DE69419153T2 - Verfahren zur steuerung des flusses in einer giessform mittels dc-magnetischen feldern - Google Patents
Verfahren zur steuerung des flusses in einer giessform mittels dc-magnetischen feldernInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stranggießverfahren, wobei ein magnetisches Gleichfeld an die Richtung der Dicke der Gießform über die gesamte Breitenrichtung angelegt wird, um den Strom geschmolzenen Stahls einheitlich zu machen und insbesondere ein Stranggießverfahren, wobei die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit innerhalb der Gießform auf einen spezifischen Bereich reguliert wird.
- Es ist bekannt, daß beim Stranggießen der Fluß eines geschmolzenen Stahls innerhalb einer Gießform die Qualität von Gußplatten und den Betrieb sehr beeinflußt. Insbesondere der Fluß eines Stroms geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, bringt Schlackeneinschlüsse, die im geschmolzenen Stahl eingeschlossen sind, in einen tiefen Abschnitt eines Strangschmelzbades. Je tiefer der Abschnitt, in dem die Einschlüsse gebracht werden, je leichter das Einfangen der Einschlüsse in einem erstarrten Mantel und folglich je höher die Möglichkeit des Auftretens von Defekten in einer Gußplatte. Aus diesem Grund sollte die Tiefe des Eintritts eines absinkenden Stroms vorzugsweise so klein wie möglich sein. Andererseits tritt hinsichtlich der Oberfläche eines geschmolzenen Stahls, wenn die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit so hoch ist, wie es beim Hochgeschwindkeitsgießen beobachtet wird, ein Mitreißen eines Pulvers, das auf der Oberfläche des geschmolzenen Stahls vorhanden ist, im geschmolzenen Stahl oder eine Zunahme einer Variation des Oberflächenpegels des geschmolzenen Stahl auf. Wenn die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit niedrig ist, wie es beim Niedergeschwindkeitsgießen beobachtet wird, wird ein Deckel auf der Oberfläche des geschmolzenen Stahls gebildet, der den Betrieb behindert. Ferner werden in diesem Fall Einschlüsse oder Ar-Blasen in einem erstarrten Mantel gefangen, um die Qualität der Gußplatte in ihrem Abschnitt sehr nahe deren Oberfläche zu verschlechtern. Aus diesem Grund sollte die Gießspiegel- Fließgeschwindigkeit auf einem konstanten Pegel gehalten werden. Da es schwierig ist, ein solches Flußmuster durch die Regulierung der Düsenform und der Düsentiefe von der Oberfläche des geschmolzenen Stahls aus zu erhalten, sind verschiedene Verfahren zum Regulieren des Flusses eines geschmolzenen Stahls in einer Gießform durch Ausnutzen eines magnetischen Gleichfeldes in der Technik vorgeschlagen worden.
- Die japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2-20349 offenbart ein Verfahren, wobei der Fluß eines geschmolzenen Stahls innerhalb einer Gießform unter Verwendung eines magnetischen Gleichfeldes reguliert wird. In diesem Verfahren läßt man ein magnetisches Gleichfeld auf einen Teil eines Hauptkanals eines Stroms geschmolzenen Stahls einwirken, der durch eine Eintauchdüse zugeführt wird, um den Hauptstrom des geschmolzenen Stahls zu verzögern, wodurch der Eintritt eines absinkenden Stroms in einen tiefen Abschnitt eines Strangschmelzbades verhindert wird. Gleichzeitig wird der Hauptstrom in kleine Ströme aufgeteilt, um eine Bewegung des geschmolzenen Stahls im Schmelzbad zu bewirken. In diesem Verfahren umgeht jedoch, da man ein magnetisches Gleichfeld auf einen Teil der Breite der Gießform einwirken läßt, ein Strom, der durch die Düse zugeführt wird, in einigen Fällen ein Bremsband (ein Magnetfeldband). Das heißt, es tritt ein Strom auf, der von einer Stelle, wo die Bremse schwach ist, zum unteren Teil des Schmelzbades geleitet wird. Dies bringt Einschlüsse in einen tiefen Abschnitt des Schmelzbades. Ferner wird in diesem Fall, da dieses Phänomen nicht stabil ist, der Fluß des geschmolzenen Stahls innerhalb der Gießform instabil, was zu einer instabilen Bewegung am oberen Teil des Schmelzbades führt. Aus diesem Grund konnte das obige Verfahren die Qualität der Gußplatte nicht verbessern.
- Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2- 284750 offenbart ein Verfahren, wobei ein magnetisches Gleichfeld an den gesamten Bereich in die Breitenrichtung der Gießform angelegt wird. Gemäß diesem Verfahren wird, obwohl ein Strom unter dem Bremsband in eine ideale Strömung gebracht werden kann, das magnetische Gleichfeld an eine Stelle angelegt, wo ein Bremsung angewendet wird. Ferner wird die Regulierung der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit durch Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes an die gesamte Gießform oder alternativ durch Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes in einer zweistufigen Weise durchgeführt. Ein Verfahren, wobei ein magnetisches Gleichfeld an einen Abschnitt unterhalb der Düsenbohrung angelegt wird, wird darin ebenfalls offenbart. Wie im folgenden beschrieben wird, wird jedoch die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit beträchtlich durch den Winkel eines Stroms geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, die Position des Magnetfeldes und die magnetische Flußdichte beeinflußt, und folglich war sogar in diesem Verfahren der Fluß des geschmolzenen Stahls instabil.
- Folglich offenbart, obwohl der Stand der Technik Verfahren offenbart, einen Strom unter einem Bremsband in eine ideale Strömung zu bringen, er kein Verfahren zum Regulieren der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit durch unterschiedliche Einrich tungen, abhängig von der Gießgeschwindigkeit.
- Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, wobei die Tiefe des Eintritts eines absinkenden Stroms eines Stroms geschmolzenen Stahls vermindert wird und gleichzeitig insbesondere die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit auf der Oberfläche des geschmolzenen Stahls entsprechend der Gießgeschwindigkeit reguliert wird, wodurch eine Gußplatte bereitgestellt wird, die eine äußerst ausgezeichnete Oberflächeneigenschaft aufweist, die mit den bekannten herkömmlichen Verfahren nicht zu erhalten ist.
- Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Regulieren des Flusses eines geschmolzenen Stahls in einer Gießform durch Ausnutzen eines magnetischen Gleichfeldes bereit, mit dem Schritt des Ausführens von Stranggießen, während der Fluß eines geschmolzenen Stahls durch Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes reguliert wird, das eine im wesentlichen einheitliche magnetische Flußdichteverteilung über die gesamte Breitenrichtung der Gießform aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit eines Gießspiegels an der Oberfläche des geschmolzenen Stahls in der Gießform in einem Bereich von 0,20 bis 0,40 m/s reguliert wird, während ein Magnetfeld angelegt wird. Wenn die Fließgeschwindigkeit des Gießspiegels an der Oberfläche des geschmolzenen Stahls beträchtlich erhöht wird, werden der Zuführwinkel der Düse für den geschmolzenen Stahl und die Position des Magnetfeldes so festgelegt, daß ein Strom des geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wird, keine Magnetfeldzone durchquert, sondern direkt mit einer kurzen Seitenwand der Gießform kollidiert, und die magnetische Flußdichte B dann gemäß der folgenden Gleichung (1) reguliert wird, wodurch die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit im oben an gegebenen Bereich reguliert wird:
- Vp/V&sub0; = 1 + α&sub1;{1-exp(-β&sub1; · H²)} (1)
- wobei H = 185,8 · B² · D · T/(D + T)V
- wobei Vp die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in m/s, wenn ein Magnetfeld angelegt wird, darstellt;
- V&sub0; die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in m/s, wenn kein Magnetfeld angelegt wird, darstellt;
- B die magnetische Flußdichte in T in der Mitte in die Richtung der Höhe im magnetischen Gleichfeld darstellt;
- D die Breite der Gießform in m darstellt;
- T die Dicke der Gießform in m darstellt;
- V die mittlere Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen Stahls in m/s darstellt, der durch eine Düsenbohrung zugeführt wird; und
- α&sub1; und β&sub1; Konstanten sind.
- In diesem Fall ist V&sub0; ein gemessener Wert, und D, T und V sind vorherbestimmte Werte. Daher kann die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp durch Einstellen der magnetischen Flußdichte B reguliert werden.
- Wenn die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit erhöht oder vermindert wird, werden der Zuführwinkel der Düse für den geschmolzenen Stahl und die Position des Magnetfeldes so festgelegt, daß ein Strom des geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wird, eine Magnetfeldzone durchquert und dann mit einer kurzen Seitenwand der Gießform kollidiert und die magnetische Flußdichte dann gemäß der folgenden Gleichung (2) reguliert wird, wodurch die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit auf den oben angegebenen Bereich reguliert wird:
- Vp/V&sub0; = 1 + α&sub2;{sinβ&sub2; · H)exp(-γ · H)} (2)
- wobei H = 185,8 · B² · D · T/(D + T)V
- wobei α&sub2;, β&sub2;, und γ Konstanten sind.
- Erfindungsgemäß kann, da die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit durch das obige Verfahren reguliert wird, der Fluß des geschmolzenen Stahls in der Gießform entsprechend der Gießgeschwindigkeit geeignet reguliert werden, was es ermöglicht, daß die Verschlechterung der Qualität der Oberflächenschicht in einer Gußplatte, die durch Einschlüsse und Ar-Blasen verursacht wird, sicher verhindert wird.
- Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit und dem Defektindex in der Oberflächenschicht einer Gußplatte zeigt, das die optimale Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung anzeigt;
- Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht einer Magnetfeldspule zum Erzeugen eines magnetischen Gleichfeldes;
- Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Parameter H und der Gießgeschwindigkeit zeigt, das einen Parameter H anzeigt, der notwendig ist, um einen Strom geschmolzenen Stahls zu einer idealen Strömung zu bringen;
- Fig. 4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Parameter H und der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in einer Ausführungsform zeigt, wo ein Strom eines geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, direkt mit einer kurzen Seitenwand einer Gießform kollidiert;
- Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Parameter H und der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in einer Ausführungsform zeigt, wo ein Strom eines geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, eine Magnetfeldzone durchquert und dann mit einer kurzen Seitenwand einer Gießform kollidiert;
- Fig. 6(A) ist ein schematisches Diagramm, das die Kollision eines Stroms geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, direkt mit einer kurzen Seitenwand einer Gießform zeigt;
- Fig. 6(B) ist ein schematisches Diagramm, das die Durchquerung einer Magnetfeldzone durch einen Strom geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, gefolgt durch die Kollision des Stroms geschmolzenen Stahls mit einer kurzen Seitenwand einer Gießform zeigt;
- Fig. 7(A) bis 7(D) sind ein typisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Strom geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, und einer Magnetfeldzone zeigt;
- Fig. 8 ist ein Diagramm, das einen Defektindex in der Oberflächenschicht von in Ausführungsbeispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 angefertigten Gußplatten zeigt;
- Fig. 9 ist ein Diagramm, das einen Defektindex im Inneren von in Ausführungsbeispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 angefertigten Gußplatten zeigt;
- Fig. 10 ist ein Diagramm, das einen Defektindex in der Oberflächenschicht von in Ausführungsbeispielen 4 bis 6 und Vergleichsbeispielen 4 bis 6 angefertigten Gußplatten zeigt;
- Fig. 11 ist ein Diagramm, das einen Defektindex im Inneren von in Ausführungsbeispielen 4 bis 6 und Vergleichsbeispielen 4 bis 6 angefertigten Gußplatten zeigt;
- Fig. 12 ist ein Diagramm, das einen Defektindex in der Oberflächenschicht von in Ausführungsbeispielen 7 bis 9 und Vergleichsbeispielen 7 bis 9 angefertigten Gußplatten zeigt; und
- Fig. 13 ist ein Diagramm, das einen Defektindex im Inneren von in Ausführungsbeispielen 7 bis 9 und Vergleichsbeispielen 7 bis 9 angefertigten Gußplatten zeigt.
