DE69509397T2

DE69509397T2 - Vorrichtung zum verlangsamen des schmelzflusses beim stranggiessen

Info

Publication number: DE69509397T2
Application number: DE69509397T
Authority: DE
Inventors: Jan Erik Eriksson; Magnus Hallefaelt; Sten Kollberg; Anders Lehman
Original assignee: Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB AB
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2015-09-12
Also published as: DE69509397D1; EP0782486B1; JP3531937B2; WO1996009131A1; US5740855A; EP0782486A1; CN1158095A; SE503753C2; JPH10505792A; SE9403141L; SE9403141D0; CN1048931C

Description

TECHNISCHER BEREICH

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abbremsvorrichtung für nicht erstarrte Bereiche eines Gußstranges beim Stranggießen von Barren oder Walzrohlingen. Die Vorrichtung umfaßt eine Reihe in der Gießrichtung offener Gießformen. Die Gießformen sind vorgesehen jeweils mit einem Schmelzstrom gespeist zu werden. Die Vorrichtung umfaßt mindestens einen Teil, um ständigen Magnetstrom oder einen zeitweisen Magnetstrom mit niedrigerer Frequenz zu erzeugen, um in der Bahn der einströmenden Schmelze so zu wirken, daß die Bewegung der Schmelze abgebremst wird, und eine Reihe magnetischer Kernbereiche, vorgesehen zusammen mit den Gießformen einen geschlossenen Magnetkreis zu bilden.

