DE602004006010T2 - ELECTROMAGNETIC STIRRING METHOD FOR THE CONTINUOUS CASTING OF METAL PRODUCTS WITH A LONG-SECTION CROSS-SECTION - Google Patents

ELECTROMAGNETIC STIRRING METHOD FOR THE CONTINUOUS CASTING OF METAL PRODUCTS WITH A LONG-SECTION CROSS-SECTION Download PDF

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Abstract

The electromagnetic stirring in a continuous casting installation for slabs, in which the mould (1) is equipped with an immersed casting nozzle (4) with lateral outlet holes (5, 5') directed towards the small faces, is carried out with the aid of sliding magnetic fields generated by polyphase induction coils arranged in the proximity of the cast metal. With the primary aim of favoring liquid metal exchanges at the heart of the solidification well (6) between the secondary zone (2) and the mould, one forces the establishment of a longitudinal metal flow in the central region of the cast product along two opposed collinear currents (10a, 10b). An independent claim is also included for a metal product with a elongated straight section from a continuous casting installation using this method of electromagnetic stirring.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl. Sie betrifft Im Besonderen das elektromagnetische Rühren beim Stranggießen von Produkten mit länglichem Querschnitt und genauer noch die Schaffung einer besonderen Verteilung der Ströme innerhalb des noch im flüssigen Zustand befindlichen Teils des gegossenen Metalls mittels angelegter Magnetfelder.The The present invention relates to the continuous casting of Metals, in particular of steel. In particular it concerns the electromagnetic stirring in continuous casting of products with oblong Cross-section and more precisely the creation of a special distribution the streams within the still in liquid Conditioned part of the cast metal by means of applied Magnetic fields.

Es sei darauf hingewiesen, dass unter „Produkt mit länglichem Querschnitt" metallurgische Produkte zu verstehen sind, deren Breite mindestens doppelt so groß ist wie die Dicke, insbesondere Brammen, Vorbrammen, Dünnbrammen, etc.It It should be noted that under "product with elongated Cross section "metallurgical Are products whose width is at least twice as large as the thickness, in particular slabs, pre-slabs, thin slabs, etc.

Das elektromagnetische Rühren, das im Bereich des Stranggießens von Stahl in den frühen 70er Jahren erschienen ist, hat sich dort rapide als quasi unumgängliches Mittel zur Kontrolle der Ströme im Kern des erstarrenden Flüssigmetalls durchgesetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass das am häufigsten angewandte Prinzip die allgemein bekannte Magnethydrodynamik (MHD) ist, die mithilfe eines beweglichen Magnetfeldes (Dreh- oder Gleitfeld), das von einem oder im Allgemeinen mehreren, in unmittelbarer Nähe des gegossenen Produktes angeordneten Mehrphaseninduktoren erzeugt wird, das flüssige Metall in der Feldbewegung mitführt. In geeigneter Weise in Höhe des Metallbadspiegels der Gießmaschine angeordnet, ermöglichen diese mit elektrischem Strom mit einstellbarer Frequenz gespeisten Induktoren dann verschiedene, an die Bedürfnisse des Metallarbeiters anpassbare Rührmodi.The electromagnetic stirring, that in the field of continuous casting of steel in the early days 70s has become rapidly there as quasi inevitable Means for controlling the flows in the core of the solidifying liquid metal enforced. It should be noted that the most commonly used Principle which is well-known magnetic hydrodynamics (MHD), the using a moving magnetic field (rotating or sliding field), that of one or more in general, in the immediate vicinity of the cast Product arranged polyphase inductors is generated, the liquid metal in the field movement. Appropriately in height the metal bath level of the casting machine arranged, allow these are electrically powered with adjustable frequency inductors then different, to the needs of the Metal worker's customizable stirring modes.

Zudem zeigen die konstanten Fortschritte, die im Verständnis der Erstarrungsmechanismen des Metalls beim Stranggießen verzeichnet werden, die Bedeutung gerade der Umlaufbewegungen des flüssigen Metalls für die Qualität des erhaltenen erstarrten Produkts im Allgemeinen (d.h. interne Gesundheit, Oberflächen- oder Einschlussreinheit, Erstarrungsstruktur, etc.).moreover show the constant progress in understanding the solidification mechanisms of the metal during continuous casting the importance of precisely the orbital movements of the liquid Metal for the quality of the resulting solidified product in general (i.e., internal Health, surface or inclusion purity, solidification structure, etc.).

Diesbezüglich lassen sich die der Metallschmelze beim Stranggießen aufgeprägten Bewegungen schematisch in zwei getrennte Kategorien einordnen, je nachdem, ob man die Kokille oder darunter die Sekundärkühlstufen der Gießmaschine betrachtet.Leave this aside the movements of the molten metal during continuous casting are schematic into two separate categories, depending on whether you use the mold or below, the secondary cooling stages the casting machine considered.

Die Bewegungen, die der Metallschmelze in der Kokille da aufgeprägt werden, wo der flüssige Metallanteil bei weitem am größten ist, bezwecken im Wesentlichen eine Kontrolle der Strömungen an dieser empfindlichen Stelle. Denn genau da befindet sich die freie Oberfläche des gegossenen Metalls, dessen innere Reinheit zum Beispiel stark von der geometrischen Form dieser Oberfläche abhängt. Dort entsteht auch insbesondere die erste Erstarrungshaut, deren wichtige Bedeutung sowohl für die Oberflächenqualität des erhaltenen Gießproduktes als auch für die Kontrolle des Gießprozesses selbst bekannt ist.The Movements that are imprinted on the molten metal in the mold where the liquid metal part by far the greatest, Essentially, the purpose of this is to control the flows of this sensitive one Job. Because exactly there is the free surface of the cast metal, whose inner purity, for example, strongly from depends on the geometric shape of this surface. There arises also in particular the first solidification skin, whose importance for both the surface quality of the obtained Cast product as also for the control of the casting process itself is known.

Dagegen wird mit einem Rühren des Metalls im Erstarrungsbereich unter der Kokille, also in der Sekundärkühlzone (man sagt eher „in der Sekundärkühlung"), vielmehr eine Verbesserung der internen metallurgischen Struktur des Produktes angestrebt, und zwar durch die Entwicklung einer weitestmöglichen äquiaxialen Erstarrung, von der man weiß, dass sie sowohl für die Mikroseigerung der Legierungselemente als auch insbesondere für die Porenfreiheit in der Mitte des gegossenen Produktes günstig ist. Daher wird immer häufiger auf ein elektromagnetisches Rühren beim Stranggießen von Brammen zurückgegriffen, wenn es darum geht, Produkte herzustellen, die eine porenfreie innere Gesundheit erfordern, wie zum Beispiel dicke Stahlbleche für Kesselplatten oder dicke geschweißte Rohre.On the other hand comes with a stir of the metal in the solidification area under the mold, ie in the secondary cooling zone (man rather says "in the secondary cooling "), rather one Improvement of the internal metallurgical structure of the product sought, through the development of the largest possible equiaxial Solidification, of which one knows that they are both for the micro segregation of the alloying elements as well in particular for the Pore-free in the middle of the cast product is favorable. Therefore, is becoming more common to an electromagnetic stirring in continuous casting used by slabs, when it comes to making products that have a non-porous interior Health require, such as thick steel sheets for boiler plates or thick welded Tube.

Zum besseren Verständnis der nachfolgend dargestellten Erfindung ist hier lediglich festzuhalten, dass es allgemein bekannt ist, wie das Schema der aus der Druckschrift FR 72.20546 stammenden 3 zeigt, in der Sekundärkühlung einer Maschine zum Stranggießen von Brammen über lineare Induktoren 41, 41' zu verfügen, die einander gegenüberliegend beiderseits der Breitseiten des gegossenen Produktes angeordnet sind und Magnetfelder erzeugen, die je nach dessen Breite in Querrichtung gleiten. Man bezweckt damit, innerhalb des flüssigen Metalls Strömungen aufzubauen, die sich im Wesentlichen zu zwei aneinander grenzenden, gegensinnig drehenden Schleifen entwickeln. Diese Schleifen 42, 43 bilden sich parallel zu den Breitseiten und sind je nach Höhe des gegossenen Produktes beiderseits einer gemeinsamen, querverlaufenden Wirkzone des Magnetfeldes abgestuft, wobei die Strömungen jeder Schleife an einer Schmalseite aufsteigen und an der gegenüberliegenden Schmalseite wieder absteigen. Eine solche Bewegungskonfiguration wird klassischerweise mit „Schmetterlingsflügel-Konfiguration" bezeichnet.For a better understanding of the invention shown below, it is merely noted that it is well known, as the scheme of the document FR 72.20546 coming 3 shows, in the secondary cooling of a machine for continuous casting of slabs via linear inductors 41 . 41 ' to dispose, which are arranged opposite each other on both sides of the broad sides of the molded product and generate magnetic fields, which slide in the transverse direction depending on the width thereof. The aim is to build up flows within the liquid metal, which essentially develop into two mutually adjacent, oppositely rotating loops. These loops 42 . 43 form parallel to the broad sides and are graded depending on the height of the molded product on both sides of a common, transverse zone of action of the magnetic field, the currents of each loop ascend on a narrow side and descend again on the opposite narrow side. Such a motion configuration is classically referred to as "butterfly wing configuration".

Dabei ist es möglich, wie in der beigefügten 4 gezeigt, die ihrerseits der Druckschrift FR 2528739 entnommen wurde, die querverlaufenden Wirkzonen 51, 52... der Magnetfelder je nach Höhe der Gießmaschine zu vermehren. In diesem Fall erhalten sie paarweise entgegengesetzte Drehrichtungen zwischen den am nächsten beieinander liegenden Schleifen, so dass sie bei einer gegebenen verfügbaren Rührleistung beispielsweise ein größtmögliches Rührvolumen betreffen. Auf diese Weise wird eine Bewegungstopologie in „Drei-Null-Konfiguration" gebildet, die aus drei aneinander grenzenden, paarweise gegensinnig drehenden Schleifen besteht: einer mittleren Schleife 60, die zwischen den beiden querverlaufenden Wirkzonen 51 und 52 liegt, und zwei äußeren Schleifen 61 und 62 beiderseits der mittleren Schleife, die gleichsinnig drehen.It is possible, as in the attached 4 shown, in turn, the document FR 2528739 was taken, the transverse zones of action 51 . 52 ... to increase the magnetic fields depending on the height of the casting machine. In this case, they receive pairs of opposite directions of rotation between the loops closest to each other so that, for example, for a given available agitating power, they affect the largest possible agitation volume. In this way, a movement topology is formed in "three-zero configuration" consisting of three contiguous, in pairs oppositely rotating loops exists: a middle loop 60 between the two transverse zones of action 51 and 52 lies, and two outer loops 61 and 62 on either side of the middle loop turning in the same direction.