- Es wird nun die beste Form, die Erfindung auszuführen, beschrieben.
- Stranggießen kann entsprechend der Gießgeschwindigkeit grob in drei Systeme, d. h. Niedergeschwindkeitsgießen, Mittelgeschwindigkeitsgießen und Hochgeschwindkeitsgießen klassifiziert werden.
- In einem Niedergeschwindkeitsgießverfahren wird das Gießen eines dicken Materials mit einer Geschwindigkeit von weniger als etwa 0,8 m/min unter Verwendung einer Vertikalgießmaschine ausgeführt.
- In einem Mittelgeschwindigkeitsgießverfahren wird das Gießen mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,8 bis zu weniger als 1,8 m/min unter Verwendung einer Biegestranggießmaschine, einer Vertikalbiegestranggießmaschine oder dergleichen ausgeführt, und in einem Hochgeschwindkeitsgießverfahren wird ein dünnes Material mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,8 bis zu weniger als 3 m/min unter Verwendung einer Vertikalbiegestranggießmaschine oder dergleichen durchgeführt.
- Folglich wird ein beträchtlicher Unterschied der Gießgeschwindigkeit unter den Gießverfahren vorgefunden, der zu einer Variation der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit an der Oberfläche eines geschmolzenen Stahls entsprechend den Gießbedingungen führt (Gießgeschwindigkeit, Größe der Gußplatte und dergleichen).
- Wie oben beschrieben, wird, wenn die Gießspiegel-Fließge schwindigkeit hoch ist, die Variation des Pegels des geschmolzenen Stahls so groß, daß ein Pulver, das auf der Oberfläche des geschmolzenen Stahls vorhanden ist, im geschmolzenen Stahl mitgerissen wird, während, wenn die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit niedrig ist, Einschlüsse oder Ar-Blasen in einem erstarrten Mantel gefangen werden. In beiden Fällen wird die Oberflächenqualität der sich ergebenden Gußplatte verschlechtert.
- Daher kann eine bloße Regulierung der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit keine Gußplatte bereitstellen, die eine ausgezeichnete Oberflächenqualität aufweist.
- Beruhend auf der obigen Erkenntnis haben die gegenwärtigen Erfinder Untersuchungen über einen optimalen Gießspiegel-Fließgeschwindigkeitsbereich angestellt. Insbesondere wurde Gießen unter Verwendung einer wirklichen Stranggießmaschine unter verschiedenen Gießbedingungen durchgeführt, um die Beziehung zwischen der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit und dem Defekt in einer Gußplatte zu untersuchen. Als Ergebnis ist herausgefunden worden, daß wenn die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit im Bereich von 0,20 bis 0,40 m/s liegt, der Defekt der Gußplatte beträchtlich vermindert werden kann. Die Ergebnisse werden in Fig. 1 gezeigt. Es kann aus der Zeichnung entnommen werden, daß wenn die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit im Bereich von 0,20 bis 0,40 m/s liegt, der Defektindex in der Oberfläche von Gußplatten nicht mehr als 1,0 beträgt, was anzeigt, daß eine Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in diesem Bereich eine verbesserte Oberflächenqualität bieten kann.
- Es werden nun Einrichtungen beschrieben, eine Gießspiegel- Fließgeschwindigkeit im obigen Bereich bereitzustellen.
- Die gegenwärtigen Erfinder haben einen Modellversuch durchgeführt, wobei sie Quecksilber in einer Anlage verwendeten, die einem Maßstab von 1/2 einer wirklichen Maschine entsprach, um den Einfluß des Winkels eines geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, der Position eines Magnetfeldes und der magnetischen Flußdichte aufzuklären.
- Am Anfang wurde ein magnetisches Gleichfeld gebildet, zum Beispiel durch, wie in Fig. 2 gezeigt, Bereitstellen eines Paares Spulen 4, 4 an gegenüberliegenden Schenkeln 3, 3 eines - förmigen Eisenkerns 2 und Schicken eines Gleichstroms durch die Spulen 4, 4. In diesem Fall konnte ein magnetisches Gleichfeld, das eine magnetische Flußdichte aufwies, die einheitlich in die Breitenrichtung war, durch Verwendung eines Magnetpols bereitgestellt werden, der eine Breite aufwies, die größer als die Breite der Gießform war.
- Dann wurde dieses magnetische Gleichfeld verwendet, um Bedingungen zu bestimmen, einen Strom geschmolzenen Stahls unter der Magnetfeldzone, die an den geschmolzenen Stahl angelegt wurde, in eine ideale Strömung zu bringen.
