EP0022243B1

EP0022243B1 - Electromagnetic stirrer in a continuous steel casting plant

Info

Publication number: EP0022243B1
Application number: EP80103753A
Authority: EP
Inventors: Adolf Fuchs
Original assignee: Concast Holding AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1980-07-02
Publication date: 1982-04-28
Also published as: ATE903T1; CA1162600A; EP0022243A1; ZA804006B; DE3060339D1; JPS5611166A

Abstract

1. Electromagnetic stirrer (4) in an installation for the continuous casting of steel in which the stirrer (4) is installed at a distance from the path (3) of the strand, characterized in that the side (23) of the stirrer (4), that is presented to the path (3) of the strand, is provided with a guide means (5, 21) for the cold strand (9), which guide means is arranged at a distance (13, 22) from the path (3) of the strand.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Rührer in einer Stahlstranggiessanlage, in welcher der Rührer in Entfernung zur Strangbahn installiert ist.The invention relates to an electromagnetic stirrer in a continuous steel casting installation, in which the stirrer is installed at a distance from the continuous web.

Beim Stranggiessen von Stahl sollen elektromagnetische Rührer in der Sekundärkühlzone durch Erzeugung einer Strömung im flüssigen Strangkern den Abbau der Ueberhitzung beschleunigen, ein globulitisches Erstarrungsgefüge in der Strangmitte herbeiführen und eine über den Strangquerschnitt gleichmässige Verteilung von zu Seigerungen neigenden Stahlbegleitelementen bewirken. Um elektrische Verluste so klein wie möglich zu halten, muss der Rührer mit seiner Wirkfläche möglichst in unmittelbarer Nähe der Strangoberfläche, wie dies bei Anlagen mit ausreichend grossem Abstand zwischen einander folgenden Stützführungen der Fall ist, angebracht werden und Rührerfrontplatte und umgebende Anlagenteile aus amagnetischem Material gefertigt sein.In the continuous casting of steel, electromagnetic stirrers in the secondary cooling zone are intended to accelerate the reduction of the overheating by generating a flow in the liquid strand core, to bring about a globulitic solidification structure in the middle of the strand and to achieve a uniform distribution of steel accompanying elements that tend to segregate across the strand cross section. In order to keep electrical losses as small as possible, the stirrer with its effective surface must be installed as close as possible to the strand surface, as is the case with systems with a sufficiently large distance between successive support guides, and the stirrer front plate and surrounding system parts made of non-magnetic material be.

Um bei relativ geringem Führungsrollenabstand mit der Rührerfrontplatte möglichst nahe an die Strangoberfläche zu gelangen, ist es bekannt (DE-A 24 01 145), in Stranglaufrichtung Rührerober- und unterteil abgeschrägt auszuführen, so dass zusätzliche Rollen mit relativ geringem Radius in dem freien Raum zwischen Abschrägung und nächster grosser Führungsrolle angebracht werden können. Diese kleinen Rollen bewirken gleich grosse Führungsrollenabstände auch im Rührerbereich, wodurch grössere, ungestützte Warmstrangabschnitte vermieden werden können.In order to get the stirrer front plate as close as possible to the strand surface with a relatively small guide roller spacing, it is known (DE-A 24 01 145) to design the upper and lower part of the stirrer beveled in the strand running direction, so that additional rollers with a relatively small radius in the free space between Bevel and next large guide roller can be attached. These small rollers result in guide roller spacings of the same size, even in the stirrer area, which means that larger, unsupported warm strand sections can be avoided.

In der Praxis jedoch hat es sich gezeigt, dass beim Einführen eines flexiblen Anfahrstranges mit relativ kurzem Kopf und kurzen Kettengliedern die Führung im Rührerbereich nicht ausreichend ist. Aufgrund der geringen Dicke des Anfahrstranges und des damit verbundenen Spieles zwischen einander gegenüberliegenden Führungsrollen, kann es im Bereich der kleinen Rollen in unmittelbarer Nähe des Rührers zu Auslenkungen des Kaltstranges und im speziellen zu einem Kippen des Kaltstrangkopfes zum Rührer hin kommen. Ein zu Unterbrechungen und Beschädigungen führendes Anstossen bzw. Verkeilen des Kaltstranges an den kleinen Rollen sowie ein zu Beschädigungen des Rührers führendes Schleifen und Stossen an der Rührerfrontplatte ist die Folge.In practice, however, it has been shown that when a flexible starting line with a relatively short head and short chain links is inserted, the guidance in the stirrer area is not sufficient. Due to the small thickness of the starting strand and the associated play between opposing guide rollers, deflections of the cold strand in the area of the small rollers in the immediate vicinity of the stirrer and, in particular, tilting of the cold strand head towards the stirrer can occur. The result is an impact or wedging of the cold strand on the small rollers, which leads to interruptions and damage, and a grinding and bumping of the stirrer front plate which leads to damage to the stirrer.

Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, deren Ziel es ist, beim Einführen eines flexiblen Kaltstranges von oben oder unten in die Strangführung einer Stahlstranggiessanlage zum einen elektromagnetischen Rührer und zum anderen gegebenenfalls in seiner unmittelbaren Nähe befindliche Rollen der Strangführung vor zu Störungen des Giessbetriebes führenden mechanischen Beschädigungen zu bewahren.This is where the present invention comes in, the aim of which is to introduce an electromagnetic stirrer and, if appropriate, rolls of the strand guide, which are possibly located in its immediate vicinity, from mechanical damage leading to faults in the pouring operation when inserting a flexible cold strand from above or below into the strand guide of a steel continuous casting installation to preserve.

Dies wird dadurch erreicht, dass die der Strangbahn zugewandte Rührerseite mit einer in Abstand zur Strangbahn angeordneten Leiteinrichtung für den Kaltstrang versehen ist. Hierdurch wird ein, aufgrund seines Spieles in der Strangführung eventuell zum Rührer hin pendelnder Kaltstrang von einem unmittelbaren, zu Beschädigungen führenden Zutritt zur konstruktiv relativ schwachen Frontplatte abgehalten. Der Anfahrstrang wird so geleitet, dass ein unerwünschtes Anstossen des Anfahrkopfes an den Führungsrollen weitgehend vermieden werden kann. Dadurch, dass die Leiteinrichtung so gestaltet ist, dass sie mit Abstand zur Strangbahn angeordnet ist, d.h. während des Giessbetriebes die Strangoberfläche im Normalfall nicht berührt, wird ein ungleichmässiges Kühlen der Strangoberfläche vermieden und ein metallurgisch gleichmässiges Gussprodukt gewährleistet.This is achieved in that the stirrer side facing the strand path is provided with a guide device for the cold strand which is arranged at a distance from the strand path. As a result, a cold strand, which may oscillate towards the stirrer due to its play in the strand guide, is prevented from direct access to the structurally relatively weak front plate, which leads to damage. The start-up line is routed in such a way that undesired nudging of the start-up head on the guide rollers can be largely avoided. The fact that the guide device is designed so that it is arranged at a distance from the strand, i.e. During the casting operation, the strand surface is not normally touched, uneven cooling of the strand surface is avoided and a metallurgically uniform cast product is guaranteed.

In vorteilhafter Ausführung besteht die Leiteinrichtung aus mindestens einer Schiene. Diese verläuft in Strangbahnrichtung. Die Ausführung ist konstruktiv wenig aufwendig, weist ein geringes zusätzliches Gewicht auf und ist leicht mit der Frontplatte zu einer Einheit zu verbinden. Bevorzugterweise kann diese Lösung bei weit auseinanderliegenden Führungselemente aufweisenden Knüppel- und kleineren Vorblockanlagen mit vom Gewicht her relativ leichten Anfahrsträngen Anwendung finden. Bei breiteren Kaltsträngen können bei Bedarf auch mehrere Leitschienen angebracht werden.In an advantageous embodiment, the guide device consists of at least one rail. This runs in the direction of the strand. The design is structurally inexpensive, has a low additional weight and is easy to connect to the front panel to form a unit. This solution can preferably be used in the case of billets and smaller pre-block systems which have widely spaced guide elements and which have relatively light starting strands in terms of weight. In the case of wider cold strands, several guardrails can also be attached if required.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Leiteinrichtung aus einer verstärkten Rührerfrontplatte bestehen. Vorteilhaft weist die Leiteinrichtung in Laufrichtung des einfahrenden Kaltstranges zur Strangbahn hin führende Endstücke auf. Durch diese robuste Ausführungsform können auch schwerere Anfahrstränge grösserer Vorblock- und auch Brammenformate, sofern sie ungewollt auslenken, im Rührerbereich geleitet werden und Beschädigungen der unmittelbar hinter der Frontplatte angebrachten Rührspulen bzw. von benachbarten Strangführungsrollen durch äussere Krafteinwirkung vermieden werden.In a further embodiment of the invention, the guide device can consist of a reinforced stirrer front plate. Advantageously, the guide device has end pieces leading in the running direction of the incoming cold strand towards the strand path. This robust embodiment means that even heavier starting strands of larger blooms and slab formats, provided that they deflect unintentionally, can be guided in the stirrer area and damage to the stirring coils attached directly behind the front plate or from adjacent strand guide rollers due to external force can be avoided.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand von Beispielen in den schematisch dargestellten Zeichnungen erläutert.An embodiment of the invention is explained using examples in the schematically illustrated drawings.