Welche Variante auch immer gewählt wird, sie kann mit Induktoren durchgeführt werden, die sowohl hinter den Stützrollen der Sekundärkühlzone der Gießmaschine als auch zwischen diesen Rollen ( FR 2187468 ) angeordnet oder auch in diesen selbst ( FR 2187467 ) untergebracht sind. Gleiches gilt im Übrigen auch für die Mittel zur Durchführung der Erfindung, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden.Whichever variant is chosen, it can be carried out using inductors which are located behind the support rollers of the secondary cooling zone of the casting machine as well as between these rollers (FIG. FR 2187468 ) or in these ( FR 2187467 ) are housed. The same applies, moreover, to the means for carrying out the invention, which will be described in more detail below.

Historisch gesehen sieht es so aus, als sei die Entdeckung dieser Art von Bewegungen, die auf einer schleifenförmigen Rezirkulation des Metalls in einer Ebene parallel zu den Breitseiten der Bramme basiert, darauf zurückzuführen, dass sich im Gegensatz zu länglichen Produkten beim Stranggießen von Flachprodukten die längliche Querschnittsform des Produktes nicht gut für den Aufbau einer stabilen Rotationsbewegung um die Gießachse eignet. Dies liegt vermutlich hauptsächlich an den starken Geschwindigkeitsgradienten, die dafür in der Dicke eines Produktes notwendig sind, welche Dicke, was die dicksten Produkte betrifft, kaum mehr als 20 cm beträgt.Historical seen, it looks like the discovery of this kind of movement, the on a loop-shaped Recirculation of the metal in a plane parallel to the broadsides based on the slab, due to the fact that in contrast to elongated ones Products in continuous casting of flat products the elongated one Cross-sectional shape of the product is not good for building a stable Rotational movement around the casting axis suitable. This is probably mainly due to the strong velocity gradient, the one for that in the thickness of a product are necessary, what thickness, what the thickest products, hardly exceeds 20 cm.

Eine Konfiguration mit abgestuften Schleifen in der in den 3 und 4 gezeigten Art, die sich in Badhöhe parallel zu den Breitseiten des Produktes aufbaut, weist hingegen ein solches Handikap nicht auf. Sie hat überdies den Vorteil, dass sie einen besseren Wärmeaustausch zwischen oberem und unterem Bereich der Gießmaschine gewährleistet. Die oben wärmere Metallschmelze wird durch erzwungene Konvektion mit den absteigenden Strömen 42a und 43a nach unten transportiert, während durch die aufsteigenden Ströme 42b und 43b Kristallite aus erstarrtem Metall, die sich im unteren Bereich angesammelt haben, in den oberen Bereich eingeimpft werden, so dass die vorzeitige Entwicklung einer breitflächigen und regelmäßigen äquiaxialen Erstarrung des Randbereichs bis zur Mitte des gegossenen Produktes gefördert wird. Diese Schleifen 42, 43 können allerdings nach oben nicht so stark wie gewünscht ausgebildet werden, weil sonst die freie Metalloberfläche in der Kokille beeinträchtigt würde. Man weiß nämlich heute, wie wichtig die Aufrechterhaltung des in diesem Bereich maßgeblichen instabilen, hydrodynamischen Gleichgewichts der Strömungen in der Kokille für die Erzielung der Oberflächenqualität, der Qualität unter der Oberfläche und im Innern des gegossenen Produktes ist.A configuration with graduated loops in the 3 and 4 On the other hand, such a handicap does not exist on the type shown in Badhöhe parallel to the broad sides of the product. It also has the advantage that it ensures better heat exchange between the top and bottom of the casting machine. The warmer metal melt above is forced convection with the descending streams 42a and 43 transported down while through the ascending streams 42b and 43b Crystallites of solidified metal, which have accumulated in the lower region, are inoculated in the upper region, so that the premature development of a broad and regular equiaxial solidification of the edge region is promoted to the middle of the cast product. These loops 42 . 43 However, upwards can not be formed as strong as desired, because otherwise the free metal surface in the mold would be affected. Today, it is well known how important it is to maintain the unstable hydrodynamic equilibrium of flow in the mold, which is crucial in this area, in order to achieve surface quality, quality below the surface and inside the cast product.

Nun hat sich aber gerade das Einfüllen des Gießmetalls von oben in die Kokille mit Hilfe eines Tauchgießrohrs mit seitlichen, zu den Schmalseiten der Kokille offenen Austrittsöffnungen heutzutage fast allgemein verbreitet und das gerade Tauchrohr mit nur einer axialen Austrittsöffnung verdrängt, das seitdem fast nur noch für lange Produkte reserviert ist. Ein wesentlicher Vorteil für die Strömungen in der Kokille besteht darin, wie dies im Schema der 1 gezeigt ist, dass sich der warme Flüssigmetallstrahl aus jeder seitlichen Austrittsöffnung 27, 2T des Gießrohrs 26 infolge eines Abprallvorgangs an den schmalen Stirnwänden der Kokille auf natürliche Weise in zwei Fraktionen teilt. Eine Hauptfraktion 21 ist dabei nach unten in die Abziehrichtung des gegossenen Produktes gerichtet. Die andere Fraktion 22 wird nach oben geleitet, derart, dass dem Nahbereich der freien Oberfläche 23 des Metalls in der Kokille die notwendige Enthalpie zugeführt wird, um Erstarrungsvorgänge des gegossenen Metalls im Bereich des Meniskus zu verhindern, die oftmals Ursache unbeabsichtigter Stillstände beim Gießen sind. Man bezweckt damit, in der Kokille einen sogenannten „zweischleifigen" Umlaufmodus herzustellen, im Gegensatz zum „einschleifigen" Modus.Now, however, just the filling of the casting metal from above into the mold with the help of a Tauchgießrohrs with lateral, open to the narrow sides of the mold outlet now almost universally spread and displaced the straight dip tube with only one axial outlet, since then almost only for a long time Products is reserved. A major advantage for the flows in the mold is, as in the scheme of 1 It is shown that the warm liquid metal jet emerges from each lateral outlet opening 27 . 2T of the pouring tube 26 due to a rebound on the narrow end walls of the mold naturally divides into two fractions. A main faction 21 is directed downwards in the stripping direction of the cast product. The other faction 22 is directed upwards, such that the near zone of the free surface 23 the metal in the mold the necessary enthalpy is supplied to prevent solidification processes of the cast metal in the area of the meniscus, which are often the cause of unintentional stoppages during casting. The aim is to produce in the mold a so-called "double-loop" circulation mode, in contrast to the "single-loop" mode.

Dieser letztgenannte Modus, der in 7 dargestellt ist, äußert sich zunächst darin, dass das Metall nach seinem Austritt aus den Öffnungen des Gießrohrs in Richtung Meniskus aufsteigt, was oftmals die Folge einer verstopfungsverhindernden Argoneinspritzung in das Gießrohr vom darüber liegenden Verteiler aus ist. Dieses sofortige Aufsteigen nach oben setzt sich dann in einer Oberflächenströmung zu jeder Schmalseite und einem Absteigen an dieser fort. Auf diese Weise bildet sich in der Kokille ziemlich schnell eine Kartographie der insgesamt nach unten in Abziehrichtung des Produktes gerichteten Geschwindigkeiten, wobei die obere Schleife 22 zur Zufuhr „warmen" Metalls zum Meniskus fehlt.This latter mode, which in 7 is first expressed in the fact that the metal rises after its exit from the openings of the pouring tube in the direction of the meniscus, which is often the result of an obstruction-preventing argon injection into the pouring tube from the overlying manifold. This immediate upward uplift then continues in a surface flow to each narrow side and a descent therefrom. In this way, in the mold, a cartography of the overall speed directed downwards in the stripping direction of the product is formed rather rapidly, with the upper loop 22 to supply "warm" metal to the meniscus is missing.

Der zweischleifige Modus ist beim Gießen jedoch nur dann dauerhaft verfügbar, wenn sich die Gießbedingungen dafür eignen (Gießgeschwindigkeit, Brammenbreite, Eintauchtiefe des Gießrohrs, Argondurchsatz als Verstopfungsschutz, etc.). Zufallsbedingte Übergänge zum einschleifigen Modus sind im Verlauf des Gießprozesses möglich, wenn sich die Bedingungen verändern, was im Grunde allgemein der Fall ist.Of the however, two-loop mode is only permanent when casting available, if the casting conditions suitable for it (Casting speed, Slab width, immersion depth of the pouring tube, argon throughput as Constipation protection, etc.). Random transitions to the single-loop mode are during the casting process possible, when conditions change, which is basically the case in general.