- Im Grunde vereinfacht eine höhere magnetische Flußdichte eine ideale Strömung. Die gegenwärtigen Erfinder heben die minimale erforderliche magnetische Flußdichte abhängig von der Menge des gegossenen geschmolzenen Stahls durch den folgenden Parameter H definiert:
- H = 185,8 · B² · D · T/(D + T)V
- wobei B die magnetische Flußdichte in der Mitte in die Richtung der Höhe im magnetischen Gleichfeld darstellt;
- D die Breite der Gießform darstellt;
- T die Dicke der Gießform darstellt;
- V die mittlere Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen Stahls darstellt, der durch eine Düsenbohrung zugeführt wird;
- Der Parameter H stellt das Verhältnis der elektromagnetischen Kraft, die infolge des magnetischen Gleichfeldes auf den ge schmolzenen Stahl wirkt, zur Trägheitskraft des Stroms geschmolzenen Stahls dar, der durch die Düse zugeführt wird. Je größer der B-Wert und je kleiner der V-Wert, desto größer der H-Wert. Die Beziehung zwischen dem Parameter H und der Fließgeschwindigkeit eines absinkenden Stroms in der Nähe einer kurzen Seitenwand einer Gießform unter dem Magnetfeld wurde untersucht, um Bedingungen bereitzustellen, um den Strom geschmolzenen Stahls in eine ideale Strömung zu bringen. Als Ergebnis ist herausgefunden worden, daß wie in Fig. 3 gezeigt, der Strom unter der Magnetfeld in eine ideale Strömung gebracht werden kann, indem der H-Wert auf nicht weniger als 2,6 gebracht wird, obwohl die Bremseffizienz abhängig vom Zuführwinkel der Düse für den geschmolzenen Stahl und der Position des Magnetfeldes etwas variiert.
- In Fig. 3 ist die Gießgeschwindigkeit beim Stranggießen auf der Ordinate aufgezeichnet, W ist die Fließgeschwindigkeit eines absinkenden Stroms in der Nähe einer kurzen Seitenwand unter der Magnetfeldzone, und Vc ist ein Wert, der durch Dividieren der Menge des Stroms, der durch die Düse zugeführt wird, durch die horizontale Querschnittsfläche des Schmelzbades erhalten wird.
- Um zu erfahren, was die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit ist, haben die gegenwärtigen Erfinder dann die Beziehung zwischen der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit und dem Parameter H durch Variieren des Winkels eines Stroms geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, der Position eines Magnetfeldes und der Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen Stahls mit einem angelegten magnetischen Gleichfeld untersucht. Als Ergebnis ist herausgefunden worden, daß es eine klare Beziehung zwischen dem Parameter H und dem Verhältnis der Gießspiegel- Fließgeschwindigkeit Vp in dem Fall, wo ein Magnetfeld angelegt wird, zur Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0; in dem Fall, wo kein Magnetfeld angelegt wird, d. h. Vp/V&sub0; gibt, und daß zwei Tendenzen in der obigen Beziehung gefunden werden.
- Insbesondere ist eine der Tendenzen, daß, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Zunahme des Parameters H nur zu einer Zunahme der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit führt. Die andere Tendenz ist, daß wie in Fig. 5 gezeigt, wenn der Parameter H erhöht wird, die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit zunächst zunimmt und dann abnimmt.
- Ferner ist gefunden worden, daß diese beiden Tendenzen davon abhängen, ob ein Strom geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wird, einen Bereich durchquert, der die höchste magnetische Flußdichte in einer Magnetfeldzone aufweist, wenn er mit einer kurzen Seitenwand der Gießform kollidiert, oder ob er dies nicht tut.
- Wie in Fig. 6(A) gezeigt, weist, wenn ein Strom geschmolzenen Stahls 7, der durch eine Düse 5 zugeführt wird, in einer Gießform 1 mit einer kurzen Seitenwand 1A in der Gießform kollidiert, bevor er eine Magnetfeldzone 6 durchquert, das Gießspiegel-Fließgeschwindigkeitsverhältnis Vp/V&sub0; eines Gießspiegelflusses 8 eine wie in Fig. 4 gezeigte Tendenz auf.
- Andererseits weist, wie in Fig. 6(B) gezeigt, wenn der Strom geschmolzenen Stahls 7, der durch die Düse 5 zugeführt wird, in der Gießform 1 die Magnetfeldzone 6 durchquert und dann mit der kurzen Seitenwand 1A der Wand kollidiert, das Gießspiegel-Fließgeschwindigkeitsverhältnis eine wie in Fig. 5 gezeigte Tendenz auf.
- Aus den obigen Ergebnissen sind die folgenden Tatsachen herausgefunden worden. In einer in Fig. 6(A) gezeigten Ausführungsform ist, wenn der Parameter H nicht kleiner als 0,3 ist, die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp deutlich höher als die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0;. Andererseits ist, in einer in Fig. 6(B) gezeigten Ausführungsform, wenn der Parameter H kleiner als 5,3 ist, die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp höher als die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0;, während wenn der Parameter H nicht kleiner als 5,3 ist, die Gießspiegel- Fließgeschwindigkeit Vp niedriger als die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0; wird.
- Mit anderen Worten ist es offensichtlich, daß die Regulierung der Position zum Zuführen eines geschmolzenen Stahls durch eine Düse, des Winkels des Stroms geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wird, der Position einer Magnetfeldzone und dergleichen wichtig für die Regulierung der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit sind.
- Um die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit zu regulieren, damit sie in den obigen optimalen Bereich fällt, ist es notwendig, festzustellen, wie Düsenbedingungen und Magnetfeldbedingungen hinsichtlich der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0; im Fall eingestellt werden, wo kein Magnetfeld angelegt wird. Dies kann erreicht werden, indem die Beziehung zwischen dem Parameter H und dem Verhältnis der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp, im Fall, wo ein Magnetfeld angelegt ist, zur Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0;, im Fall wo kein Magnetfeld angelegt ist, d. h. Vp/V&sub0; bestimmt wird. In diesem Fall variiert, wie oben beschrieben, die Steuerbarkeit der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit beträchtlich, abhängig davon, ob der Strom geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wird, direkt das Magnetfeld durchquert oder ob er das nicht tut. Daher sollten Untersuchungen an zwei Fällen ausgeführt werden.