Es zeigen :

Fig. 1 in teilweiser Seitenansicht das Einfahren eines Anfahrstranges von unten in eine Vorblockanlage mit installiertem Rührer mit verstärkter Frontplatte und
Fig. 2 in teilweiser Draufsicht einen Rührer mit einer Leitschienen aufweisenden Frontplatte.

Show it :

Fig. 1 in partial side view of the retraction of an approach line from below in a bloom block system with an installed stirrer with a reinforced front panel and
Fig. 2 in partial plan view of a stirrer with a front plate having guide rails.

Fig. 1 zeigt in teilweiser Seitenansicht einen Ausschnitt einer Sekundärkühlzone einer Bogen-Stranggiessanlage für Vorblöcke. Der Deutlichkeit halber sind für die Erfindung unwichtige Anlageneinzelheiten wie Kokille, Sprühdüsen, Treibrichtaggregat, Bogenradius etc. weggelassen. Ein Pfeil 2 symbolisiert die Stranglaufrichtung in der Anlage. Einander gegenüberliegende Führungsrollenpaare 1, 1' begrenzen die strichpunktiert dargestellten, gedachten Strangbahnen 3, 3'. Die Rollen 1 führen die bogenäussere, die Rollen 1' die bogeninnere Oberfläche eines nicht dargestellten Warmstranges. Zwischen den sich in Stranglaufrichtung 2 folgenden bogeninneren Führungsrollen 1' ist ein teilweise dargestellter elektromagnetischer Rührer 4, dessen Seite 23 der Strangbahn 3 zugewandt ist, installiert. Eine verstärkte Frontplatte 5 des Rührers 4 ist als Leiteinrichtung für den Kaltstrang 9 ausgebildet und mittels versenkter Schrauben 6 am Rührergehäuse 7 befestigt. Sie ist aus amagnetischem Material, z.B. austenitischem Stahl, gefertigt und weist eine solche Dicke und Festigkeit auf, dass ein Verbiegen bzw. Eindrücken und damit eine Beschädigung der dahinter liegenden, empfindlichen Rührspule 8 durch einen beim Einfahren auslenkenden flexiblen Kaltstrang 9 vermieden wird. Der Kaltstrang 9 wird in diesem Beispiel von unten gegen die Stranglaufrichtung 2, wie durch einen Pfeil 10 angedeutet, eingefahren. Der Anfahrkopf 11 ist am Kaltstrang 9 beweglich angelenkt, wodurch es zu einem Kippen von der Strangbahn 3, insbesondere wie hier dargestellt, bei Strangführungen mit weit auseinander liegenden Führungselementen 1, 1' kommen kann. Um ein zu starkes Auslenken des mit Spiel 14 in der Strangbahn geführten Kaltstranges 9 im Bereich zwischen den Führungsrollen 1' und Rührerunter- bzw. oberkante zu verhindern, weist die Frontplatte 5 oben und unten, nach aussen bzw. nach innen gebogene, als Führung für den Kaltstrang dienende Endstücke 12 auf. Damit . kann ein Verkanten der Kaltstran^gkette und obendrein ein Anstossen des Kaltstrangkopfes am Rührer bzw. an der sich unterhalb und oberhalb befindlichen Rolle 1' verhindert werden. Bei Anlagen, bei denen der Anfahrstrang von oben eingeführt wird, sind diese Endstücke 12 sinngemäss umgekehrt gebogen. Wie aus der Darstellung ersichtlich, weist die Rührerfrontpiatte einen Abstand 13 zur bogeninneren, gedachten Strangbahn 3 bzw. Strangbahnbegrenzung auf, so dass über den gesamten, dem Rührer 4 zugewandten Warmstrangbereich während des Giessens eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist. Der Rührer 4 kann selbstverständlich auch an der bogenäusseren Seite oder an zwei gegenüberliegenden Seiten des Stranges angebracht sein.Fig. 1 shows a partial side view of a section of a secondary cooling zone of a continuous sheet caster for blooms. For the sake of clarity, system details which are unimportant for the invention, such as mold, spray nozzles, blowing direction unit, arc radius, etc., have been omitted. An arrow 2 symbolizes the direction of the strand running in the system. Opposite each other Guide roller pairs 1, 1 'limit the imaginary strand tracks 3, 3' shown in dash-dot lines. The rollers 1 guide the outer surface of the bow, the rollers 1 'the inner surface of a warm strand, not shown. A partially illustrated electromagnetic stirrer 4, the side 23 of which faces the strand path 3, is installed between the guide rollers 1 ′ which