Ein wesentlicher Aspekt im Hinblick auf die Kontrolle der zweischleifigen Strömungen in der Kokille besteht ferner darin, in der Kokille beiderseits des Gießrohrs eine sog. Links-Rechts-Symmetrie der Rezirkulationsbewegungen zum Meniskus aufrechtzuerhalten. Es ist nämlich bekannt, dass das Auftreten von Asymmetrien in diesem Bereich Oszillationserscheinungen im Metallbad verursacht, welche zu unerwünschten Rollbewegungen an der Oberfläche führen können, die dem Bedienungspersonal auf der Gießbühne gut bekannt sind. Das heißt, es muss dafür gesorgt werden, dass die Teilrezirkulationsströmungen 22, 22' nach oben vor allem zeitlich stabilisiert werden, um das Auftreten sog. Links-Rechts-Asymmetrien zu vermeiden. Diese aufsteigenden Strömungen, die thermisch ausreichend wirksam sein müssen, um dem Meniskus die gewünschten Wärmekalorien zuzuführen, dürfen jedoch in hydrodynamischer Hinsicht nicht zu intensiv sein, damit die Ersterstarrungslinie 25, die sich im Randbereich des Meniskus an der gekühlten Kupferwand der Kokille bildet, nicht zu stark erschüttert wird. Die Regelmäßigkeit dieser Ersterstarrungslinie ist nämlich eine Garantie für die Homogenität der gebildeten Ersthaut im oberen Kokillenbereich, ohne die man unvermeidbar Gefahr läuft, dass infolge von Verschlackungen oder lokalen Dickenabnahmen der erstarrten Haut Löcher unter der Kokille entstehen.An essential aspect with regard to the control of the double-grinding flows in the mold further consists in maintaining in the mold on both sides of the pouring tube a so-called left-right symmetry of the recirculation movements to the meniscus. Namely, it is known that the occurrence of asymmetries in this area causes oscillatory phenomena in the metal bath, which can lead to undesirable surface roughness well known to the operators on the casting floor. That is, it must be ensured that the Teilrezirkulationsströ regulations 22 . 22 ' above all to be stabilized in time, in order to avoid the occurrence of so-called left-right asymmetries. However, these ascending flows, which must be thermally efficient enough to deliver the desired calories of heat to the meniscus, must not be too intense in hydrodynamic terms, hence the first line of staring 25 , which forms in the edge region of the meniscus on the cooled copper wall of the mold, is not shaken too much. The regularity of this Erststärungslinie is namely a guarantee for the homogeneity of the formed Ersthaut in the upper mold area, without which one runs the risk inevitably that arise due to slagging or local thickness decreases of the solidified skin holes under the mold.

Einfacher ausgedrückt können sich beim Gießen mit einem Tauchgießrohr mit seitlichen Austrittsöffnungen während desselben Gießvorgangs zufällig oder jedenfalls in nicht gewünschter Weise Strömungen in der Kokille ergeben, die entweder zweischleifigen Typs oder einschleifigen Typs sind oder bei denen es sich um instabile Strömungen aufgrund sog. Links-Rechts-Asymmetrien handelt.Easier expressed can while pouring with a submersible pouring tube with lateral outlet openings while the same casting process fortuitously or at least not wanted Way currents in the mold resulting in either double-ended type or einschleifigen Are type or which are unstable currents due to so-called. Left-right asymmetries.

Insbesondere wegen dieser Schwierigkeiten bei der Kontrolle der Strömungen im oberen Bereich der Stranggießmaschinen erschienen vor kurzem elektromagnetische Rührvorrichtungen, die in der Kokille bereits auf die seitlichen Gießstrahlen des Gießrohrs einwirken. Wie in den Skizzen der beiliegenden 2a und 2b gezeigt, die der Patentschrift JP 57075270 entnommen sind, werden horizontal bewegliche Magnetfelder mit Hilfe von mehrphasigen Linearinduktoren 30a, 30b und 30a', 30b' erzeugt, die auf den Breitseiten der Kokille 32 der Austrittsbahn der Gießstrahlen auf beiden Seiten des Gießrohrs 31 gegenüberliegend angeordnet sind. Je nach Einstellung der Gleitrichtung der Felder kann dann die Strömung des jeweiligen Gießstrahls abgebremst werden (Gleiten der Magnetfelder im Gegenstrom von der Schmalseite zum Gießrohr – 3b1) oder im Gegenteil beschleunigt werden (Gleiten mit dem Gleichstrom vom Gießrohr zur Schmalseite – 3b2). Dadurch ist es möglich, die enthalpischen Metallzufuhren zur Oberfläche des gegossenen Metalls zum Beispiel je nach den Gießverhältnissen einzustellen, ohne den Strömungsmodus in der Kokille zu beeinträchtigen, den es prioritär zu bewahren gilt.In particular, because of these difficulties in controlling the flows in the upper part of the continuous casting machines, there have recently appeared electromagnetic stirring devices which already act in the mold on the side pouring jets of the pouring tube. As in the sketches of the enclosed 2a and 2 B shown the patent JP 57075270 are taken horizontally movable magnetic fields using multi-phase linear inductors 30a . 30b and 30a ' . 30b ' produced on the broad sides of the mold 32 the exit path of the pouring jets on both sides of the pouring tube 31 are arranged opposite one another. Depending on the setting of the sliding direction of the fields then the flow of the respective pouring stream can be braked (sliding of the magnetic fields in countercurrent from the narrow side to the pouring tube - 3b1 ) or on the contrary to be accelerated (sliding with the direct current from the pouring tube to the narrow side - 3b2 ). This makes it possible to adjust the enthalpic metal feeds to the surface of the cast metal, for example, depending on the casting conditions, without affecting the flow mode in the mold, which must be prioritized.

Der vorstehende kurze Rückblick auf den vorherigen Stand der Technik macht die Trennung, ja sogar den Widerspruch deutlich, der beim Gießen von Produkten mit länglichem Querschnitt zwischen Rühren des Metalls in der Kokille einerseits und Rühren in der Sekundärkühlung andererseits tatsächlich existiert.Of the above short review on the prior art makes the separation, yes even the contradiction clear when pouring products with oblong Cross section between stirring of the metal in the mold on the one hand and stirring in the secondary cooling on the other actually exists.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, ein solches Handicap zu überwinden. Mit anderen Worten: die auf das Stranggießen von Produkten mit länglichem Querschnit – insbesondere Brammen – anwendbare Erfindung bezweckt, über eine insgesamt entwickelte Rührbewegung der Metallschmelze je nach Badhöhe einen guten Austausch des noch flüssigen Metalls in beiden Richtungen zwischen der Sekundärkühlzone und der Kokille zu verschaffen. Dadurch ergibt sich eine sowohl thermische als auch chemische Homogenität zwischen oberem und unterem Bereich des Erstarrungsraums, ohne den Strömungsmodus in der Kokille zu beeinträchtigen und ohne dabei gegebenenfalls auf die kumulierten günstigen Wirkungen zu verzichten, die jeweils für das Rühren in der Kokille bzw. das Rühren in der Sekundärkühlung charakteristisch sind.The The present invention has therefore set itself the task, a to overcome such handicap. In other words, the continuous casting of products with elongated Cross section - especially Slabs - applicable Invention aims over an overall developed stirring motion the molten metal depending on the bath height a good exchange of the still liquid metal in both directions between the secondary cooling zone and to procure the mold. This results in both a thermal as well as chemical homogeneity between upper and lower area of the solidification space, without the flow mode in the mold and without, where appropriate, on the accumulated favorable Abstain effects, respectively for the stirring in the mold or the stir are characteristic in the secondary cooling.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, zur Verbesserung der metallurgischen Qualität von Stahlsorten beizutragen, für die eine gute innere Gesundheit angestrebt wird, wie Stahlsorten für Dickbleche oder dicke, geschweißte Rohre, ferritische Edelstähle oder elektrisch leitende Siliziumstähle.A additional The object of the invention is to improve the metallurgical quality of steel grades contribute to a good inner health is desired, such as steel grades for thick plates or thick, welded Tubes, ferritic stainless steels or electrically conductive silicon steels.

Eine andere zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, auf die Strömungen in der Sekundärkühlung einwirken zu können, um sie im Bereich der aus dem Gießrohr austretenden Gießstrahlen entweder als Beschleunigungsmittel oder im Gegenteil als Mittel zum Abbremsen des in die Kokille eintretenden Metalls oder auch als Mittel zu nutzen, um der Tendenz zur sog. Links-Rechts-Asymmetrie der Metallbewegungen innerhalb der Kokille entgegenzuwirken.A other additional The object of the invention is to act on the flows in the secondary cooling to be able to around them in the area of the pouring jets emerging from the pouring tube either as an accelerator or on the contrary as a means to decelerate of the metal entering the mold or also as an agent use the tendency to the so-called left-right asymmetry of the metal movements to counteract within the mold.

Im Hinblick auf diese Aufgaben betrifft die Erfindung ein elektromagnetisches Rührverfahren in der Sekundärkühlzone einer Anlage zum Stranggießen von Brammen oder gleichartigen anderen Produkten mit länglichem Querschnitt, deren Kokille mit einem Tauchrohr mit seitlichen, zu den Schmalseiten gerichteten Austrittsöffnungen versehen ist, welches Rührverfahren mit Hilfe von gleitenden Magnetfeldern durchgeführt wird, welche von in der Nähe des gegossenen Metalls angeordneten Mehrphaseninduktoren erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sekundärkühlzone die Bildung eines längsgerichteten Flüssigmetallflusses erzwungen wird, welcher im Mittenbereich des gegossenen Produktes in Form von zwei gegenläufigen, kolinearen Strömungen lokalisiert ist.in the In view of these objects, the invention relates to an electromagnetic stirring method in the secondary cooling zone one Plant for continuous casting slabs or similar products with elongated ones Cross section whose mold with a dip tube with lateral, too the narrow sides directed outlet openings is provided, which stirring is performed by means of sliding magnetic fields, which in the Near the cast Metal arranged multiphase inductors are generated, thereby characterized in that in the secondary cooling zone the formation of a longitudinal Liquid metal flow is forced, which in the middle region of the molded product in the form of two opposing, colinear flows is localized.

Dadurch entsteht auf natürliche Weise eine Gesamtzirkulation des Flüssigmetalls in der Sekundärkühlung, die sich in Gestalt eines "vierblättrigen Kleeblatts" aufbaut, welches zwei obere Lappen und zwei untere Lappen hat und dessen obere Lappen in der Kokille bis an die aus den Austrittsöffnungen des Tauchgießrohrs heraustretenden Gießstrahlen reichen.This results in a natural way a total circulation of the liquid metal in the secondary cooling, which builds up in the form of a "four-leaf cloverleaf", which has two upper lobes and two lower lobes and the upper lobes in the mold to the out of the outlet openings of the Submersible pouring pouring pebbles reach.

Gemäß einer Variante werden diese beiden längsgerichteten, gegenläufigen, kolinearen Strömungen im Mittenbereich des Produktes sich voneinander entfernend erzeugt, so dass die oberen Lappen, die in der Kokille bis an die aus den Austrittsöffnungen des Tauchgießrohrs heraustretenden Gießstrahlen reichen, sich im Gleichstrom mit ihnen vermischen, um sie zu verstärken.According to one Variant, these two are longitudinal, counter-rotating, colinear flows generated in the middle area of the product distantly, so that the upper lobes, which are in the mold to the out of the outlet openings of the submersible pouring tube emerging pouring streams rich, mingle with them to increase their strength.