HINTERGRUND

Beim Stranggießen fließt heiße Schmelze in eine in der Gießrichtung offene Gießform. In der Gießform wird die Schmelze abgekühlt um eine erstarrte selbsttragende Außenschicht zu bilden, bevor der Gußstrang die Gießform verläßt. Läßt man die einströmende Schmelze ungesteuert in die Gießform strömen, wird sie tief hinein in die nicht erstarrten Bereiche des Gußstranges eindringen. Dies erschwert die Abscheidung unerwünschter Partikel aus der Schmelze. Außerdem wird die selbstragende Schicht geschwächt und die Gefahr erhöht sich, daß die Schmelze die in der Gießform gebildete Außenschicht durchdringt.
Von früher ist bereits bekannt ein oder mehrere Magnetfelder oder ein zeitweises Magnetfeld mit niedriger Frequenz in der Bahn der Schmelze vorzusehen, um die einströmende Schmelze abzubremsen und zu verteilen und die Ablagerung unerwünschter Partikel oder ein Schmelzen der Innenseite der erstarrten Hülle oder andere Nachteile zu verhindern. Das ständige Magnetfeld oder das zeitweise Magnetfeld mit niedriger Frequenz wird mit Hilfe von Magneten erzeugt, die beispielsweise aus permanenten Magneten oder Spulen mit stromgespeisten Magnetkernen bestehen können.
Um die einkommende Schmelze während des Gießens von Platinen, d. h. Plattenrohlingen, abzubremsen, sind gewöhnlicherweise ein oder mehrere Magneten auf beiden Strangseiten vorgesehen und der Magnetstrom wird über einen außenliegenden zwischen den Magneten vorgesehenen Rückführleier zurückgeleitet. Aus der schwedischen Patentbeschrift SE-B-459,401 ist eine Vorrichtung zum Abbremsen eines in ein Gießform einströmenden Stromes bereits bekannt, der aufgeteilt ist um zwei unabhängige Gußstränge zu erhalten. Die Gußstränge werden mit Hilfe eines Zwischenbereiches, beispielsweise einem gekühlten Kupferteil, aufgeteilt. Auf jeder Seite der geteilten Gießform ist ein Magnet in Gestalt einer Spule und eines Kerns vorgesehen. Die Magneten sind so angeordnet, daß beide Gießformteile in einem gemeinsamen Magnetkreis eingeschlossen sind und die Gießformteile hintereinander angeordnet sind.
Eine Gießvorrichtung für Barren oder Walzrohlinge, d. h. Drahtrohlinge oder Rohrohlinge, umfaßt gewöhnlicherweise mehrere Gießformen. Eine Gießvorrichtung für Barren umfaßt gewöhnlicherweise vier bis acht Gießformen. Wenn man auf die gleiche Weise wie für Platinen für jedes Gießform mindestens einen Magneten auf jeder der sich gegenüberliegenden Strangseiten vorsieht und der Magnetstrom über einen außenliegenden zwischen den Magneten angeordneten Rückführleier zurückgeleitet wird, entstehen hohe Kosten und großer Raumbedarf und dies kann daher für Gießvorrichtungen, die mehr als zwei Gießformen umfassen, nicht verwendet werden.
Weil im allgemeinen der Raum einer Gießvorrichtung begrenzt ist, ist es wichtig, daß die Magnete so klein wie möglich sind. Je näher der Gießform ein Magnet angeordnet wird desto kleiner kann er ausgebildet werden, da der Leckfluß geringer wird. Wird der Magnet in gewissem Abstand von der Gießform angeordnet muß er kräftiger ausgeführt werden um den Leckfluß auszugleichen um den gleichen Magnetstrom in der Gießform zu erzielen. Der Umstand, daß der Kern bei einem gewissen Magnetstrom gesättigt wird, setzt der Kerngröße eine untere Grenze. Ein straker Magnet braucht also eine größeren Kern um eine Sättigung des Kernes zu vermeiden. In den obenerwähnten Gießformen teilen sich die beiden Gießformen zwei Magnete. Werden zwei getrennte, etwas voneinander entfernt angeordnete Gießformen auf ähnliche Weise mit Magneten versehen, wird der Abstand zwischen den Gießformen und dem Magneten so groß, daß der Leckfluß zwingt die Magneten stärker und somit größer zu machen und mehr Raum benötigt wird. Die obenerwähnte Patentbeschreibung gibt keinerlei Hinweis darauf, wie der Strom in mehr als zwei Gießformen abgebremst werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezweckt eine Abbremsvorrichtung der nicht erstarrten Bereiche eines Gußstranges beim Stranggießen mit mehr als zwei Gießformen vorzuschlagen, wobei die Vorrichtung kompakt ist und somit in kleinem Raum angeordnet werden kann und außerdem in der Herstellung verhältnismäßig billig ist.
Dieser Zweck kann mit einer Abbremsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 erzielt werden und die sekundären Patentansprüche beschreiben weitere Entwicklungen dieser Vorrichtung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Stranggießen von Barren, und
Fig. 2 und 3 zeigen schematisch zwei Ausführungen der Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Fig. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine erste Ausführung einer Abbremsvorrichtung der nicht erstarrten Bereiche eines Gußstranges beim Stranggießen von Barren. Die Vorrichtung umfaßt vier separate, in beiden Gießrichtungen hin offene Gießformen mit im Wesentlichen quadratischen Querschnitts. Die Gießformen sind in einer Reihe im gewissen Abstand zueinander angeordnet. Sämtliche vier Gießformen sind an einen gemeinsamen Magnetkreis angeschlossen, wobei die Gießformen reihengeschaltet sind.
Jede Gießform hat einen Magneten auf beiden Seiten der Gießform auf solche Weise angeordnet, daß das Magnetfeld quer zur Gießrichtung in der Bahn der in die Gießform strömenden Schmelze wirkt. Jedes Paar neben einander angeordneter Gießformen hat einen dazwischen angeordneten Magneten. Jeder der Magneten, den sich zwei Gießformen teilen, umfaßt einen Kernbereich 5, 6, 7 aus magnetischem Werkstoff und eine um den Kernbereich gewickelte Spule 9, 10, 11. Zwischen der ersten Gießform 1 und der letzten Gießform 4 der Reihe ist eine magnetischer Kernbereich 8 angeordnet, der auch als Rückführleiter für den Magnetstrom wirkt. Zwei Spulen 12 und 13 zusammen mit dem Kernbereich/Rückführleiter 8 bilden zwei Magnete, wobei eine der Spulen, 12, nahe der ersten Gießform 1 der Reihe angeordnet ist und die andere Spule 13 nahe der letzten Gießform der Reihe angeordnet ist.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß sie klein und kompakt ausgebildet werden kann, da sie wenige und kleine Spulen und kleine Kernbereiche enthält. Die Spulen und die Kernbereiche können klein ausgebildet werden, da die Magneten nahe den Gießformen angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführung der Erfindung, in welcher die Magnete aus permanenten Magneten bestehen. Nahe der ersten Gießform 1 der Reihe ist ein permanenter Magnet 27 angeordnet. Beide Seite an Seite angeordnete Paare von Gießformen haben zwischen sich einen permanenten Magneten 28, 29, 30 angeordnet. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung hat magnetisch leitende Kernbereiche 20 bis 25 zwischen den Gießformen und den permanenten Magneten angeordnet, um den Magnetstrom zwischen dem permanenten Magneten und der Gießform zu leiten. In einer weiteren Ausführung kann sich der permanente Magnet den ganzen Weg zwischen den Gießformen erstrecken und die Kernbereiche 20 bis 25 können dann entfallen. Nahe der letzten Gießform 4 der Reihe ist ein permanenter Magnet 31 angeordnet. Zwischen der ersten 1 und der letzten Gießform 4 der Reihe ist ein Magnetkern 26 angeordnet und dieser Kern wirkt außerdem als Rückführleiter für den Magnetstrom.
Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Stranggießvorrichtung aus Metall, die drei Vorrichtungen 35, 36, 37 zum Abbremsen der Schmelze gemäß der ersten Ausführung umfaßt. Diese Vorrichtungen sind vorgesehen statische Magnetfelder oder zeitweise Felder niedriger Frequenz zu erzeugen und anzulegen um die nicht erstarrten Bereiche der vier Gußstränge 40 bis 43 in drei hintereinander in der Gießrichtung angeordneten Ebenen L1, L2, L3 zu beeinflußen. Die Vorrichtung kann vier Gießformen 44 bis 47 enthalten, die an beiden Enden in der Gießrichtung offen sind.