follow in the direction of the strand 2 and are inside the arc. A reinforced front plate 5 of the stirrer 4 is designed as a guide device for the cold strand 9 and is fastened to the stirrer housing 7 by means of countersunk screws 6. It is made of non-magnetic material, for example austenitic steel, and has such a thickness and strength that bending or indenting and thus damage to the sensitive stirring coil 8 behind it is avoided by a flexible cold strand 9 deflecting when it is retracted. In this example, the cold strand 9 is retracted from below against the strand running direction 2, as indicated by an arrow 10. The start-up head 11 is articulated on the cold strand 9, which can cause the strand path 3 to tilt, in particular as shown here, in strand guides with guide elements 1, 1 ′ lying far apart. In order to prevent excessive deflection of the cold strand 9 guided with play 14 in the strand path in the region between the guide rollers 1 'and the lower or upper edge of the stirrer, the front plate 5 has a top and bottom, bent outwards or inwards, as a guide for the cold ends serving end pieces 12. In order to . , a tilting of the chain Kaltstran ^g and in addition an abutment of the dummy bar head to the stirrer or at which prevents located below and above roller 1 '. In systems in which the start-up line is introduced from above, these end pieces 12 are bent in reverse. As can be seen from the illustration, the stirrer front plate is at a distance 13 from the imaginary strand path 3 or strand boundary, so that sufficient cooling is ensured over the entire hot strand region facing the stirrer 4 during casting. The stirrer 4 can of course also be attached to the outer side of the arc or to two opposite sides of the strand.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in teilweiser Draufsicht. Ein elektromagnetischer Rührer 15 wirkt mit einem Abstand 16 auf einen teilweise, im Schnitt dargestellten Strangknüppel 17. Am Rührergehäuse 18 ist an der Wirkseite des Rührers 15 eine Frontplatte 19 aus amagnetischem Stahl angeschweisst. Hinter dieser Frontplatte 19 befindet sich die Rührspule 20. Auf der Frontplatte 19 sind Leiteinrichtungen für den Kaltstrang in Form von Schienen 21 angebracht, welche mit dieser eine biegesteife Einheit bilden und zur Knüppeloberfläche einen Abstand 22 aufweisen. Die Schienen 21 können entlang der Strangbahn oben und unten über das Rührergehäuse 18 hinaus bis in die Nähe des nächsten Strangführungselementes verlängert sein, um ein einwandfreies Führen des Kaltstranges zu gewährleisten. Die Schienen 21 können an ihren Enden so gebogen sein, dass ein Verkeilen des Kaltstranges vermieden wird.Fig. 2 shows another embodiment of the invention in partial plan view. An electromagnetic stirrer 15 acts at a distance 16 on a partial strand stick 17 shown in section. A front plate 19 made of non-magnetic steel is welded to the stirrer housing 18 on the active side of the stirrer 15. The stirring coil 20 is located behind this front plate 19. Guide devices for the cold strand in the form of rails 21 are attached to the front plate 19, which form a rigid unit with the latter and are at a distance 22 from the surface of the billet. The rails 21 can be extended along the strand path above and below the stirrer housing 18 to the vicinity of the next strand guiding element in order to ensure that the cold strand is guided properly. The rails 21 can be bent at their ends so that wedging of the cold strand is avoided.

Claims

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide means consists of at least one rail (21).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide means consists of a reinforced front plate (5) of the stirrer.

4. Apparatus according to claim 2 or claim 3, characterized in that the guide means (5, 21) has end-pieces (12) leading towards the path (3) of the strand in the direction of travel (10) of the incoming cold strand (9).