Gemäß einer weiteren Variante werden diese beiden längsgerichteten, gegenläufigen, kolinearen Strömungen im Mittenbereich des Produktes zueinander konvergierend erzeugt, so dass die oberen Lappen, die in der Kokille bis an die aus den Austrittsöffnungen des Tauchgießrohrs heraustretenden Gießstrahlen reichen, sich im Gegenstrom über sie legen, um sie abzubremsen.According to one another variant, these two longitudinal, counter-rotating, colinear flows produced converging in the middle region of the product, so that the upper lobes, which are in the mold to the out of the outlet openings of the submersible pouring tube emerging pouring streams rich, in countercurrent over they lay down to slow them down.

Gemäß einer besonderen Ausführung des Verfahrens wird die Lokalisierung der längsgerichteten Strömung in der Sekundärkühlung zu der einen oder der anderen Schmalseite des gegossenen Produktes hin verlagert, um der Tendenz zur Links-Rechts-Asymmetrie der Metallbewegungen innerhalb der Kokille entgegenzuwirken.According to one special design of the method is the localization of the longitudinal flow in the secondary cooling too one or the other narrow side of the molded product shifted to the tendency to left-right asymmetry of metal movements to counteract within the mold.

Gemäß einer Durchführungsart wird der längsgerichtete Metallfluss im Mittenbereich des gegossenen Produktes in Form von zwei gegenläufigen, kolinearen Strömungen mit Hilfe von kolinearen, beweglichen Magnetfeldern erzeugt, die im Mittenbereich in Längsrichtung gleiten, wobei sie sich entweder einander nähern oder sich voneinander entfernen.According to one Carrying Out becomes the longitudinal one Metal flow in the center area of the cast product in the form of two opposing, colinear flows generated by means of colinear, moving magnetic fields, the in the middle area in the longitudinal direction glide, either approaching each other or from each other remove.

Gemäß einer bevorzugten Durchführungsart wird der längsgerichtete Metallfluss im Mittenbereich des gegossenen Produktes in Form von zwei gegenläufigen, kolinearen Strömungen mit Hilfe von kolinearen, beweglichen Magnetfeldern erzeugt, die je nach Breite des gegossenen Produktes in Querrichtung gleiten, wobei sie sich vom Rand zur Mitte des gegossenen Produktes einander nähern oder sich vom Rand zur Mitte des gegossenen Produktes voneinander entfernen.According to one preferred embodiment the longitudinal one Metal flow in the center area of the cast product in the form of two opposing, colinear flows generated by means of colinear, moving magnetic fields, the glide in the transverse direction, depending on the width of the cast product, moving from the edge to the center of the molded product each other draw closer or from the edge to the center of the molded product from each other remove.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Durchführungsart werden die gleitenden Magnetfelder mit Hilfe von mehrphasigen Linearinduktoren erzeugt, die den Breitseiten des gegossenen Produktes gegenüberliegend angeordnet werden.According to one Another preferred implementation become the sliding magnetic fields by means of multiphase linear inductors generated facing the broad sides of the molded product to be ordered.

Alternativ werden die Induktoren mit elektrischen Strömen unterschiedlicher Stromstärken gespeist, um die Einwirkung auf die beiden gegenläufigen, kolinearen Metallströmungen, die von den von ihnen generierten Magnetfeldern erzeugt werden, unterschiedlich zu regeln.alternative the inductors are fed with electric currents of different currents, to affect the two countercurrent, colinear metal flows, which are generated by the magnetic fields generated by them, different to regulate.

Unter „kolinearem" Gleiten der Magnetfelder oder der Metallströmungen ist zu verstehen, dass die Magnetfelder oder die Metallströmungen nicht parallel zueinander, sondern auf der gleichen Linie gleiten, genau wie zwei kolineare Vektoren im Vergleich zu zwei parallelen Vektoren.Under "colinear" sliding of the magnetic fields or the metal currents is to be understood that the magnetic fields or the metal flows are not parallel to each other but sliding on the same line, exactly like two co-linear vectors compared to two parallel vectors.

Es versteht sich also, dass die Erfindung hinsichtlich ihrer wesentlichen Grundlagen darin besteht, in der Sekundärkühlzone ein Rührkreuz mit zwei Querbalken und zwei Längsbalken zu bilden. Die Querbalken (oder horizontalen Balken, wenn davon ausgegangen wird, dass die Gießachse vertikal ist) erstrecken sich je nach der Breite des gegossenen Produktes, die beiden Längsbalken (oder vertikalen Balken) erstrecken sich in den (zumeist axialen) Mittenbereich des gegossenen Produktes.It Thus, it should be understood that the invention in terms of their essential Basics consists in the secondary cooling zone a stirring cross with two crossbeams and two longitudinal beams to build. The crossbeams (or horizontal bars, if any it is assumed that the casting axis is vertical) extend depending on the width of the molded product, the two longitudinal beams (or vertical bars) extend into the (mostly axial) Center area of the molded product.

Und durch die Bildung eines solchen Rührkreuzes in der Sekundärkühlung entsteht aufgrund der vierlappigen Rezirkulationsströmungen im Erstarrungsraum eine Gesamtkonfiguration der Bewegungen, die auch den Bereich der Kokille betrifft, so dass die von der Erfindung angestrebten vorgenannten Aufgaben erfüllt sind.And formed by the formation of such a stirring cross in the secondary cooling due to the four-lobed recirculation flows in the solidification space a Overall configuration of the movements, including the area of the mold is concerned, so that the intended by the invention above Tasks fulfilled are.

Anhand der nachfolgenden Beschreibung soll unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung die Erfindung verständlich gemacht und weitere Aspekte verdeutlicht werden.Based The following description is with reference to the accompanying drawings Invention understandable made and further aspects clarified.

Die 1 bis 4 sind repräsentativ für den bereits vorher betrachteten Stand der Technik. Genauer gesagt zeigen:

  • 1 ein übliches Schema, das in groben Zügen im Vertikalschnitt parallel zu den Breitseiten der Kokille die bekannte Kartographie der Zirkulationsbewegungen des flüssigen Metalls darstellt, welches über ein Tauchgießrohr mit seitlichen, zu den seitlichen Schmalseiten offenen Austrittsöffnungen in eine Kokille zum Stranggießen von Brammen eintritt;
  • 2a, 2b1 und 2b2 in zwei Ansichten (links perspektivisch und rechts im Querschnitt) Darstellungen bekannter elektromagnetischer Rührmodi in einer Kokille zum Stranggießen von Brammen mit einem Tauchgießrohr mit seitlichen Austrittsöffnungen unter Verwendung von linearen Mehrphaseninduktoren (cf. 1), die beiderseits des Tauchgießrohrs auf jeder Breitseite angeordnet sind und Magnetfelder erzeugen, die paarweise gegensinnig auf derselben Breitseite horizontal gleiten, entweder in gleicher Richtung wie der Gießstrahl (2b2) oder in entgegengegengesetzter Richtung (2b1, und 2a);
  • 3 ein vereinfachtes Schema, das perspektivisch eine Bramme während des Stranggießens in der Sekundärkühlzone der Gießmaschine zeigt. Diese Zone ist mit zwei Linearinduktoren versehen, die beiderseits des Produktes je nach dessen Breite einander gegenüberliegend angeordnet sind und ein horizontal gleitendes Magnetfeld erzeugen für einen elektromagnetischen Rührmodus in der Gestalt von „Schmetterlingsflügeln", der zum Beispiel aus der vorgenannten FR 2187467 bekannt ist;
  • 4 ein analoges Schema zum vorhergehenden der 3, das jedoch einen elektromagnetischen Rührmodus in Gestalt einer „dreifachen Schleife" zeigt, so wie er zum Beispiel durch die Anwendung der Lehre der oben erwähnten FR 2528739 realisiert ist.
The 1 to 4 are representative of the previously considered prior art. More specifically, show:
  • - 1 a conventional scheme, which in broad strokes parallel to the broad sides of the mold, the known cartography of the circulation movements of the liquid metal, which enters via a Tauchgießrohr with lateral, open to the lateral narrow sides outlet openings in a mold for continuous casting of slabs;
  • - 2a . 2b1 and 2b2 in two views (left perspective and right in cross section) representations of known electromagnetic stirring modes in a mold for continuous casting of slabs with a Tauchgießrohr with lateral outlet openings using linear polyphase inductors (cf. 1 ), which are arranged on either side of the immersion casting tube on each broad side and generate magnetic fields, which glide in pairs in opposite directions horizontally on the same broadside, either in the same direction as the pouring stream ( 2b2 ) or in the opposite direction ( 2b1 , and 2a );
  • - 3 a simplified schematic perspective view of a slab during continuous casting in the secondary cooling zone of the casting machine. This zone is provided with two linear inductors disposed opposite to each other on either side of the product, depending on the width thereof, and producing a horizontal sliding magnetic field for an electromagnetic stirring mode in the shape of "butterfly wings" made, for example, from the aforesaid FR 2187467 is known;
  • - 4 an analogous scheme to the preceding of 3 which, however, shows an electromagnetic stirring mode in the form of a "triple loop" as used, for example, by the teaching of the above-mentioned FR 2528739 is realized.

