DE3112880C2 - Elektromagnetischer Rührer für eine Stahl-Stranggießanlage - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein elektromagnetischer Rührer zur Verwendung in einer kontinuierlichen Stahl-Gußanlage, der eine Spulenanordnung verwendet, die aus einem Paar von Erreger-Käfigspulen besteht, die mit 2-Phasen-Wechselstrom 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.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Rührer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der FR-PS 1115 505 ist ein derartiger elektromagnetischer Rührer bekannt, bei dem die vertikalen Leiterabschnitte der Erregerspulen in Nuten eines geschichteten Blechpakets eingefügt sind, das die Kokille umgibt. Allerdings ist die erzielbare Rührwirkung aufgrund des größeren Abstands zwischen den Erregerspulen und dem umzurührenden Stahl nicht allzu groß. Zudem erfordert der bekannte elektromagnetische Rührer relativ ausgeprägten Raumbedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetischen Rührer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, der sich bei sehr guter elektromagnetischer Rührwirkung durch kompakten Aufbau auszeichnet.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannnten Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß sind somit die beiden Erregerspulen derart ausgebildet und zusammengefügt, daß die Spulenanordnung selbst in ihrem Inneren einen Hohlraum mit rechteckförmigen Querschnitt definiert, durch den der umzurührende Stahl hindurchtreten kann. Aufgrund dieser Gestaltung und des hierdurch erreichten äußerst geringen Abstands zwischen den Erregerspulen und dem umzurührenden Stuhl wird zusätzlich /u der hierdurch bewirkten hervorragenden elektromagnetischen Rührwirkung ein sehr kompakter Aufbau gewährleistet

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2, d. h. der internen Kühlung der Erregerspulen, wird die Kompaktheit des elektromagnetischen Rührers noch weiter verbessert, da die bei externer Kühlung auftretenden Dichtungsprobleme und das hierdurch begrür.jete Erfordernis zusätzlicher Außenwände beseitigt sind.

Durch die Anordnung der Kopfabschnitt-Leiterabschnitte in mehreren Schichten gemäß Patentanspruch 3 läßt sich die Kompaktheit des elektromagnetischen Rührers hinsichtlich Längs- und Querausdehnung noch weiter optimieren.

is Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch zwei gefaltete und zusammengebaute Erregerspulen,

Fig.2 einen Horizontalschnitt durch einen Eisenkern, der um die Magnetspulen gemäß F i g. 1 herumgeführt ist,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-lll in F i g. 2, F i g. 4 schematisch die Faltung einer Spule zur Käfigform, und

F i g. 5 einen Vertikalschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, das obere und untere horizontale Kopfabschnitte aufweist, die in zwei Schichten angeordnet sind.

Der beschriebene elektromagnetische Rührer wird mit Zwei-Phasen-Wechselstrom gespeist und weist zwei Erregerspulen geeignet gebogener Form auf.

In Fig. l.sind zwei käfigförmig gefaltete Erregerspulen la, Xb gezeigt , die durch geeignetes Biegen eines Leiterpaares gebildet werden. Die Erregerspulen la, 16 umschließen mittig einen vertikalen Durchgang Ic mit quadratischem Querschnitt, der einen Kupferkörper einer Kokille 2 (gestrichelt in den Fi^. 2 und 3 gezeigt) aufnehmen kann oder durch den ein Gußstrang durchgeführt werden kann, der kontinuierlich aus der Kokille 2 austritt