- Zunächst nimmt, wenn ein Strom geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, mit einer kurzen Seitenwand einer Wand kollidiert, bevor er eine Magnetfeldzone durchquert, wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit mit einer Zunahme des Parameters H zu. Daher ist der Vp/V&sub0;-Wert eine zunehmende Funktion des Parameters H. Eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen kann erzielt werden, wenn zum Beispiel die folgende Gleichung (1) in der Funktion verwendet wird:
- Vp/V&sub0; = 1 + α&sub1;{1-exp(-β&sub2; · H&sub2;)} (1)
- In diesem Versuch wurden α&sub1; = 2,6 und β&sub1; = 0,3 als konstante Werte verwendet.
- Andererseits nimmt, wenn der Strom geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wird, direkt die Magnetfeldzone durchquert, wie aus Fig. 5 zu entnehmen ist, die Gießspiegel- Fließgeschwindigkeit zunächst zu und nimmt dann mit Zunahme des Parameters H ab. Daher kann eine Funktion, die zunächst mit Zunahme des Parameters H zunimmt und dann abnimmt, in Vp/V&sub0; verwendet werden. Eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen kann erzielt werden, wenn zum Beispiel die folgende Gleichung (2) in der Funktion verwendet wird:
- Vp/V&sub0; = 1 + α&sub2;{sinβ&sub2; · H)exp(-γ · H)} (2)
- In diesem Versuch wurden α&sub2; = 6,5, β&sub2; = 0,63, und γ = 0,35 als konstante Werte verwendet.
- Die Gleichung des Parameters H wird für H in die Gleichung 2 eingesetzt, um die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp zu bestimmen, und die magnetische Flußdichte B wird reguliert, um die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp so zu regulieren, daß sie in den in Fig. 1 gezeigten Bereich fällt.
- Das Verfahren zum Regulieren der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit wird nun detaillierter beschrieben.
- Am Anfang wird die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0; im Fall, wo kein Magnetfeld angelegt wird, gemessen. In diesem Fall wird zum Beispiel ein Metallstab in einen geschmolzenen Stahl eingetaucht, die Last, die auf den Metallstab wirkt, wird mit einem Dehnungsmesser gemessen, und die Last wird in die Fließgeschwindigkeit umgewandelt, um eine gewünschte Fließgeschwindigkeit zu bestimmen.
- Dann wird im Fall des Anlegens eines Magnetfeldes das Gießspiegel-Fließgeschwindigkeitsverhältnis Vp/V&sub0;, um die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp in den Bereich von 0,20 bis 0,40 m/s zu bringen, bestimmt. In diesem Fall kann der Sollbereich (0,20 bis 0,40 m/s) im Fall, wo kein Magnetfeld angelegt wird, vorher durch die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit geteilt werden. Wenn der sich ergebende Wert 1 überschreitet, sollte die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit im Gießbetrieb erhöht werden. In diesem Fall kann die Gleichung (1) verwendet werden. Alternativ kann unter Parameter-H-Werten von weniger als 5,3, ein Parameter H zum Bereitstellen des vorherbestimmten Vp/V&sub0;-Wertes, das heißt die magnetische Flußdichte B, unter Verwendung der Gleichung (2) bestimmt werden. Welche Gleichung, die Gleichung (1) oder die Gleichung (2), verwendet werden sollte, hängt vom Wert ab. Insbesondere wenn die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit klein ist, wird die Gleichung (1) verwendet, weil das Maß der Zunahme der Fließgeschwindigkeit groß ist. Andererseits wird, wenn das Maß der Zunahme der Fließgeschwindigkeit klein ist, die Gleichung (2) in einem solchen Bereich verwendet, wo die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit einmal erhöht und dann vermindert wird. Wenn Vp/V&sub0; kleiner als 1 ist, kann unter Parameter- H-Werten von nicht weniger als 5,3 ein Parameter H zum Bereitstellen des vorherbestimmten Vp/V&sub0;-Wertes, das heißt die magnetische Flußdichte B, unter Verwendung der Gleichung (2) bestimmt werden.
- Folglich ermöglicht die Anwendung eines magnetischen Gleichfeldes, das eine magnetische Flußdichteverteilung auf weist, die im wesentlichen einheitlich in die Breitenrichtung der Gießform in die Richtung der Dicke ist, daß die Gießspiegel- Fließgeschwindigkeit auf einen optimalen Bereich reguliert wird, während der Strom geschmolzenen Stahls unter der Magnetfeldzone in eine ideale Strömung gebracht wird.
- Das Phänomen, wobei die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit einmal erhöht und dann vermindert wird, kann wie folgt erklärt werden. In einer Gießform werden die Fließgeschwindigkeit eines Gießspiegelstroms 8 und die Tiefe des Eintritts eines Stroms geschmolzenen Stahls 7, der durch eine Düse zugeführt wird, durch die Verteilung des Stroms geschmolzenen Stahls bestimmt, der durch die Düse zugeführt wird, im Fall, wo der Strom 7, der durch eine Düse zugeführt wird, mit einer kurzen Seitenwand 1A mit einer allmählichen Ausbreitung kollidiert und dann nach oben oder unten verteilt wird (siehe Fig. 7(A)). Im erfindungsgemäßen Verfahren wird, wenn ein magnetisches Gleichfeld 6, das im wesentlichen einheitlich in die Breitenrichtung ist, in der Nähe einer Düsenbohrung angelegt wird, der Eintritt eines Stroms geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, in einen tieferen Abschnitt des Schmelzbades zunächst durch eine elektromagnetische Bremse verhindert. Dies macht den Aufwärtsfluß des geschmolzenen Stahls größer als den Fluß des geschmolzenen Stahls, der zur Magnetfeldzone 6 geleitet wird, was den Fluß im Gießspiegel beschleunigt (siehe Fig. 7(B)). Eine nachfolgende Zunahme der magnetischen Flußdichte macht den Fluß des geschmolzenen Stahls innerhalb der Magnetfeldzone 6 einheitlich, was den Strom geschmolzenen Stahls unter der Magnetfeldzone 6 in eine ideale Strömung bringt (siehe Fig. 7 (C)). Wenn die magnetische Flußdichte weiter erhöht wird, nähert sich ein Bereich, der eine hohe magnetische Flußdichte aufweist, der Oberfläche des geschmolzenen Stahls. In diesem Fall, wie im Fall, wo der Strom geschmolzenen Stahls unter der Magnetfeldzone in eine ideale Strömung gebracht wird, wird ein Fluß, der längs der kurzen Seitenwand aufsteigt, gebremst. Daher kann bei einer bestimmten oder höheren magnetischen Flußdichte die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit niedriger gemacht werden, als jene im Fall, wo kein Magnetfeld angelegt wird (siehe Fig. 7(D)).