Die anderen 5 bis 9 beziehen sich auf die Erfindung. Genauer gesagt zeigen:

  • 5 ein allgemeines Schema, im vertikalen Axialschnitt parallel zu den Breitseiten einer Kokille zum Stranggießen von Brammen gesehen, welche Kokille mit einem Tauchgießrohr mit seitlichen, zu den seitlichen Schmalseiten offenen Austrittsöffnungen versehen ist; das Schema zeigt das allgemeine Rührprinzip in Gestalt eines vierblättrigen Kleeblatts in der Sekundärkühlzone nach einer der beiden Durchführungsarten der Erfindung, bei der sich die längsgerichteten, gegenläufigen Strömungen voneinander entfernen, sowie die daraus resultierende Kartographie der Zirkulationsbewegungen des flüssigen Metalls innerhalb dieser Zone, unmittelbar unterhalb der Kokille;
  • 6 ein Schema analog zu 5, jedoch bei einem Strömungsmodus in der Kokille in Gestalt einer „einfachen Schleife" und nicht „zweifachen Schleife";
  • 7a ein Schema, das auf der Basis einer Reproduktion der 5 ein Mittel zur Durchführung des Rührmodus in Gestalt eines vierblättrigen Kleeblatts unter Verwendung von Linearinduktoren mit horizontal gleitendem Magnetfeld zeigt;
  • 7b ein Schema analog zu 7a, das jedoch eine andere Ausführungsart dieser Durchführung der Erfindung zeigt, und zwar diesmal unter Verwendung von Linearinduktoren mit vertikal gleitendem Magnetfeld;
  • 8 ein Schema, das ebenfalls auf der Basis einer Reproduktion der 5 eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung zeigt, bei der eine weitere Zirkulation in Gestalt einer „zweifachen Schleife" in der Kokille zustande kommt, und zwar unter Verwendung von Linearinduktoren mit horizontal gleitendem Magnetfeld, das direkt auf die aus den Öffnungen des Gießrohrs austretenden Gießstrahlen einwirkt;
  • 9 die andere Ausführungsvariante der Erfindung, bei der nicht mehr konvergierende, sondern divergierende, gegenläufige, längsgerichtete Strömungen im Mittenbereich des gegossenen Produktes erzeugt werden.
The others 5 to 9 refer to the invention. More specifically, show:
  • - 5 a general scheme, seen in vertical axial section parallel to the broad sides of a mold for continuous casting of slabs, which mold is provided with a Tauchgießrohr with lateral, open to the lateral narrow sides of the outlet openings; the scheme shows the general stirring principle in the form of a four-leaf clover in the secondary cooling zone according to one of the two embodiments of the invention, in which the longitudinal, countercurrent flows from each other, and the resulting cartography of the circulation movements of the liquid metal within this zone, immediately below the mold;
  • 6 a scheme analogous to 5 but with a flow mode in the mold in the form of a "simple loop" and not a "double loop";
  • - 7a a scheme based on a reproduction of the 5 shows a means for performing the stirring mode in the form of a four-leaf clover using horizontally-sliding magnetic field linear inductors;
  • - 7b a scheme analogous to 7a however, showing another embodiment of this practice of the invention, this time using linear inductors with a vertically sliding magnetic field;
  • - 8th a scheme also based on a reproduction of the 5 a preferred embodiment of the invention, in which a further circulation in the form of a "double loop" in the mold comes about, using linear inducers with horizontally sliding magnetic field, which acts directly on the emerging from the openings of the pouring nozzle pouring jets;
  • - 9 the other embodiment of the invention, are generated in the no longer converging, but divergent, counter-rotating, longitudinal flows in the central region of the molded product.

Es sei darauf hingewiesen, dass die 1 bis 4 dazu dienten, den bereits zu Beginn dieser Beschreibung abgehandelten Stand der Technik darzustellen. Im folgenden wird deshalb nicht weiter darauf eingegangen.It should be noted that the 1 to 4 served to represent the prior art already discussed at the beginning of this description. The following will therefore not be discussed further.

In den 5 bis 9, die den Rührmodus in der Sekundärkühlung repräsentieren, der für die Erfindung in den beiden genannten Varianten (im Mittenbereich konvergierend oder divergierend) charakteristisch ist, sind die gleitenden Magnetfelder ebenso wie die Linearinduktoren, die sie erzeugen, durch dicke vertikale oder horizontale Pfeile dargestellt. Die erzeugten Konvektionsbewegungen sind ihrerseits durch ihre Hauptbahnen in Form von Strichen mit Pfeilspitzen dargestellt, die die Zirkuiationsrichtung der Konvektionsbewegungen auf der Bahn angeben. Die durchgezogenen Striche stellen aktive Konvektionszonen dar, d.h. Zirkulationszonen, die der Wirkung gleitender Magnetfelder ausgesetzt sind. Die unterbrochenen Striche stellen passive Konvektionszonen dar, anders ausgedrückt Rezirkulationszonen, die zwangsläufig komplementär zu den vorhergehenden sind, um die Schleifenbildung der Bewegungen zu gewährleisten.In the 5 to 9 , which represent the stirring mode in the secondary cooling characteristic of the invention in the two variants mentioned (converging or diverging in the central region), the sliding magnetic fields as well as the linear inductors which they produce are represented by thick vertical or horizontal arrows. The convective motions generated are in turn represented by their main lines in the form of lines with arrowheads indicating the direction of circulation of the convective movements on the web. The solid lines represent active convection zones, ie circulation zones exposed to the action of sliding magnetic fields. The broken lines represent passive convection zones, in other words recirculation zones, which are necessarily complementary to the previous ones, in order to ensure the looping of the movements.

In diesen Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Zeichen versehen. Um bestimmte Figuren nicht unnötig zu überladen, wurden gegebenenfalls sich wiederholende Zeichen nicht eingetragen, um die in diesen Figuren dargestellten wesentlichen Elemente der Erfindung deutlicher herauszustellen.In These figures are the same elements with the same characters. To make certain figures unnecessary to overload, if necessary, repeating signs were not registered, around the essential elements shown in these figures To emphasize invention.

In jeder Figur ist eine Kokille 1 zum Stranggießen von Brammen dargestellt, an die sich unten die Zone 2 zur Sekundärkühlung der Gießmaschine anschließt, die hier absichtlich keine Stützrollen hat, um die Klarheit der Zeichnung nicht zu beeinträchtigen. Da die Ansichten in einer Ebene parallel zu den Breitseitenwänden der Kokille ausgeführt sind, sind in 3 und 3' nur die Schmalseitenwände sichtbar, die die Schmalseiten 18, 18' des gegossenen Produktes 6 bestimmen. Da die Breitseiten in der Ebene der Figuren liegen, sind sie in den Figuren nicht beziffert. Um mehr Klarheit zu verschalten, wird außerdem mit 6 in gleicher Weise sowohl die gegossene Bramme selbst als auch ihr noch flüssiger Kern bezeichnet, der allgemein Erstarrungsbereich genannt wird.In each figure is a mold 1 presented for the continuous casting of slabs, to which below the zone 2 for secondary cooling of the casting machine connects, which deliberately has no support rollers here, so as not to affect the clarity of the drawing. Since the views are executed in a plane parallel to the broad side walls of the mold, are in 3 and 3 ' only the narrow side walls visible, the narrow sides 18 . 18 ' of the poured product 6 determine. Since the broadsides lie in the plane of the figures, they are not numbered in the figures. In addition, to connect with more clarity, is also with 6 in the same way both the cast slab itself and its still liquid core called, which is generally called solidification range.

Ein Tauchgießrohr 4, das mittig auf der Gießachse A angeordnet ist (welche hier klassischerweise mit der Längsachse des gegossenen Produktes zusammenfällt), versorgt die Kokille mit Metallschmelze aus einem darüber liegenden, nicht dargestellten Verteiler. Dieses Tauchrohr ist mit seitlichen Austrittsöffnungen 5 und 5' versehen, die jeweils einander gegenüberliegend zu den Schmalseiten 3 bzw. 3' gerichtet sind. Das Format des gegossenen Produktes wird durch die Innenmaße der Kokille bestimmt, die den Gießraum definieren, in den die Metallschmelze in Form von Gießstrahlen 7, 7' eintritt, welche klassischerweise in einer mehr oder weniger horizontalen oder geringfügig nach unten geneigten Richtung aus den Öffnungen des Tauchrohrs 4 austreten. Das gegossene Produkt bewegt sich also von oben vom Bereich des Meniskus 8 aus nach unten in Abziehrichtung der Gießmaschine senkrecht oder einer bogenförmigen Bahn folgend in einer orthogonalen Ebene zur Ebene der Figur mit einer Abziehgeschwindigkeit (Gießgeschwindigkeit) von gewöhnlich etwa einem Meter pro Minute vorwärts. Im Verlauf seiner Bewegung erstarrt es nach und nach vom Rand bis zur Mitte durch Entzug seiner inneren Wärme, zunächst in der Kokille 1 im Kontakt mit den gekühlten Kupferwänden und dann in der Sekundärkühlzone 2 unter der Einwirkung von Wasserberieselungsrampen.A submersible pouring tube 4 centered on the casting axis A (which classically coincides here with the longitudinal axis of the molded product) supplies the mold with molten metal from an overlying manifold, not shown. This dip tube is with side outlet openings 5 and 5 ' provided, each opposite each other to the narrow sides 3 respectively. 3 ' are directed. The format of the molded product is determined by the internal dimensions of the mold, which define the casting space into which the molten metal in the form of pouring jets 7 . 7 ' Classically, in a more or less horizontal or slightly inclined direction from the openings of the dip tube 4 escape. The molded product thus moves from above the area of the meniscus 8th from downwards in the direction of withdrawal of the casting machine, perpendicular or following an arcuate path, in an orthogonal plane to the plane of the figure, with a withdrawal speed (casting speed) of usually about one meter per minute forward. In the course of its movement, it gradually solidifies from the edge to the middle by deprivation of its internal heat, first in the mold 1 in contact with the cooled copper walls and then in the secondary cooling zone 2 under the influence of water sprinkling ramps.

Es sei darauf hingewiesen, dass man die Metallbadhöhe (oder Tiefe des Erstarrungsraums) klassischerweise definiert als die Maßdifferenz auf der Vertikalen zwischen der Höhe der freien Oberfläche des gegossenen Metalls in der Kokille (oder Meniskus) und der Höhe des Erstarrungsraumbodens im unteren Bereich der Sekundärkühlzone, dort, wo sich die sich ausbildenden Erstarrungsfronten treffen, die sich auf jeder der Breitseiten des gegossenen Produktes mit fortschreitender Erstarrung bilden.It It should be noted that the metal bath height (or depth of the solidification space) is classically defined as the measure difference on the vertical between the height of the free surface of the cast metal in the mold (or meniscus) and the height of the solidification chamber floor in the lower area of the secondary cooling zone, where the forming solidification fronts meet, the on each of the broad sides of the molded product with progressive To form solidification.