Die Erregerspulen la und 16 unterscheiden sich etwas in ihren Abmessungen, stimmen in bezug auf ihre Form jedoch überein. Jede Erregerspule umfaßt zwei parallele vertikale Seitenabschnitte 2a und 26 bzw. 2a' und 26'auf gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs Ic. Jeder Seitenabschnitt enthält eine Vielzahl von aufrechten parallelen Leiterabschnitten. Die oberen und unteren Enden der gegenüberliegenden vertikalen Seitenabschnitte 2a und 26 bzw. 2a' und 26'sind jeweils mittels zweier horizontaler oberer Kopfabschnitte 3a und 36 bzw. 3a' und 36'sowie zweier horizontaler unterer Kopfabschnitte 4a und 46 bzw. 4a'und 46'ohrmuschelförmig verbunden, die um gegenüberliegende Seiten der Kokille oder des Gußstrangs gewickelt sind. Die beiden Erregerspulen sind derart zusammengefügt, daß die vertikalen Seitenabschnitte 2a, 26, 2a' und 26' die vier Seiten der Spulenanordnung bilden, und die oberen und unteren horizontalen Kopfabschnitte 3a, 36 sowie 4a und 4ö der Erregerspule la die oberen und unteren horizontalen Kopfabschnitte Za', 36'sowie 4a' und 46' der anderen Erregerspule 16 überlappen, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist.

Ein Eisenkern 3 ist um die beiden derart ZLSdmmengebauten Erregerspulen Xa und 16 montiert, wie dies insbesondere in den F i g. 2 und 3 gezeigt ist.

In F i g. 4 isi schcmatisch der Verlauf der F.rregerspulen la, 16 gezeigt, wobei die entsprechenden Pfeile die

Abfolge der Spulenwicklung anzeigen. Die Erregerspule la ist folgendermaßen gewickelt:

Kopfende (I)-»rechter vertikaler Seitenabschnitt (26-1) —- unterer horizontaler Kopfabschnitt auf der entfernten Seite (46-1) —·· linker vertikaler Seitenabschnitt (2a-I) —► oberer horizontaler Kopfabschnitt auf der entfernten Seite (3W)- (26-11) — (4 6-H) — (2a-

II) — (36-11) — (26-M) — (4 6-111) — (2a-I!I) — (36-

III) — (26-1V) -. (46-1V) — (2 a-IV) — oberer horizontaler Kopfabschnitt auf der nahen Seite (3a-l) —* rechter vertikaler Seitenabschnitt (26-V) -♦ unterer horizontaler Kopfabschnitt auf der nahen Seite (4a-I) —► (2a-

5) — (3a-2) — (26-VI) — (4 all) — (2a-VI) — (3a-

III) — (26-VII) — (4a-HI) — (2 6-VII) — (4a-III) — (3a-

I V) — hinteres Ende (O).

In der in den F i g. t bis 3 gezeigten Erregerspuienanordnung 1 sind die oberen und unteren horizontalen Kopfabschnitte 3a. 36; 3a', 36'; 4a, 46; 4a', 46' in einer einzigen Schicht ausgebildet

Es ist jedoch auch möglich, die entsprechenden horizontalen Kopfabschnitte in einer Vielzahl von Schichten anzuordnen, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist. Eine derartige Anordnung ist bei der Herstellung eines Gußstrsngs mit großem Querschnitt vorteilhaft, der einen elektromagnetischen Rührer mit größeren Abmessungen mit einer großen Zahl von vertikalen Seitenabschnitten 2a, 2a', 26,26'... erfordert und somit eine größere Zahl von oberen und unteren horizontalen Kopfabschnitten. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 ist insbesondere für die Reduzierung der Querausbauchung der horizontalen Kopfabschnitte nützlich, die andernfalls ein beträchtliches Ausmaß annehmen würde.

F i g. 5 zeigt einen Querschnitt ähnlich F i g. 3 entlang der Linie 111-111 in Fig.2; und zwar die Hälfte einer Erregerspule mit den entsprechenden Spulenabschnitten, die entsprechend bezeichnet sind. Wie gezeigt, sind die ohrmuschelähnlichen horizontalen Kopfabschnitte in zwei Schichten angeordnet In diesem Falle ist der Leiter in der folgenden Weise gefaltet (ausgenommen die nicht gezeigte zweite Spulenhälfte): »o

Kopfende eines aufrechten Abschnittes (2a-l)—»ein innerer Abschnitt eines rechten unteren horizontalen Kopfabschnittes (46-1) — ein innerer Abschnitt eines rechten oberen Kopfabschnittes (36-1) —► (2a-ll) — (46-M) — (36-11) — (2a III) — (4 6-111) — (36-111) — (2a-