- Ein geschmolzener kohlenstoffarmer Al-beruhigter Stahl (AISI: A569-72) wurde in eine Gießform gegossen, die eine Größe in die Richtung der Innenbreite (D) von 1 bis 2 m und eine Größe in die Richtung der Innendicke (T) von 0,2 bis 0,25 m aufwies, und das Gießen wurde unter den in Tabelle 1 aufgelisteten Bedingungen ausgeführt, wobei die mittlere Fließgeschwindigkeit M des geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wurde, abhängig von der Gießgeschwindigkeit in einem Bereich von 0,2 bis 1,3 m/s variiert wurde.
- Eine Magnetspule war am Außenrand der Gießform vorgesehen, während die Gießgeschwindigkeit so berücksichtigt wurde, daß ein magnetisches Gleichfeld einheitlich in die Breitenrichtung der Gießform angelegt werden konnte. Die Bedingungen für jede Gießgeschwindigkeit waren wie folgt.
- In Hinblick auf die gemeinsamen Bedingungen betrug die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0; im Fall, wo kein Magnetfeld angelegt wurde, 7 cm/s, und die magnetische Flußdichte B zum Bereitstellen eines Parameters H von nicht weniger als 2,6 betrug 0,15T (Tesla).
- In dieser Ausführungsform ist die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit so niedrig, daß das Maß der Beschleunigung groß sein sollte. Daher wurde das Gießen unter einer solchen Bedin gung ausgeführt, daß die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit mit einer Zunahme der magnetische Flußdichte zunimmt. Das heißt, der Zuführwinkel der Düse für den geschmolzenen Stahl und die Position des Magnetfeldes wurden so eingestellt, daß ein Strom des geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wurde, nicht direkt eine Zone mit hohem magnetischen Fluß durchquert, und der H-Wert, um die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in den Bereich von 0,20 bis 0,23 m/s zu bringen, wurde unter Verwendung der Gleichung (1) bestimmt.
- Insbesondere im Fall einer Gießgeschwindigkeit von 0,3 m/min ist die magnetische Flußdichte, die an die Gießform anzulegen ist, das heißt, die magnetische Flußdichte B, die notwendig zum Erhöhen der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp auf 0,22 m/s ist, wie folgt. Aus der Gleichung (1) ergibt sich,
- Vp/V&sub0; = 0,22/0,7 = 1 + 2,2 {1-exp(-0,4 · H²)}.
- Daher ist
- H = 4,3 = 185,8 · B² · 1,5 · 0,25/(1,5 + 0,25) · 0,27.
- Daraus ergibt sich
- B = 0,17T.
- In diesem Fall war α&sub1; 2,2, und β&sub1; war 0,4, wobei die anderen Bedingungen waren, wie in Tabelle 1 angegeben.
- Entsprechend betrug im Fall einer Gießgeschwindigkeit von 0,4 m/min die magnetische Flußdichte 0,16T, und der Parameter H war 3,2.
- Ferner betrug im Fall einer Gießgeschwindigkeit von 0.5 m/min die magnetische Flußdichte 0,16T, und der Parameter H war 2,6.
- Gußplatten, die unter den obigen Gießbedingungen angefertigt wurden, wurden auf Defekte in der Oberflächenschicht und in deren Inneren hin untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 tabelliert und werden in den Fig. 8 und 9 gezeigt.
- Zum Vergleich sind die Ergebnisse der Untersuchung auf Defekte in der Oberflächenschicht und im Inneren der Gußplatten hin, die unter denselben Gießbedingungen gefertigt wurden, außer daß kein Magnetfeld angelegt wurde (1 und 2) und ein uneinheitliches Magnetfeld in die Breitenrichtung der Gießform angelegt wurde (3) (in einer solchen Weise, daß ein magnetisches Gleichfeld in die Richtung der Dicke unter einer solchen Bedingung angelegt wurde, die eine magnetische Flußdichte von 0,3T bereitstellen wird, wobei ein Eisenkern verwendet wurde, der eine Spulenhöhe von 370 mm und eine Dicke von 370 mm aufwies, der an einem Teil der Breitenrichtung der Gießform vorgesehen wurde, wobei die Richtung des magnetischen Gleichfeldes seitlich invertiert wurde) in Tabelle 1 tabelliert und werden in den Fig. 8 und 9 gezeigt.
- Wie aus der obigen Tabelle und Zeichnungen ersichtlich ist, konnte gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, ein Waschen der Vorderseite eines erstarrten Mantels beruhend auf der Beschleunigung der Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit das Einfangen von Einschlüssen in die Oberflächenschicht der Gußplatte verhindern, was zu einem beträchtlich verminderten Index der inneren Defekte und des Einschlußdefektindex in der Oberflächenschicht führte, verglichen mit jenen in den Vergleichsbeispielen.
- In Hinblick auf die gemeinsamen Bedingungen betrug die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0; 0,12 m/s, und die magnetische Flußdichte B zum Bereitstellen eines Parameters H von nicht weniger als 2,6 betrug 0,18T.
