DE3112880A1

DE3112880A1 - "elektromagnetischer ruehrer zur verwendung in einer kontinuierlichen stahl-gussanlage"

Info

Publication number: DE3112880A1
Application number: DE19813112880
Authority: DE
Inventors: Kohichi Takarazuka Hyogo Fujiwara; Katsumi Hyogo Miki; Kazunori Kobe Miyajima; Takeo Kakogawa Hyogo Shiozawa; Yasuro Matsusaka Mie Tonouchi; Masahiko Kobe Hyogo Uchimura
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-01-14
Also published as: US4406321A; JPS5832025B2; SU1136743A3; JPS56139265A; FR2479046A1; FR2479046B1; DE3112880C2

Description

TlEDTKE- Bf)HIINr -Kl M Al JC " "--"*: Patentanwälte und I IEDTKE DUHLING .f\lfiN5_: _: : _:

Vertreter beim EPA

ORUPE - PELLMANN DipL-Chem.' G. Bühling

0 I UooU Dipl.-Ing R. Kinne

Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann

_ 3 - Bavariaring 4, Postfach 202403

8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

31. März 1981

DE 1128 case FP 4942

Kobe Steel, Ltd.
Kobe, Japan

Elektromagnetischer Rührer zur Verwendung in einer kontinuierlichen Stahl-Gußanlage

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Rührer, der beispielsweise bei einer kontinuierlichen Stahl-Gußanlage verwendet werden kann, um elektromagnetisch Bewegung im geschmolzenen Stahl innerhalb einer Kupferform oder im geschmolzenen Stahl unter einer erstarrten Schale eines kontinuierlichen Gießbandes (im folgenden einfach als "c.c.-Band" bezeichnet) zu erzeugen.

Bei elektromagnetischen Rührern ist die Art., in der eine Erregerspule gewickelt oder gefaltet ist, vom Gesichtspunkt eines hohen elektromagnetischen Rühreffekts sowie der Kompaktheit des Aufbaus außerordentlich entscheidend; ferner ist es notwendig, eine Einrichtung zum konstanten Kühlen der Erregerspule vorzusehen.

^v /22 130082/0724

Deutsche Bank (München) Kto 51/61070 Dresdner B*r* (München) Kto 3939 94* Poeticheck (München) Kto. 670-43-804

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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektromagnetischen Rührer zu schaffen, der eine Spulenanordnung verwendet, die aus einem Paar von Erregerspulen in Form eines Käfigs besteht, welcher mit einem schmalen Spalt in Bezug auf |

die Außenfläche einer Gußform oder eines kontinuierlichen I Gießbandes gehalten werden kann, um eine hohe magnetische ] Permeabilität zum Durchführen eines effizienten elektro- i

magnetischen Rührens zu erzielen. Ferner soll ein elektro- i magnetischer Rührer der vorstehend genannten Art geschaf- j

fen werden, bei dem obere und untere horizontale Wendeabschnitte der Käfigspulen zur Schaffung einer kompakten Spulenanordnung überlappend angeordnet werden können. !

Darüberhinaus soll ein elektromagnetischer Rührer der vorstehend genannten Art geschaffen werden, bei dem jede

'5 Käfigspule aus einem Hohlkabel aufgebaut ist, in dessen Inneren ein Kühlwasserdurchgang vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektromagnetischen Rührer gelöst, der folgende Elemente aufweist:

*^w Eine aus einem Paar von Erregerspulen bestehende Spulenanordnung, von denen jede durch Falten eines Hohlkabels, in dessen Inneren ein .Kühlwasserdurchgang besteht, in Käfigform gebracht ist, wobei jede Erregerspule mit Käfigform ein Paar von voneinander beabstandeten vertikalen

Seitenabschnitten, von denen jeder aus einer Vielzahl von parallelen aufrechten Spulenabschnitten besteht, ein Paai von oberen horizontalen Wendeabschnitten, ^ie die oberen Enden der aufrechten Spulenabschnitte der gegenüberliegenden Seitenabschnitte verbinden und parallel

zueinander und in Form von Ohrmuscheln um gegenüberliegende Seiten einer Gußform oder eines kontinuierlichen Gießband es gewunden sind, sowie ein Paar von unteren horizontalen Wendeabschnitten aufweist, die aus einer Vielzahl von horizontalen Spulenabschnitten bestehen, die die un-