IV) — ein äußerer Abschnitt eines rechten horizontalen Kopfabschnittes (46-1V) —· ein äußerer Abschnitt eines rechten oberen horizontalen Kcpfabschnittes (36-

IV) —► (2a-V) — ein äußerer Abschnitt eines rechten unteren horizontalen Kopfabschnittes (46-V) — (36-

V) — (2a-l V) — ein äußerer Abschnitt eines rechten unteren horizontalen Kopfabschnittes (46-VI) —► (36-

VI) — (2a-Vll) — (46-VII) — (36-VII) — (2a-VIII) — ein äußerer Abschnitt eines linken unteren horizontalen Kopfabschnittes (4a-l)— (3a-l) — (2a-IX) — (4a-II) — (34-11) — (2 a-X) — (4a-lll) — (3a-lll) — (2a-XI) — (4a-IV)ein innerer Abschnitt eines linken oberen Kopfabschnittes (3a-IV)— (2a-VII)— ein innerer Abschnitt eines linken unteren Kopfabschnittes (4a-V)-► (3a-

V) — (23-VIII) — (4a-Vl) — (3a-Vl) — (2a-XIV)-* End- bO abschnitt.

Der durch die Erregerspulen la und 16 mit einer Phasendifferenz von ,t/2 fließende sinusförmige Wechselstrom erzeugt, ein sich drehendes Magnetfeld in dem geschmolzenen Stahl in der Kokille 1 oder in dem kontinuierlichen Gußstrang, se daß eine horizontale Drehbewegung in dem geschmolzenen Stahl hervorgerufen Der Leiter jeder Erregerspule hat die Form eines Hohlleiters durch den über einen Durchgang 4 Kühlwasser hindurchströmen kann. Dadurch kann auf spezielle Kühleinrichtungen verzichtet werden, so daß ein kompakter Aufbau möglich ist. Ferner können die vier aufrechten Seitenabschnitte mit schmalem Zwischenraum zu den Kupferwandflächen der Kokille oder den Oberflächen des Gußstrangs gehalten werden, wodurch sichergestellt ist, daß das Magnetfeld den geschmolzenen Stahl effektiv elektromagnetisch umrühren kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Rührer für eine Stahl-Stranggießanlage, mit einer mehrere Erregerspulen und einen Eisenkern aufweisenden und mit einem mehrphasigen Wechselstrom gespeisten Spulenanordnung, wobei jede Erregerspule mehrere vertikale Leiterabschnitte sowie obere und untere Kopfabschnitte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanordnung (1) aus zwei mit zweiphasigem Wechselstrom mit einer Phasenverschiebung von etwa πΙΪ gespeisten Erregerspulen besteht, daß jede Erregerspule zwei an gegenüberliegenden Seiten einer Kokille oder eines Gußstrangs angeordnete und jeweils eine Vielzahl unmittelbar benachbarter vertikaler Leiterabschnitte aufweisende ebene Seitenabschnitte (2a, 26 bzw. la', 2ö7sowie jeweils ein Paar von oberen und von unteren Kopfibschnitten (3a, 36 bzw. 3a', 36', 4a, 4b, bzw. 4a', 4b') aufweist, deren Leiterabschnitte jeweils parallel zueinander und ohrmuschelförmig um gegenüberliegende Seiten der Kokille oder des Gußstrangs herum verlaufen, daß die vertikalen Seitenabschnitte der beiden Erregerspulen zur Bildung eines Käfigs rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wobei die entsprechenden oberen bzw. unteren horizontalen Kopfabschnitte in zwei Ebenen liegend einander überlappen, und daß der Eisenkern (3) um die vertikalen Seitenabschnitte der Erregerspulen herumgeführt i:,..

2. Rührer nach Anspruch 1,/adurch gekennzeichnet, daß jede Erregerspule aus einem käfigförmig gefalteten Hohlleiter besieht, -er zur Erregerspulenkühlung von Kühlmittel durchströmbar ist

3. Rührer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterabschnitte des Kopfabschnittes in mehreren Schichten angeordnet sind.