- Obwohl die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in dieser Ausführungsform höher als jene im Niedergeschwindkeitsgießverfahren ist, sollte die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit weiter erhöht werden. Daher wurde das Gießen unter einer solchen Bedingung ausgeführt, daß beim Erhöhen der magnetische Flußdichte die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit zunächst erhöht und danach gesenkt wurde. Der Zuführwinkel der Düse für den geschmolzenen Stahl und die Position des Magnetfeldes wurden so eingestellt, daß ein Strom des geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wurde, direkt eine Zone magnetischen Flusses durchquert. Ferner wurde die Gleichung (2), die eine Gleichung ist, die auf den Fall angewendet wird, wo H zwischen einem Wert, der die maximale Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit bereitstellt, und einem Wert, der eine Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit bereitstellt, die identisch mit dem Fall ist, wobei kein Magnetfeld angelegt wird, das heißt 5,3 ist, verwendet, um H (B) zu bestimmen, um die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp auf 0,31 m/s zu bringen.
- Insbesondere im Fall einer Gießgeschwindigkeit von 0,8 m/min ist die magnetische Flußdichte, die an die Gießform anzulegen ist, wie folgt. Aus der Gleichung (2) ergibt sich,
- Vp/V&sub0; = 0,31/0,12 = 1 + 5,5 {sin(0,6 · H)exp(-0,3 · H)}.
- Daher ist
- H = 3,5 = 185,8 · B² · 1,5 · 0,25/(1,5 + 0,25) · 0,52.
- Daraus ergibt sich
- B = 0.21T.
- In diesem Fall war α&sub2; 5,5, β&sub2; war 0.6, und γ war 0,3, wobei die anderen Bedingungen waren, wie in Tabelle 1 angegeben.
- Entsprechend betrug im Fall einer Gießgeschwindigkeit von 1,0 m/min und 1,2 m/min die magnetische Flußdichten 0,28T bzw. 0,34T, und die Parameter H waren 4,1 bzw. 4,7.
- Gußplatten, die unter den obigen Gießbedingungen angefertigt wurden, wurden auf Defekte in der Oberflächenschicht und in deren Inneren hin untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 tabelliert und werden in den Fig. 10 und 11 gezeigt.
- Zum Vergleich sind die Ergebnisse der Untersuchung auf Defekte in der Oberflächenschicht und im Inneren der Gußplatten hin, die unter denselben Gießbedingungen gefertigt wurden, außer daß kein Magnetfeld angelegt wurde (4) und ein uneinheitliches Magnetfeld in die Breitenrichtung der Gießform angelegt wurde (5 und 6) in Tabelle 1 tabelliert und werden in den Fig. 10 und 11 gezeigt.
- Wie aus der obigen Tabelle und Zeichnungen ersichtlich ist, konnte gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, wie es im Fall des Niedergeschwindkeitsgießverfahren ist, der Oberflächenschichtdefekt und der innere Defekt der Gußplatte beträchtlich verglichen mit jenen in den Vergleichsbeispielen vermindert werden.
- In Hinblick auf die gemeinsamen Bedingungen betrug die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit V&sub0; 0,50 m/s, und die magnetische Flußdichte B zum Bereitstellen eines Parameters H von nicht weniger als 2,6 betrug 0,29T.
- Da die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in dieser Ausführungsform hoch ist, sollte sie nicht erhöht werden. Daher wurden der Zuführwinkel der Düse für den geschmolzenen Stahl und die Position des Magnetfeldes so eingestellt, daß ein Strom des geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wurde, direkt eine Zone magnetischen Flusses durchquerte, und die Gleichung (2) wurde verwendet, um H(B) zu bestimmen, das notwendig ist, um die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit Vp auf 0,37 m/s zu bringen.
- Insbesondere im Fall einer Gießgeschwindigkeit von 2,0 m/min ist die magnetische Flußdichte, die an die Gießform anzulegen ist, wie folgt. Aus der Gleichung (2) ergibt sich,
- Vp/V&sub0; = 0,37/0,50 = 1 + 5,5 {sin(0,6 · H)exp(-0,3 · H)}.
- Daher ist
- H = 5,6 = 185,8 · B² · 1,1 · 0,25/(1,1 + 0,25) · 1,19.
- Daraus ergibt sich
- B = 0,42T.
- In diesem Fall war α&sub2; 5,5, β&sub2; war 0,6 und γ war 0,3, wobei die anderen Bedingungen waren, wie in Tabelle 1 angegeben.
- Entsprechend betrugen im Fall einer Gießgeschwindigkeit von 2,3 m/min und 1,8 m/min die magnetische Flußdichten 0,44T bzw. 0,43T, und die Parameter H waren 5,8 bzw. 6,0.
- Gußplatten, die unter den obigen Gießbedingungen gefertigt wurden, wurden auf Defekte in der Oberflächenschicht und in deren Inneren hin untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 tabelliert und werden in den Fig. 12 und 13 gezeigt.
- Zum Vergleich sind die Ergebnisse der Untersuchung auf Defekte in der Oberflächenschicht und im Inneren der Gußplatten hin, die unter denselben Gießbedingungen gefertigt wurden, außer daß kein Magnetfeld angelegt wurde (9) und ein uneinheitliches Magnetfeld in die Breitenrichtung der Gießform angelegt wurde (7 und 8) in Tabelle 1 tabelliert und werden in den Fig. 12 und 13 gezeigt.