Ungefähr drei oder vier Meter unter dem Meniskus 8, also innerhalb der Sekundärkühlzone 2, wird auf der Längsachse des Produktes (die mit der Gießachse A zusammenfällt) willkürlich ein Punkt P festgelegt, der als Mittelpunkt des erfindungseigenen Rührkreuzes 9 bezeichnet wird. Dieses Rührkreuz 9 ist ein Kreuz mit vier paarweise kolinearen Balken: zwei Längsbalken (hier vertikal) 10a, 10b, die ein mit der Gießachse fluchtendes Paar bilden, und zwei Querbalken (hier horizontal) 11a, 11b, die sich je nach der Breite des gegossenen Produktes erstrecken. In jedem der beiden Balken eines Paars fließt das flüssige Metall in paarweise entgegengesetzte Richtungen. Außerdem ist der Metallfluss in einem Paar entgegengesetzt zu dem im anderen Paar.About three or four meters below the meniscus 8th , ie within the secondary cooling zone 2 , a point P is arbitrarily set on the longitudinal axis of the product (which coincides with the casting axis A), which is the center of the invention's own stirring cross 9 referred to as. This stirring cross 9 is a cross with four pairs of colinear bars: two longitudinal bars (here vertical) 10a . 10b which form a pair aligned with the casting axis, and two transversal bars (here horizontal) 11a . 11b depending on the width of the molded product. In each of the two bars of a pair, the liquid metal flows in pairs in opposite directions. In addition, the metal flow in one pair is opposite to that in the other pair.

Aufgrund des zwangsweise "fertigen" Abmessungscharakters des gegossenen Produktes sind diese Balken wie ersichtlich in gewisser Weise durch Rezirkulationsschleifen miteinander verbunden, um eine Gesamtströmung zu bilden, die sich in der Ebene des Breitseiten des gegossenen Produktes in der Gestalt eines vierblättrigen Kleeblatts ausbildet, wobei die Blätter Lappen L1, L2, L3, L4 darstellen, von denen sich die beiden oberen, L1 und L4, in der Kokille bis in Höhe der austretenden Gießstrahlen 7 und 7' erstrecken.Due to the forcibly "finished" dimension of the molded product, as can be seen, these beams are somewhat interconnected by recirculation loops to form a total flow that forms in the plane of the broad sides of the molded product in the form of a four-leaf clover Lappen L1, L2, L3, L4 represent, of which the two upper, L1 and L4, in the mold to the level of the emerging pouring streams 7 and 7 ' extend.

Gemäss dem in den 5 bis 8 dargestellten Rührmodus ist die Konvektion im vertikalen Balkenpaar also "divergierend". Die Metallströme gehen ab dem Mittelpunkt P auseinander. Der eine Strom 10a fließt zur darüber liegenden Kokille 1 hoch, der andere 10b fließt in Abziehrichtung des gegossenen Produktes nach unten zum Abschluss des Erstarrungsraums hin. Im horizontalen Balkenpaar 11a, 11b ist die Konvektion des Metalls "konvergierend": die Metallströme bewegen sich in Richtung Strömungsmittelpunkt P zueinander, indem sie von den seitlichen Schmalseiten des Produktes zur Längsachse A fließen.According to the in the 5 to 8th shown stirring mode is the convection in the vertical bar pair so "divergent". The metal streams diverge from the center point P. The one stream 10a flows to the overlying mold 1 high, the other 10b flows in the stripping direction of the cast product down to the conclusion of the solidification space. In the horizontal bar pair 11a . 11b is the convection of the metal "converging": the metal streams move towards the center of flow P to each other by flowing from the lateral narrow sides of the product to the longitudinal axis A.

Die diese Balken bildenden Metallströme werden wie bereits gesagt von gleitenden Magnetfeldern erzeugt, die ihrerseits von Linearinduktoren erzeugt werden, welche in unmittelbarer Nähe des gegossenen Produktes seinen Breitseiten (vorzugsweise beiden Seiten) gegenüberliegend angeordnet sind. Selbstverständlich ist es unnötig, dass beide Balkenpaare gleichzeitig von den Magnetfeldern angesteuert werden. Ein Paar genügt, zum Beispiel die vertikalen Balken 10a, 10b, wobei das andere Paar auf natürliche Weise zum Sitz einer Rückrezirkulation wird, da der Mittelpunkt P wie ein Stromdurchgangsknoten arbeitet, der die Massenströme und Bewegungsmengen beibehält, und umgekehrt.As already mentioned, the metal currents forming these bars are generated by sliding magnetic fields, which in turn are generated by linear inductors, which are arranged in the immediate vicinity of the molded product opposite its broad sides (preferably both sides). Of course, it is unnecessary that both bar pairs are simultaneously controlled by the magnetic fields. One pair is enough, for example the vertical bars 10a . 10b The other pair naturally becomes the seat of a recirculation because the midpoint P operates like a current passage node maintaining the mass flows and movement amounts, and vice versa.

Bei diesem ersten Rührmodus der Erfindung müssen allerdings die vertikalen Balken 10a und 10b ein Auseinanderfließen zulassen, wie in den 5 bis 8 gezeigt. In den oberen Lappen L1 und L4 in der Nähe der Kokille steigt das Metall dann zur Mitte auf und fließt an den Schmalseiten. herunter, und umgekehrt in den unteren Lappen L2 und L3.In this first stirring mode of the invention, however, the vertical bars must 10a and 10b allow a flow apart, as in the 5 to 8th shown. In the upper lobes L1 and L4 in the vicinity of the mold, the metal then rises to the center and flows on the narrow sides. down, and vice versa in the lower lobes L2 and L3.

Unter diesen Bedingungen werden durch die Durchführung der Erfindung die Metallaustausche zwischen oberem und unterem Bereich des Erstarrungsraums maximiert. Denn zum einen findet die schleifenförmige Zirkulation des Metalls in einem beliebigen Lappen in entgegengesetzter Richtung zu der statt, die sich in den beiden am nächsten beieinander liegenden Lappen aufbaut. Zum anderen wird die Stärke der Gießstrahlen 7, 7' durch den im Gleichstrom aufsteigenden mittigen Strom 10a systematisch verstärkt, wobei die Rezirkulationsschleifen L5 und L6 in der Kokille in Richtung Meniskus 8 ihrerseits dann auch verstärkt werden. Somit ist der zweischleifige Modus L5, L1, L4 und L6 in der Kokille darüber hinaus stabilisiert.Under these conditions, the practice of the invention maximizes metal exchanges between the upper and lower regions of the congealing space. For on the one hand, the loop-shaped circulation of the metal takes place in any lobe in the opposite direction to that which builds up in the two lobes lying closest to each other. On the other hand, the strength of the pouring jets 7 . 7 ' through the DC current rising in the middle 10a systematically reinforced, with the recirculation loops L5 and L6 in the mold towards the meniscus 8th then be strengthened for their part. Thus, the twin-loop mode L5, L1, L4 and L6 in the mold is further stabilized.

Auf diese Weise wird klar, dass ein beliebiges Flüssigmetallelement (das in Gedanken an einer beliebigen Stelle der Metallbadhöhe isoliert wird), sich durch willkürliche Benutzung sukzessiver aufsteigender oder absteigender Strömungen mit hoher Wahrscheinlichkeit mindestens einmal in der Kokille befinden wird, bevor es wieder absteigt, falls es sich anfänglich in der Sekundärkühlzone befindet, und umgekehrt, falls es anfänglich in der Kokille gewählt wird, wobei es zwangsweise insgesamt mit einer der Gießgeschwindigkeit entsprechenden mittleren Geschwindigkeit nach unten in die Abziehrichtung bewegt wird. Mit anderen Worten: durch diese Durchführung der Erfindung wird der Metallschmelzeaustausch zwischen den warmen Bereichen der Kokille und den kälteren Bereichen der Sekundärkühlung maximiert, und zwar indem in der Kokille die bekannten Mittel eingesetzt werden, um dort den zweischleifigen Modus zu stabilisieren.In this way, it will be appreciated that any liquid metal element (which is thought to be isolated at any point in the metal bath height) will most likely be in the mold at least once by arbitrary use of successive ascending or descending flows before it descends, if it is initially in the secondary cooling zone, and vice versa, if it is initially selected in the mold, forcibly being moved downwardly in the stripping direction at a mean velocity corresponding to the casting speed. In other words, by this practice of the invention, the molten metal exchange between the hot regions of the mold and the colder regions of the secondary cooling is maximized by the known means being used in the mold to stabilize the twin-loop mode.

Ein solcher Austausch trägt insbesondere zu einer besseren Ableitung der überschüssigen Wärme sowie zur Herbeiführung einer frühen und umfassenden äquiaxialen Erstarrung bei, wobei keine Gefahr besteht, dass der Strömungsmodus in der Kokille beeinträchtigt wird, sondern im Gegenteil die Stabilität der Links-Rechts-Asymmetrie der Bewegungen beiderseits des Giessrohrs verstärkt wird, egal, welcher lokale Modus vorliegt: zweifache Schleife (vgl. 5) oder einfache Schleife (vgl. 6), d.h. indem dem natürlichen willkürlichen Trend zum Übergang von einem Modus zum anderen entgegengewirkt wird.In particular, such replacement contributes to a better dissipation of the excess heat as well as to the achievement of early and extensive equiaxial solidification with no risk of adversely affecting the flow mode in the mold but, on the contrary, the stability of the left-right asymmetry of the motions is amplified on both sides of the pouring tube, no matter which local mode is present: double loop (see. 5 ) or simple loop (cf. 6 ), ie counteracting the natural arbitrary trend of transition from one mode to another.

Wie bereits gesagt werden die Balken 10 und 11 des Rührkreuzes 9 durch an diesen Stellen einwirkende gleitende Magnetfelder erzeugt. Deren Kraftlinien sind orthogonal zur Oberfläche des gegossenen Produktes oder weisen zumindest eine orthogonale Hauptkomponente auf, um die elektromagnetische Kopplung mit der Schmelze zu maximieren.As already said the bars 10 and 11 of the stirring cross 9 generated by acting at these locations sliding magnetic fields. Their lines of force are orthogonal to the surface of the molded product or have at least one main orthogonal component to maximize the electromagnetic coupling with the melt.

Es ist allgemein bekannt, dass solche Felder leicht mit herkömmlichen mehrphasigen Linearinduktoren erzeugt werden können.It It is well known that such fields easily with conventional multiphase linear inductors can be generated.