teren Enden der aufrechten Spulenabschnitte von gegenüber-

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liegenden Seitenabschnitten verbinden und parallel zueinander und in Form von Ohrmuscheln um gegenüberliegende Seiten der Gußform oder des kontinuierlichen Gießbandes gewunden sind, wobei die Käfigspulen eine in die andere mit den vertikalen Seitenabschnitten der beiden Spulen senkrecht zueinander zur Bildung von vier aufrechten Seiten der Spulenanordnung und mit den oberen und unteren horizontalen Wändeabschnitten der beiden Spulen entsprechend überlapptend miteinander angeordnet sind, sowie einen Eisenkern, der um die aufrechten Sf-itenabschnitte der beiden Spulen zwischen deren oberen und unteren horizontalen Wändeabschnitten montiert ist, wobei an die Erregerspulen ein Zweiphasen-Wechselstrom mit einer Phasendifferenz (i_n Bezug auf den elektrischen Winkel) von etwa TTj2 angelegt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch die entsprechend der Erfindung gefalteten und zusammengebauten Erregerspulen,

Fit/. 2 einen Horizontalschnitt durch einen Eisen-25

kern, der um die Magnetspulen gemäß Fig.

1 angebracht ist.

Fig. 3 einen Schnitt bei der Linie III-III in Fig, 2.

Fig. 4 schematisch die Abfolge, in der eine .Spule zur Käfigform gefaltet ist, und

_oc Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch ein weiteres 35

Ausführungsbeispiel, das obere und untere

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' horizontale Wendeabschnitte aufweist, die

als Doppelschichten angeordnet sind.

Im folgenden soll auf die Figuren Bezug genommen werden, die den erfindungsgemäßen elektromagnetischen Rührer zeigen, der mit Zwei-Phasen-Wechselstrom betrieben wird und mit einem Paar von Erregerspulen geeignet gebogener Form für die entsprechenden Phasen versehen ist.

'" In Fig.l ist eine Kombination von Spulen la und Ib in Käfigform (im folgenden einfach als "Käfigspule" bezeichnet) gezeigt, welche durch geeignetes Biegen eines Leiterpaares gebildet werden. Wie gezeigt, ist die Magnetspule 1 in ihrer Mitte mit einer vertikalen Achse bzw. einem

'** Durchgang Ic mit quadratischer Form im Querschnitt versehen, um hierin einen Kupferkörper einer Gußform (gestrichelt in den Fig. 2 und 3 gezeigt) aufzunehmen oder hier^-durch ein Gießband durchlaufen zu lassen, welches

kontinuierlich aus der Form 2 ausläuft. 20

Die Käfigspulen la und Ib unterscheiden sich ein wenig voneinander in ihren Abmessungen, im wesentlichen sind sie jedoch in Bezug auf ihre Form gleich. Diese Käfigspule hat ein Paar von parallelen vertikalen Seitenabschnitten

2a und 2b bzw. 2a¹ und 2b¹ auf gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs Ic. Jeder Seitenabschnitt enthält eine Vielzahl von aufrechten parallelen Spulenabschnitten. Die oberen und unteren Enden der gegenüberliegenden aufrechten Abschnitte 2a und 2b bzw. 2a¹ und 2b¹ sind ent-

sprechend mittels eines Paars von horizontalen oberen Wendeabschnitten 3a und 3b bzw. 3a¹ und 3b¹ sowie eines Paars von horizontalen unteren Wendeabschnitten Aa. und 4b bzw. 4a' und 4b¹ in Form von Ohrmuscheln verbunden, die um gegenüberliegende Seiten eier Gußform oder des kontinuierlichen Gießbandes gewickelt sind. Die beiden Käfig-

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spulen, die in dieser Weise angeordnet sind, sind ineinander derart eingepaßt, daß die aufrechten Spulenabschnitte 2a, 2b, 2a¹ und 2b¹ die vier Seiten der Spulenanordnung bilden, und die oberen und unteren horizontalen Abschnitte 3a, 3b sowie 4a und 4b der einen Käfigspule la an den Außenseiten der oberen und unteren horizontalen Abschnitte 3a¹, 3b¹ sowie 4a¹ und 4b¹ der anderen Käfigspule Ib überlappen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Ein Eisenkern 3 ist um die so zusammengebauten zwei Käfigspulen la und Ib montiert, wie dies insbesondere in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