- Wie aus der obigen Tabelle und Zeichnungen ersichtlich ist, konnten verglichen mit den Vergleichsbeispielen, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Einschlußdefekte in der Oberfläche der Gußplatte beträchtlich vermindern, die durch Mitreißen von Pulver verursacht werden, und konnten ferner eine Variation im Oberflächenpegel des geschmolzenen Stahls vermindern, was zu einer verbesserten Oberflächenerscheinung führte. Ferner konnte gleichzeitig ein Strom des geschmolzenen Stahls unter der Magnetfeldzone in eine ideale Strömung gebracht werden, was zu einer beträchtlich reduzierten Menge an inneren Defekten in der Gußplatte führte. Ausführungsbeispiele Vergleichsbeispiele
- Beachte: Hinsichtlich der Position der Magnetfeldzone, die in der Tabelle gegeben ist, stellt dar:
- "N", daß der Strom eines geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, nicht direkt einen Bereich durchquert, der eine hohe magnetische Flußdichte aufweist, und
- "Y", daß der Strom eines geschmolzenen Stahls, der durch eine Düse zugeführt wird, direkt einen Bereich durchquert, der eine hohe magnetische Flußdichte aufweist.
- Es ist aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, daß erfindungsgemäß die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit stabil erhöht oder gesenkt werden kann, während ein Strom geschmolzenen Stahls unter einer Magnetfeldzone bedarfsgerecht in eine ideale Strömung gebracht wird, was es ermöglicht, daß die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit so reguliert wird, daß sie in einen spezifischen Bereich fällt (0,20 bis 0,40 m/s). Dies macht es möglich, eine Gußplatte zu fertigen, wobei die Defekte in der Oberflächenschicht als auch in deren Inneren sehr vermindert worden sind, das heißt eine Gußplatte, die eine verbesserte Qualität aufweist. Sogar wenn es notwendig ist, die Gießgeschwindigkeit während des Gießens zu variieren, kann die vorliegende Erfindung flexibel mit einer Änderung der Gießbedingungen umgehen. Ferner kann der Strom geschmolzenen Stahls unter der Magnetfeldzone sicher in eine ideale Strömung gebracht werden, was es ermöglicht, daß unterschiedliche Stähle stranggegossen werden, ohne im Gegensatz zum Stand der Technik irgendeine Eisenplatte zu verwenden. Zusätzlich kann eine Verschlechterung der Qualität der Gußplatte vor und nach dem Variieren der Art des zu gießenden Stahls verhindert werden.
- Folglich ist die vorliegende Erfindung beim Stranggießen sehr nützlich.
Claims (5)
1. Verfahren zum Regulieren des Flusses eines geschmolzenen
Stahls in einer Gießform durch Ausnutzen eines magnetischen
Gleichfeldes, mit dem Schritt des Ausführens von
Stranggießen, während der Fluß eines geschmolzenen Stahls, der durch
eine Düse zugeführt wird, durch Anlegen eines magnetischen
Gleichfeldes reguliert wird, das eine im wesentlichen
einheitliche magnetische Flußdichteverteilung über die gesamte
Breitenrichtung der Gießform aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit eines Gießspiegels an der
Oberfläche des geschmolzenen Stahls in der Gießform in einem
Bereich von 0,20 bis 0,40 m/s durch Einstellen des
Zuführwinkels der Düse für den geschmolzenen Stahl, der Position
des Magnetfeldes und der magnetischen Flußdichte reguliert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn die
Fließgeschwindigkeit des Gießspiegels an der Oberfläche des geschmolzenen
Stahls in der Gießform erhöht wird, der Zuführwinkel der Düse
für den geschmolzenen Stahl und die Position des Magnetfeldes
so bestimmt werden, daß ein Strom des geschmolzenen Stahls,
der durch die Düse zugeführt wird, keine Magnetfeldzone
durchquert, sondern direkt mit einer kurzen Seitenwand der
Gießform kollidiert, und die magnetische Flußdichte B dann
gemäß der folgenden Gleichung (1) reguliert wird, wodurch
die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in einem Bereich von 20
bis 40 cm/s reguliert wird:
Vp/V&sub0; = 1 + α&sub1;{1-exp(-β&sub1; · H²)} (1)
wobei H = 185,8 · B² · D · T/(D + T)V
wobei Vp die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in m/s, wenn
ein Magnetfeld angelegt wird, darstellt;
V&sub0; die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in m/s, wenn
kein Magnetfeld angelegt wird, darstellt;
B die magnetische Flußdichte in T in der Mitte in die
Richtung der Höhe im magnetischen Gleichfeld
darstellt;
D die Breite der Gießform in m darstellt;
T die Dicke der Gießform in m darstellt;
V die mittlere Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen
Stahls in m/s darstellt, der durch eine Düsenbohrung
zugeführt wird; und
α&sub1; und β&sub1; Konstanten sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn die
Fließgeschwindigkeit des Gießspiegels an der Oberfläche des geschmolzenen
Stahls in der Gießform erhöht oder gesenkt wird, der
Zuführwinkel der Düse für den geschmolzenen Stahl und die Position
des Magnetfeldes so bestimmt werden, daß ein Strom des
geschmolzenen Stahls, der durch die Düse zugeführt wird, eine
Magnetfeldzone durchquert und dann mit einer kurzen
Seitenwand der Gießform kollidiert, und die magnetische Flußdichte
dann gemäß der folgenden Gleichung (2) reguliert wird,
wodurch die Gießspiegel-Fließgeschwindigkeit in einem Bereich
von 0,2 bis 0,40 m/s reguliert wird:
Vp/V&sub0; = 1 + α&sub2;{sin(β&sub2; · H)exp(-γ · H)} (2)
wobei H = 185,8 · B² · D · T/(D + T)V
wobei α&sub2;, β&sub2; und γ Konstanten sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Parameter H auf
nicht weniger als 2,6 reguliert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Gießspiegel-
Fließgeschwindigkeit in einem Bereich von 0,20 bis 0,40 m/s
reguliert wird, durch Einstellen der Position zum Zuführen
des geschmolzenen Stahls durch die Düse, der Position des
Magnetfeldes und der magnetischen Flußdichte.
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