7a stellt eine erste Durchführungsart der Erfindung dar, bei der beiderseits des Gießrohrs zwei identische Linearinduktoren 12 und 13 horizontal auf gleicher Höhe oben auf der Gießmaschine angeordnet (kolineare Induktoren) und gegensätzlich geschaltet sind, so dass kolineare Magnetfelder erzeugt werden, die je nach Breite des gegossenen Produktes quer von den Schmalseiten 18, 18' zur Mitte gleiten. Diese Induktoren sind mit Vorteil so dimensioniert, dass sie jeweils ein gleitendes Magnetfeld an einem aktiven Konvektionsbalken (11a oder 11b) erzeugen, dessen Länge etwas geringer ist als die Hälfte der halben Breite der gegossenen Bramme 6. 7a represents a first implementation of the invention, in which both sides of the pouring tube, two identical linear inductors 12 and 13 arranged horizontally at the same height on top of the casting machine (co-linear inductors) and are connected in opposite directions, so that co-linear magnetic fields are generated, depending on the width of the cast product transversely from the narrow sides 18 . 18 ' glide to the middle. These inductors are advantageously dimensioned so that they each have a sliding magnetic field on an active convection bar ( 11a or 11b ) whose length is slightly less than half the half width of the cast slab 6 ,

In diesem Fall wird die Rührkraft von den konvergierenden Querbalken 11a, 11b des Rührkreuzes geliefert, während sich die in Längsrichtung fließenden Ströme 10a, 10b nach Passieren des Konfluenzpunktes P ergeben.In this case, the stirring force of the converging crossbar 11a . 11b of the stirring cross, while the flows flowing in the longitudinal direction 10a . 10b after passing the confluence point P.

7b erläutert eine zweite Durchführungsart der Erfindung, die hinsichtlich der erzielten Wirkungen der vorhergehenden entspricht. Bei dieser zweiten Variante sind die entgegengesetzt geschalteten kolinearen Linearinduktoren 14 und 15 vertikal auf der Gießachse angeordnet. Dadurch werden diesmal die Längsbalken 10a und 10b direkt angesteuert (deren Anwesenheit innerhalb der Sekundärkühlung die Grundlage selbst der Erfindung darstellt), wobei der obere Induktor 14 ein Magnetfeld erzeugt, das zum oberen Bereich der Gießmaschine in Richtung Kokille gleitet, während der untere Induktor 15 ein Magnetfeld erzeugt, das nach unten in Richtung Boden des Erstarrungsbereichs gleitet. 7b illustrates a second embodiment of the invention, which corresponds in terms of the effects achieved by the previous. In this second variant, the oppositely connected colinear linear inductors 14 and 15 vertically arranged on the casting axis. This will be the longitudinal beams 10a and 10b directly driven (whose presence within the secondary cooling is the basis of the invention itself), wherein the upper inductor 14 generates a magnetic field that slides towards the top of the casting machine towards the mold, while the bottom inductor 15 creates a magnetic field that slides down towards the bottom of the solidification area.

8 stellt eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung dar. Dabei wird der obere Rand der die Gießstrahlen verstärkenden, oberen Rezirkulationslappen L1 und L4 in aktive Konvektionszonen umgewandelt. Dazu werden den beiden Induktoren, die in der Sekundärkühlung zur Bildung des Rührkreuzes bereits vorhanden sind, zwei weitere Linearinduktoren 16, 17 mit horizontalen Gleitfeldern hinzugefügt, die kolinear beiderseits des Gießrohrs 4 in Höhe der aus den Öffnungen 5 und 5' austretenden Gießstrahlen 7 und 7' angeordnet sind und im Gleichstrom mit diesen Strahlen vom Gießrohr zu den Schmalseiten 3, 3' der Kokille 1 gleiten. Der Konvergenzeffekt zwischen den Strahlen und dem von unten aufsteigenden, mittigen Strom wird dadurch weiter verstärkt, und damit auch die örtlichen zweilschleifigen Bewegungsverhältnisse in der Kokille. 8th This is a preferred embodiment of the invention. In this case, the upper edge of the pouring jet reinforcing upper recirculation flaps L1 and L4 is converted into active convection zones. For this purpose, the two inductors, which are already present in the secondary cooling to form the Rührkreuzes, two more linear inductors 16 . 17 added with horizontal sliding fields, which are colinear on both sides of the pouring tube 4 at the level of the openings 5 and 5 ' emerging pouring streams 7 and 7 ' are arranged and in cocurrent with these rays from the pouring tube to the narrow sides 3 . 3 ' the mold 1 slide. The convergence effect between the rays and the rising from the bottom, central stream is further enhanced, and thus the local two-loop motion conditions in the mold.

9, analog zu 5, unterscheidet sich jedoch dadurch grundlegend davon, dass die Zirkulationsrichtungen des Metalls in jedem der vier Balken des Rührkreuzes 9 umgekehrt sind. 9 stellt somit die zweite Hauptvariante bei der Durchführung der Erfindung dar, bei der längsgerichtete, gegenläufige, kolineare Strömungen 20a, 20b im Mittenbereich des gegossenen Produktes 6 erzeugt werden, die diesmal in Richtung Punkt P so zueinander konvergieren, dass eine Gesamtzirkulation des flüssigen Metalls entsteht, die sich in der Kokille durch an den Schmalseiten 18, 18' aufsteigende Ströme bis in Höhe der aus den Auslassöffnungen 5, 5' des Gießrohrs austretenden Gießstrahlen 7, 7' erstreckt, denen sie im Gegenstrom entgegenwirken, um sie abzubremsen. 9 , analogous to 5 but differs fundamentally from the fact that the directions of circulation of the metal in each of the four bars of the stirring cross 9 are reversed. 9 thus represents the second major variant in the practice of the invention, in the longitudinal, counter-rotating, co-linear flows 20a . 20b in the middle area of the molded product 6 are generated, this time in the direction P point converge to each other so that a total circulation of the liquid metal is formed in the mold through on the narrow sides 18 . 18 ' ascending flows up to the level of the outlets 5 . 5 ' the pouring tube emerging pouring jets 7 . 7 ' which they counteract in countercurrent to decelerate it.

Es ergibt sich dann insgesamt eine Rührkonfiguration in der Sekundärkühlung mit vier Strömungslappen L1 bis L4, bei der sich die Schleifen im Vergleich zur ersten Variante in entgegengesetzter Richtung drehen. Aufgrund der antagonistischen Wirkung der oberen Lappen L1 und L4 auf die Gießstrahlen 7 und 7' sind allerdings die Rückströmungen des Metalls nach unten in den Mittenbereich des Erstarrungsraums im Querschnitt des Produktes schwächer kanalisiert und eingegrenzt und viel diffuser und breit gestreuter als in der ersten Variante.This results in a total of a stirring configuration in the secondary cooling with four flow lobes L1 to L4, in which the loops rotate in the opposite direction in comparison to the first variant. Due to the antagonistic effect of the upper lobes L1 and L4 on the pouring jets 7 and 7 ' However, the backflow of the metal down into the middle region of the solidification space in the cross section of the product are less channeled and narrowed and much more diffuse and widely scattered than in the first variant.

Es versteht sich, dass diese beiden Hauptvarianten in Wirklichkeit nur verschiedene, ergänzende Aspekte derselben Erfindung sind, die bei der Durchführung des Rührverfahrens zusammen vorliegen können. Die Gleitrichtungen der einwirkenden Magnetfelder lassen sich in der Tat leicht dynamisch modifizieren, zum Beispiel durch Umpolung der Induktoren, die sie erzeugen, so dass die Strömungen der Gießstrahlen 7, 7' bei einem in der Sekundärkühlung weit von diesen Strahlen entfernt stattfindenden Rührvorgang nach Bedarf abgebremst oder beschleunigt werden können.It is understood that these two mainva In reality, they are merely different, complementary aspects of the same invention which may be present together in carrying out the stirring process. In fact, the directions of sliding of the applied magnetic fields can be easily dynamically modified, for example, by reversing the inductors that they generate, so that the flows of the pouring jets 7 . 7 ' can be braked or accelerated as needed at a distant in the secondary cooling far away from these rays stirring.

Man sieht also, dass ein wesentliches Interesse der Erfindung darin besteht, dass ein guter Oben-Unten-Austausch im Erstarrungsraum gewährleistet wird und dabei gleichzeitig aus der Ferne auf die Gießstrahlen in der Kokille eingewirkt werden kann, und zwar mit Hilfe eines einfachen, rustikalen Aufbaus einer elektromagnetischen Rühreinrichtung, deren Komponenten im Handel erhältlich sind.you So sees that a significant interest of the invention therein There is a good up-down exchange in the freezing room guaranteed and at the same time from a distance on the pouring streams can be acted in the mold, with the help of a simple, rustic construction of an electromagnetic stirring device whose Components available in stores are.

Die Erfindung besteht demnach letztendlich darin, die derzeit verfügbaren elektromagnetischen Rührmittel sinnvoll zu nutzen, um in der Sekundärkühlzone eine Längsteilung des Produktes in zwei nebeneinander liegende Stränge zu realisieren und in jedem Strang eine schmetterlingsflügelartige Rührkonfiguration aufzubauen. Dadurch entsteht in der Sekundärkühlzone ein vierlappiges Strömungssystem, dessen Herzstück das Rührkreuz 9 mit seinem Mittelpunkt P ist.The invention is therefore ultimately to make good use of the currently available electromagnetic stirring means to realize a longitudinal division of the product into two adjacent strands in the secondary cooling zone and to build up a butterfly-wing-like stirring configuration in each strand. This creates a four-lobed flow system in the secondary cooling zone, the heart of which is the stirring cross 9 with its center P is.

Aus naheliegenden Symmetriegründen erfolgt diese Teilung in zwei Stränge vorzugsweise auf der halben Breite des gegossenen Produktes, d.h. an dessen Längsachse entlang, da diese Achse gewöhnlich mit der Gießachse zusammenfällt.Out obvious symmetry reasons this division takes place in two strands, preferably on the half Width of cast product, i. on its longitudinal axis along, as this axis is ordinary with the casting axis coincides.

Es genügt allerdings, ein Ungleichgewicht in den Rührkräften zwischen den beiden Querbalken 11a, 11b herbeizuführen, zum Beispiel durch eine unterschiedliche Regelung der Stromstärken der die Induktoren 12, 13 speisenden elektrischen Ströme, um die Mittenlage des Mittelpunks P seitlich zu der einen 5 oder anderen Schmalseite 5' zu verschieben und auf diese Weise auf einer Seite des Gießrohrs eine selektivere Wirkung auf die Bewegungen in der Kokille als auf der anderen Seite zu erzielen.It is sufficient, however, an imbalance in the stirring forces between the two bars 11a . 11b cause, for example, by a different regulation of the currents of the inductors 12 . 13 feeding electrical currents to the center of the center P P side to the one 5 or other narrow side 5 ' to move and in this way on one side of the pouring tube to achieve a more selective effect on the movements in the mold than on the other side.