Die Art, in der die Spulen la und Ib in Käfigform gewickelt sind, ist schematisch in Fig. 4 gezeigt, in der die entsprechenden Pfeile die Abfolge der Spulenwicklung anzeigen. Folgt man den Pfeilen, so zeigt sich, daß beispielsweise die Spule la folgendermaßen gewickelt ist: Kopfende (I)-*rechter aufrechter Abschnitt (2b-I) —* unterer horizontaler Abschnitt auf der entfernten Seite (4b-I) ·—¥ linker aufrechter Abschnitt (2a-I) —* oberer horizontaler Abschnitt auf der entfernten Seite (3b-I) -*(2b-II) —■* (4b-Il) -* (2a-II) —^ Ob-II) —* (2b-III) —*(4b-III) -*(2a-III) —»Ob-HI) -J»(2b-IV) _* (4b-IV)—*(2a-IV)—»oberer horizontaler Abschnitt auf der nahen Seite (3a-D—* rechter aufrechter Abschnitt (2b-V)—* unterer horizontaler Abschnitt auf der nahen Seite (4a-I)-* (2a-5) -»(3a-2) -* (2b-VI) (2a-VI)—» Oa-III)-J* (2b-VII)-J* (4a-III)

^ου hinteres Ende (0).

In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Magnetspulenanordnung 1 sind die oberen und unteren horizontalen Wendeabschnitten 3a, 3b; 3a¹, 3b¹; 4a, 4b; 4a¹, 4b¹ der Käfigspulen la

und Ib in einer einzigen Schicht ausgebildet. Gemäß der

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vorliegenden Erfindung ist es jedoch auch möglich, einen Aufbau zu verwenden, bei dem die entsprechenden horizontalen Wendeabschnitte in einer Vielzahl von Schichten angeordnet sind, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Eine derartige Anordnung ist bei der Herstellung von Stahlguß mit großem Querschnitt vorteilhaft, der einen elektromagnetischen Rührer mit größeren Abmessungen mit einer großen Zahl von aufrechten Spulenabschnitten 2a, 2a¹, 2b, 2b¹ erfordert und somit eine größere Zahl von oberen und unteren horizontalen Wendeabschnitten Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist insbesondere für die Reduzierung der Querausbauchung der horizontalen Wendeabschnitte nützlich, die ansonsten ein beträchtliches Ausmaß

annehmen würde.
15

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt ähnlich Fig. 3 bei der Linie III-III in Fig. 2; insbesondere zeigt Fig. 5 die Hälfte einer Käfigspule mit den entsprechenden Spulenab-' schnitten, die entsprechend bezeichnet sind. Wie gezeigt, ^ sind die ohrmuschelähnlichen horizontalen Wendeabschnitte in zwei Schichten bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel angeordnet. In diesem Falle ist der Leiter in der folgenden Weise gefaltet, ausgenommen die andere Hälfte

der Spule, die für die Darstellung weggelassen ist. 25

Kopfende eines aufrechten Abschnittes (2a-I) —»ein innerer Abschnitt eines rechten unteren horizontalen Wendeabschnittes (4b-I) —^ ein innerer Abschnitt eineis rechten

oberen Wendeabschnittes Ob-I)-* (2a-II)-* (4b-II) -* (3bqn

II) -» (2a-III) -"► (4b-III) -* (3b-III) -% (2a-IV) -·> ein äuflercr Abschnitt eines rechten horizontalen Wendeabschnittes (4b-IV)-»ein äußerer Abschnitt eines rechten oberen horizontalen Wendeabschnittes (3b-IV) -^ (2a-V) —* ein äußerer Abschnitt eines reciiten unteren horizontalen Wendeab-

schnittes(4b-V) —=>(3b-V) -^(2a-VI) s> ein äußerer Ab-

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schnitt eines rechten unteren horizontalen Wendeabschnittes (4b-VI) -* (3D-VI) -» (2a-VII)-* (4b-VII)-*> (3b-VII) — (2a-VIII)-a» ein äußerer Abschnitt eines linken unteren horizontalen Wendeabschnittes (4a-I) -· (3a-I) -*» (2a-IX) -» (4a-II)-» (3a-II) -* (2a-X) -*► (4a-III)-»» (3a-III) -** (2a-XI) -^ (4a-IV) -*·» ein innerer Abschnitt eines linken oberen Wendeabschnittes (3a-IV) -* (2a-VII)-*» ein innerer Abschnitt eines linken unteren Wendeabschnittes (4a-V;-^

(3a-V)-J> (2a-VIII)-J»(4a-VI)-» (3a-VI)-J* Ua-XIV-^Endabschnitt.