Claims

1. Abbremsvorrichtung für nicht erstarrte Bereiche von Gußsträngen beeim Stranggießen von Barren oder Walzrohlingen in eine Anzahl Gießformen (1-4), die in der Gießrichtung offen sind und vorgesehen sind mit einem Schmelzstrom gespeist zu werden, wobei die Vorrichtung umfaßt

- eine Reihe magnetischer Kernbereiche (5-6, 20-26) vorgesehen zusammen mit den Gießformen einen geschlossenen Magnetkreis zu bilden, um ein statisches Magnetfeld oder ein zeitweises Magnetfeld niedriger Frequenz zu erzeugen und an die einströmende Schmelze auf solche Weise zu überführen, daß die Bewegungen der Schmelze abgebremst werden, dadurch gekennzeichnet, daß

- zwischen jedem Paar benachbarter Gießformen in einer Reihe von mindestens drei getrennter Gießformen eines der Magnetfelder erzeugenden Teile (9-13) angeordnet ist, und daß

- die magnetischen Kernbereiche und die Magnetfelder erzeugenden Teile so angeordnet ist, daß sie zusammen mit sämtlichen Gießformen der Reihe einen geschlossenen Magnetkreis bilden.

2. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Gießformen der Reihe im geschlossenen Magnetkreis nacheinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetischer Kernbereich (8, 2C) zwischen der ersten und der letzten Gießform der Reihe auf solche Weise vorgesehen ist, daß der Magnetstrom von der letzten zur ersten Gießform zurückgeleitet wird.

4. Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformen im wesentlichen quadratischen Querschnitt haben.

5. Vorrichtung zum Stranggießen von Metall mit

- mit einer Gruppe von mindestens drei getrennten Gießformen (44, 45, 46, 47) und

- mindestens zwei Abbremsvorrichtungen (35, 36, 37) für Schmelze gemäß irgendeinem der vorhergehenden Patentansprüche, die vorgesehen sind statische Magnetfelder oder zeitweise Magnetfelder niedriger Frequenz zu erzeugen und weiterzuleiten, um nicht erstarrte Bereiche der Gußstränge in mindestens zwei hinter einander in der Gießrichtung angeordneten Ebenen (L1, L2, L3) zu beeinflussen.