Gießstranges und der andere in entgegengesetzter Richtung wirkt. Hierbei entsteht jedoch dadurch eine Schwierigkeit, daß jeder Umrührer nur auf die eine Hälfte des Sumpfes wirken darf, was aus Platzmangel und anderen Gründen häufig nicht erreichbar ist. Es ist schwierig, nur den halben Sumpf "zu treffen", wenn der Umrührer hinter normalen Förderrollen am Strang angebracht ist. Das von den Umrührern erzeugte Magnetfeld dehnt sich nämlich nach den Seiten hin aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eben erläuterten und andere hiermit zusammenhängende Probleme bei einer Anordnung der eingangs genannten Art zu lösen.

Hierzu wird eine Anordnung vorgeschlagen, welche durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gekennzeichnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

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Gemäß der Erfindung wird der Strang mittels Stützrollen weitergeschoben, die zumindest dort, wo sich die Umrührer befinden, einen kleinen Durchmesser haben, und die außer an den Endabschnitten auch an mindestens einem zwischenliegenden Abschnitt gelagert und/oder abgestützt sind.

Hierdurch kann der Umrührer näher am Gießstrang angeordnet werden, und man erhält, insbesondere bei Rollen aus unmagnetischem Materia' ein zufriedenstellendes Treffbild und somit eine effektive Umrührung. Ebenfalls kann man Platz für mehrere Umrührer, zweckmäßigerweise für eine Umrührung in Längsrichtung, gewinnen, und man erzielt eine erhebliche Flexibilität hinsichtlich verschiedener Strangbreiten und -tiefen sowie verschiedene Möglichkeiten zur Anbringung an den Seiten des Stranges. Dadurch, daß die Rollen geteilt oder an einer zwischen ihren Enden liegenden Stelle gelagert oder abgestützt sind, können sie schmaler ausgeführt werden und der Umrührer kann näher am Sumpf angeordnet werden, wodurch man für die Umrührkräfte ein genaueres Treffbild erhält.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden; Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung nach der Erfindung mit einer asymmetrisch geteilten Rolle,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit einer symmetrisch geteilten Rolle,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit mehreren nebeneinander angeordneten Standardumrührern,

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Fig. 4 das Strömungsbild für die Anordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 5-7 verschiedene Ausführungsbeispiele mit Umrührern für sogenannte slabs,

Fig. 8 bzw. 9 den Verlauf der Rührströmung für einen in Querrichtung bzw. in Längsrichtung des Gießstranges arbeitenden Umrührer,

Fig. 8a und 9a Details zu den Rühranordnungen gemäß Fig. 8 und 9.

Mit "slabs" werden die größten Rohlingsarten mit einem Breiten-Dickenverhältnis von>2:1, einer Breite von 500 bis 2600 mm und einer Dicke von 150 bis 350 mm bezeichnet. Als "bloom" wird eine kleinere Rohlingsart mit einer Breite von 200 bis 700 mm bezeichnet, und "billet" bezeichnet die kleinste Rohlingsart mit einer Größe von^Ti60x 160 mm.

Die Umrührfrequenz bei slabs beträgt oftmals zwischen 0 und 10 Hz blooms 10 bis 30 Hz und bei billets wird mit Netzfrequenz, also 50 bzw. 60 Hz, gearbeitet.

Fig. 8 zeigt das Strömungsschema eines bisher verwendeten Umrührers 33, der quer zum Gießstrang 34 wirkt. Fig. 8 A zeigt den Umrührer 33 und den Gießstrang 34 mit dem Sumpf 35. Fig. 9 und 9A zeigen einen Umrührer bekannter Art für den Sumpf 39 eines Gießstranges 37 mit einem in Längsrichtung wirkenden Umrührer 36, wobei die Rückströmung im rechten Teil des Sumpfes erfolgt. In Fig. 9A ist diese Umrührung im Querschnitt dargestellt, und durch das gestrichelte Feld 38 wird ein zweiter in Längsrichtung wirkender Umrüher angedeutet, der auf die rechte Hälfte des Sumpfes wirkt.

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Fig. 1 zeigt einen schmaleren Strang 1 solcher Art, bei der gerade die Probleme auftreten, welche die Erfindung zu lösen beabsichtigt. Die Rollen 2, 3 sind auf übliche Weise an ihren äußeren Endabschnitten 4, 5 gelagert. Zusätzlich sind sie auch an mindestens einem zwischenliegenden Abschnitt 6 gelagert. Alternativ können die Rollen 2 und 3 auch aus einer einzigen Rolle bestehen, die ebenfalls im Abschnitt 6 zusätzlich zu den Lagerungen an den Endabschnitten abgestützt ist.

Aufgrund dieser Konstruktion nach der Erfindung ist es möglich, die Rolle dünn auszuführen, und den Abstand von einem seitlich des Gießstranges 1 angeordneten Umrührer 7 zum Strang 1 klein zu halten. Die Rolle oder die Rollen 2, 3 zwischen dem Umrührer 7 und dem Strang 1 bestehen vorzugsweise aus unmagnetischem Material wie z.B. rostfreiem Stahl. Das magnetische Feld des Umrührers kann mit ausreichender Genauigkeit in den Sumpf 8 im Gießstrang 1 eindringen, um ein gutes Umrühren zu bewirken.