Wenn ein sinusförmiger Wechselstrom durch die derart angeordneten Käfigspulen la und Ib mit einer Phasendifferenz von 7ff 2 in Bezug auf den elektrischen Winkel fließt,

wird ein sich drehendes Magnetfeld in dem geschmolzenen Stahl in der Gußform 1 oder in dem kontinuierlichen Gießband erzeugt, wodurch eine horizontale Drehbewegung in dem geschmolzenen Stahl hervorgerufen wird.

Der Leiter jeder Käfigspule hat die Form einer hohlen Röhre, um einen Durchgang 4 für das Kühlwasser vorzusehen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich ist, ist der erfindungsgemäße

elektromagnetische Rührer, der auf die Verwendung in einer kontinuierlichen Gießanlage gerichtet ist, vom 2-Phasenwechselstrorntyp, bei dem zwei Käfigspulen derart kombiniert werden, daß ihre oberen und unteren horizontalen Wendeabschnitte einander überlappend gehalten werden. Zusätzlich ist jede Spule aus einem Hohlkabel gebildet, in dessen Inneren ein Kühlwasserdurchgang vorgesehen ist, so daß die Erregerspulen-Anordnung einen geringeren Raumbedarf hat und auf spezielle Kühleinrjchtungen verzichten kann, wodurch ein Kompakter Rührer möglich wird. Ferner kennen die aufrechten Abschnitte an vier Seiten der magnetischen

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Spulenanordnung mit einem schmalen Zwischenraum zu den Kupferwandflächen der Gießform oder den Oberflächen des kontinuierlichen Gießbandes gehalten werden, wodurch sichergestellt ist, daß das Magnetfeld den geschmolzenen Stahl stark durchdringen kann, um effektiv elektromagnetisch zu rühren.

Beschrieben wurde ein elektromagnetischer Rührer zur Verwendung in einer kontinuierlichen Stahl-Gußanlage, der

^ ein·? Spulenanordnung verwendet, die aus einem Paar von Erreger-Käfigspulen besteht, die mit 2-Phasen-WechseIstrom betrieben werden, wobei jede von ihnen aus einem Hohlkabel hergestellt ist, in dessen Inneren ein Wasserdurchgang vorhanden ist, und das in kompakter Form gefaltet und

^ angeordnet ist.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Elektromagnetischer RUhrer zur Verwendung in einer kontinuierlichen Stahl-Gußanlage, gekennzeichnet durch eine Spulenanordnung, die aus einem Paar von Erregerspulen besteht, von denen jede Käfigform durch Falten eines Hohlleiters hat, in dessen Inneren ein Kühlwasserdurchgang vorhanden ist, wobei jede Erregerspule mit Käfigform ein Paar von gegenseitig beabstandeten vertikalen Seitenabschnitten, von denen jeder aus einer Vielzahl von parallelen aufrechten Spulenabschnitten besteht, ein Paar von oberen horizontalen Wendeabschnitten, die aus einer Vielzahl von horizontalen Spulenabschnitten bestehen, die die oberen Enden der aufrechten Spulenabschnitte an gegenüberliegenden Seitenabschnitten verbinden und parallel zueinander und in Form von Ohrmuscheln um gegenüberliegende Seiten einer Gußform oder eines kontinuierlichen Gußbandes gewickelt sind, sowie ein Paar von unteren horizontalen wendeabschnitten aufweist, die aus einer Vielzahl von horizontalen Spulenabschnitten bestehen, die die unteren Enden der aufrechten Spulenabschnitte an gegenüberliegenden Seiten verbinden und parallel zueinander und in Form von Ohrmuscheln um gegenüberliegende Seiten der Gußform oder des kontinuierlichen Gußbandes gewickelt ■ sind, und die Käfigspulen ineinander eingebaut sind, wobei

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die entsprechenden oberen und unteren horizontalen Wendeabschnitte einander überlappen und die vertikalen Seitenabschnitte der beiden Spulen senkrecht zueinander angeordnet sind, um vier aufrechte Seiten der Spulenanordnung * zu bilden, und durch einen Eisenkern, der um die aufrechten Seitenabschnitte herum zwischen den oberen und unteren horizontalen Wendeabschnitten der Käfigspulen angebracht ist, wobei die Käfigspulen mit 2-PhasenwechseIstrom mit einer Phasendifferenz in Bezug auf den elektrischen Winkel '" von etwa Tf/2 betrieben werden.

2. Elektromagnetischer Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren horizontalen Wendeabschnitte der Käfigspulen in einer Vielzahl von Schichten angeordnet sind.

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