Ebenso ermöglicht ein entsprechendes Ungleichgewicht in den Längsbalken 10a, 10b bei einer gegebenen Rühreinrichtung eine Verschiebung des Mittelpunkts P des Rührkreuzes nach oben oder nach unten, ohne die Lage dieser Einrichtung auf der Gießmaschine modifizieren zu müssen.Similarly, allows a corresponding imbalance in the longitudinal beams 10a . 10b for a given agitator, a shift of the center point P of the stirring cross up or down, without having to modify the position of this device on the casting machine.

Will man jedoch auf diese beiden möglichen Verstellungen der Lage des Mittelpunkts P des Rührkreuzes zusammen einwirken, muss die Sekundärkühlung mit einer Rühreinrichtung mit vier Induktoren versehen werden, um jeden der vier Balken 10a, 10b, 11a und 11b elektromagnetisch ansteuern zu können.However, if one wants to act on these two possible adjustments of the position of the center point P of the stirring cross together, the secondary cooling must be provided with a stirring device with four inductors to each of the four bars 10a . 10b . 11a and 11b to be able to drive electromagnetically.

Unabhängig von der jeweils gewählten Durchführungsart sorgt die Erfindung für ein komplettes Rühren des Metalls über die Metallbadhöhe, das sowohl eine thermische als auch chemische Homogenität zwischen oberem und unterem Bereich des Erstarrungsraums gewährleistet, ohne dabei auf die günstigen Wirkungen zu verzichten, die für Rührvorgänge in der Kokille bzw. in der Sekundärkühlzone charakteristisch sind, und ohne den örtlichen Strömungsmodus in der Kokille zu beeinträchtigen, der gegebenenfalls sogar stabilisiert wird.Independent of the type of implementation chosen the invention ensures a complete stir of the metal over the metal bath height, this gives both a thermal and a chemical homogeneity between ensures upper and lower area of the solidification space, without sacrificing on the cheap To give up effects for Stirring in the Mold or in the secondary cooling zone characteristic are, and without the local flow mode in the mold, which is possibly even stabilized.

Es versteht sich von selbst, dass sich die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern vielmehr eine Vielzahl von Varianten und äquivalenten Ausführungen betrifft, wenn ihre in den nachfolgenden Ansprüchen gegebene Definition eingehalten wird.It It goes without saying that the invention does not affect the limited examples, but rather one Variety of variants and equivalent versions is concerned when its definition given in the following claims becomes.

So haben zum Beispiel die einzusetzenden Linearinduktoren klassischerweise eine ebene Struktur, aber dieser Anordnung wird lediglich ein Vorzug gegeben. In Frage kommen können auch bogenförmig ausgebildete Induktoren, die sich möglichst gut an die Oberflächenform der Bramme anschmiegen lassen, da, wo die Induktoren über die Metallbadhöhe verteilt angeordnet sind.So For example, the linear inductors to be used are classically a planar structure, but this arrangement is given only a preference. Can be considered also arched trained inducers that work as well as possible on the surface shape the slab to nestle, where the inductors on the Metal bath height distributed are arranged.

Claims (10)

Elektromagnetisches Rührverfahren in der Sekundärkühlzone einer Anlage zum Stranggießen von Metallprodukten mit länglichem Querschnitt, deren Kokille mit einem Tauchrohr mit seitlichen, zu den Schmalseiten gerichteten Austrittsöffnungen versehen ist, welches Rührverfahren mit Hilfe von gleitenden Magnetfeldern durchgeführt wird, welche von in der Nähe des gegossenen Metalls angeordneten Mehrphaseninduktoren erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Förderung der Flüssigmetallaustausche innerhalb des Erstarrungsraums (6) zwischen der Sekundärkühlzone (2) und der Kokille (1) in der Sekundärkühlzone die Bildung eines längsgerichteten Metallflusses erzwungen wird, welcher im Mittenbereich des gegossenen Produktes in Form von zwei gegenläufigen, kolinearen Strömungen (10a, 10b, oder 20a, 20b) lokalisiert ist und eine Gesamtzirkulation des Flüssigmetalls in Gestalt eines "vierblättrigen Kleeblatts" herbeiführt, welches zwei obere Lappen und zwei untere Lappen hat und dessen obere Lappen (L1, L4) in der Kokille bis an die aus den Austrittsöffnungen (5, 5') des Tauchrohrs (4) heraustretenden Gießstrahlen (7, 7') reichen.An electromagnetic stirring method in the secondary cooling zone of an apparatus for continuously casting metal products of elongated cross-section, the mold of which is provided with a dip tube with lateral, narrow side outlets, which stirring is carried out by means of sliding magnetic fields arranged from near the cast metal Mehrphaseninduktoren be generated, characterized in that for promoting the liquid metal exchanges within the solidification space ( 6 ) between the secondary cooling zone ( 2 ) and the mold ( 1 ) in the secondary cooling zone, the formation of a longitudinal metal flow is forced, which in the middle region of the cast product in the form of two opposing, co-linear flows ( 10a . 10b , or 20a . 20b ) and causes a total circulation of the liquid metal in the form of a "four-leaf cloverleaf", which has two upper lobes and two lower lobes and whose upper lobes (L1, L4) in the mold to the out of the outlet openings ( 5 . 5 ' ) of the dip tube ( 4 ) emerging pouring streams ( 7 . 7 ' ) pass. Rührverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die längsgerichteten, gegenläufigen, kolinearen Strömungen (10a, 10b) im Mittenbereich des gegossenen Produktes sich voneinander entfernend erzeugt werden, so dass die oberen Lappen (L1, L4), die in der Kokille bis an die aus den Austrittsöffnungen (5, 5') des Tauchrohrs heraustretenden Gießstrahlen (7, 7') reichen, sich im Gleichstrom mit ihnen vermischen, um sie zu verstärken.Stirring method according to claim 1, characterized in that the longitudinal, gegenläufi gene, colinear flows ( 10a . 10b ) are produced in the middle region of the molded product so as to be separated from one another, so that the upper lobes (L1, L4) which are in the mold to the out of the outlet openings ( 5 . 5 ' ) of the dip tube emerging pouring jets ( 7 . 7 ' ), co-mingle with them to reinforce them. Rührverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die längsgerichteten, gegenläufigen, kolinearen Strömungen (20a, 20b) im Mittenbereich des gegossenen Produktes zueinander konvergierend erzeugt werden, so dass die oberen Lappen (L1, L4), die in der Kokille bis an die aus den Austrittsöffnungen (5, 5') des Tauchrohrs heraustretenden Gießstrahlen (7, 7') reichen, sich im Gegenstrom über sie legen, um sie abzubremsen.Stirring method according to claim 1, characterized in that the longitudinal, counter-rotating, colinear flows ( 20a . 20b ) are generated converging in the center region of the cast product, so that the upper lobes (L1, L4), which in the mold to the out of the outlet openings ( 5 . 5 ' ) of the dip tube emerging pouring jets ( 7 . 7 ' ), letting it run countercurrently to slow it down. Rührverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisierung des längsgerichteten, mittigen Metallflusses in der Sekundärkühlzone zu der einen oder der anderen Schmalseite des gegossenen Produktes hin verlagert wird.stirring method according to claim 1, characterized in that the localization of the longitudinal, central metal flow in the secondary cooling zone to one or the other narrow side of the molded product is shifted towards. Rührverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der längsgerichtete Metallfluss im Mittenbereich des gegossenen Produktes in Form von zwei gegenläufigen, kolinearen Strömungen mit Hilfe von kolinearen, beweglichen Magnetfeldern erzeugt wird, die im Mittenbereich in Längsrichtung gleiten, wobei sie sich entweder einander nähern oder sich voneinander entfernen.stirring method according to claim 2 or 3, characterized in that the longitudinal Metal flow in the center area of the cast product in the form of two opposing, colinear flows generated by means of colinear, mobile magnetic fields, in the middle area in the longitudinal direction glide, either approaching each other or from each other remove. Rührverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der längsgerichtete Metallfluss im Mittenbereich des gegossenen Produktes in Form von zwei gegenläufigen, kolinearen Strömungen mit Hilfe von kolinearen, beweglichen Magnetfeldern erzeugt wird, die je nach Breite des gegossenen Produktes in Querrichtung gleiten, wobei sie sich vom Rand zur Mitte des gegossenen Produktes einander nähern oder sich vom Rand zur Mitte des gegossenen Produktes voneinander entfernen.stirring method according to claim 2 or 3, characterized in that the longitudinal Metal flow in the center area of the cast product in the form of two opposing, colinear flows generated by means of colinear, mobile magnetic fields, gliding in the transverse direction, depending on the width of the cast product, moving from the edge to the center of the molded product each other draw closer or from the edge to the center of the molded product from each other remove. Rührverfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitenden Magnetfelder mit Hilfe von mehrphasigen, linearen Induktoren erzeugt werden, die den Breitseiten des gegossenen Produktes gegenüberliegend angeordnet werden.stirring method according to any one of the preceding claims, characterized in that the sliding magnetic fields by means of multiphase, linear Inductors are generated, which are the broad sides of the molded product opposite to be ordered. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren mit elektrischen Strömen unterschiedlicher Stromstärken gespeist werden.Method according to claim 7, characterized in that that the inductors fed with electric currents of different currents become. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zudem gleitend-bewegliche Magnetfelder verwendet werden, die in der Kokille (1) direkt auf die aus den Öffnungen (5, 5') des Tauchrohrs (4) austretenden Gießstrahlen (7, 7') einwirken.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that, in addition, sliding-movable magnetic fields are used in the mold ( 1 ) directly onto the openings ( 5 . 5 ' ) of the dip tube ( 4 ) pouring streams ( 7 . 7 ' ). Metallprodukt mit länglichem Querschnitt aus einer Stranggießanlage, deren Sekundärkühlzone Sitz eines elektromagnetischen Rührvorgangs gemäß dem in Anspruch 1 definierten Rührvorgang ist.Metal product with oblong cross-section of one continuous casting, whose secondary cooling zone is seated an electromagnetic stirring process according to the in Claim 1 defined stirring is.
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