In dem Fall gemäß Fig. 1 wird der Umrührer 7 direkt vo der Rolle oder dem Rollenteil 2 angebracht, und dank der relativ zum Strang seitlich verschobenen Anbringung des Umrührers erzielt man eine gute Umrührkraft (siehe die Richtungsangabe für das Feld in Fig.1) längs des Gießstranges. Auch läßt sich bei anderen Strangbreiten und -anordnungen (siehe die gestrichelten Linien am Strang 1) ein gutes Umrühren erzielen.

In Fig. 2 ist die Rolle 9 in der Mitte, also symmetrisch, abgestützt oder gelagert. Evtl. ist die Rolle an der mittleren Lagerstelle auch geteilt. An Jeder Rollenhälfte ist je ein Umrührer

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10 und 11 angeordnet. Wie man erkennt, können bei dieser Konstruktion verschiedene Strangbreiten vorkommen. Die Umrührrichtung geht im rechten Teil des Sumpfes 12 in die Zeichenebene hinein und kommt im linken Teil des Sumpfes aus der Zeichenebene heraus. Die Rollen 9 können hier etwas kleiner als bei der Anordnung nach Fig. 1 sein.

Die Figuren 3 und 4 zeigen mehrere nebeneinander angeordnete Standardumrührer 13, 14, 15, 16, die, wie bei anderen Konstruktionen, beispielsweise an Jochen 17 im Maschinensegment befestigt sind. Hier ist die Rolle an mehreren Abschnitten zwischen den Enden 18, 19 abgestützt/gelagert.

Bei Betrieb mit zwei Umrührern 14, 15 (die äußeren Umrührer 13, 16 sind in diesem Fall außer Betrieb) erreicht man eine Umrührung gemäß den vollausgezogenen, mittleren Pfeilen in Fig. 4. Bei breiteren Rohlingen können alle vier Umrührer 13 bis 16 betrieben werden, wobei man eine Umrührung gemäß den gestrichelten und den vollausgezogenen Pfeilen enthält. Fig. 4 zeigt also die Strömung im Sumpf in Längsrichtung des Stranges, doch erhält man im Prinzip immer dieses Strömungsbild (siehe auch Fig. 9).

Man kann auch bei ein und derselben Anordnung einen oder mehrere Umrührer ein- oder ausschalten und eventuell hinzufügen oder entfernen, was von der Breite und/oder der Lage des Stranges abhängt.

Fig. 5 zeigt eine unsymmetrisch geteilte Rolle 20. Der Umrührer ist hierbei in Richtung des Doppelpfeiles transportabel angeordnet, und seine Lage wird in Abhängigkeit von der Lage und/oder

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Breite des Stranges 22 eingestellt. Fig. 6 zeigt alternative Anordnungen von in Längsrichtung wirkender Umrührer 23, 24, 25, 26 an slabs 27 von unterschiedlicher Breite. Fig. 7 zeigt Arordnungen mit seitlich versetzter Anbringung der slabs-Rohlinge 32, alternativ mit breiten slabs-Rohlingen. Hier werden alternativ die Umrührer 28 bis 31 angebracht.

In den einzelnen Fällen kann man mehrere Umrührer für Jede Umrührrichtung vorsehen, wenn die Kraft eines Umrührers nicht ausreicht.

Die Umrührer können für ein unsymmetrisches Umrühren, bei dem der Strom einer Phase beispielsweise um 10 % gegenüber mindestens einer anderen Phase abweicht, ausgelegt oder so hergestellt werden, daß sie dementsprechend einstellbar sind.

Die Lager an den Rollen müssen zur Vermeidung zirkulierender Ströme elektrisch isoliert sein.

Die beschriebenen Anordnungen können im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

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Claims

1. Anordnung zum Umrühren der nichterstarrten Bereiche eines aus einer Stranggießmaschine kommenden Gießstranges, die mindestens einen elektromagnetischen, mehrphasig gespeisten Umrührer enthält, wobei der Strang mittels Rollen weiterbefördert wird, die zumindest an der Stelle, an der sich der Umrührer (7) befindet, dünn sind und die außer an ihren Endabschnitten auch an mindestens einem zwischenliegenden Abschnitt gelagert und eventuell dort geteilt und/oder abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Umrührer (7) an einer Rolle (2) zwischen zwei benachbarten Lagerabschnitten (5,6) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geteilten Rollen zwischen mehreren, vorzugsweise zwischen allen benachbarten Lagern (18, 19), mindestens ein Umrührer (13 bis 16) angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrührer (7, 10, 11, 13 bis 16) an den abgestützten Rollen (2, 3) zwischen einem Stützpunkt oder einem Stützlager (6) und einem Endlager (4, 5) oder zwischen zwei Stützpunkten artgeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen an den Stellen, an denen sich die Umrührer befinden, zumindest zwischen Gießstrang und Umrührer, aus unrnagnetischem

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5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrührer eine Umrührung in Längsrichtung des Gießstranges (1) bewirken.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrührrichtung der Umrührer auf der einen Seite der in Längsrichtung des Stranges verlaufenden Symmetrieebene entgegengesetzt zu der Umrührrichtung der Umrührer auf der anderen Seite dieser Ebene ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Rollen derart elektrisch isoliert sind, daß keine zirkulierenden Ströme über sie fließen können.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Umrührer in seitlicher Richtung verschiebbar angeordnet sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rollenlager an einem Zwischenabschnitt (6) asymmetrisch im Verhältnis zu den Rollenlagern an den Endabschnitten (4, 5) angeordnet ist.

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