EP1429879A1 - ELEKTROMAGNETISCHE BREMSVORRICHTUNG FüR DIE KOKILLE EINER STRANGGIESSANLAGE - Google Patents

ELEKTROMAGNETISCHE BREMSVORRICHTUNG FüR DIE KOKILLE EINER STRANGGIESSANLAGE

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EP1429879A1
EP1429879A1 EP02800071A EP02800071A EP1429879A1 EP 1429879 A1 EP1429879 A1 EP 1429879A1 EP 02800071 A EP02800071 A EP 02800071A EP 02800071 A EP02800071 A EP 02800071A EP 1429879 A1 EP1429879 A1 EP 1429879A1
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electromagnetic braking
electromagnetic
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields

Definitions

  • Electromagnetic brake device for the mold of a continuous caster
  • the invention relates to an electromagnetic braking device for the molten steel flowing into the continuous casting mold of a continuous casting installation, which consists of at least one coil with a ferromagnetic core assigned to the broad sides of the mold and at least one yoke assigned to it.
  • Continuous casting plants of the type mentioned are known.
  • the pouring stream flowing into the mold is braked and aligned to reduce turbulence by a magnetic field acting between the broad sides of the continuous casting mold.
  • ferromagnetic cores which are excited by coils surrounding them, are attached to copper plates on the broad side of the continuous casting mold.
  • the braking and alignment of the pouring jet caused by the magnetic field calms the steel bath and reduces turbulence within the steel bath with the aim of evenly casting steel strands.
  • An external arrangement of an electromagnetic brake is also known in the prior art, the electromagnetic core and the current-carrying coil being arranged to be movable in the system. With the external arrangement of the coil and core, low oscillating masses can be achieved. The changeover times can be shortened considerably, since there is no need to connect and disconnect water and electrical connections. Finally, only a relatively small number of electromagnetic brakes need to be provided, namely only one electromagnetic brake per cast strand.
  • a continuous casting installation with an electromagnetic braking device which consists of at least one coil with a ferromagnetic core assigned to the broad sides of the mold and at least one yoke assigned to it. At least individual parts of the electromagnetic braking device are load-bearing components of the continuous casting mold.
  • the magnetic field generated by the electromagnetic braking device is divided into at least one upper and one lower magnetic field with respect to the continuous casting mold.
  • At least the inside of the electromagnetic cores also forms cooling chambers via which the cooling water supply and the cooling water discharge take place.
  • the object of the present invention is to improve the previously described arrangements of electromagnetic brakes on continuous casting molds, in particular to avoid the tendency to tilt due to the axial feed through a slide or carriage guide with a large space and weight requirement and to retrofit, for example in the case of existing ones To enable or facilitate continuous casting plants.
  • the object is achieved in the design of an electromagnetic brake according to the preamble of claim 1 in that the electromagnetic braking device, consisting of yoke, current-carrying coil and ferromagnetic core in or on the continuous casting mold is designed to be pivoted in or out by at least one adjusting means ,
  • the brake is preferably pivoted in or out mechanically at least by means of two levers of different lengths, not parallel.
  • the brake consisting of the yoke, current-carrying coil and ferromagnetic core cannot be oscillated together with the continuous casting mold.
  • the measures according to the invention advantageously ensure that the electromagnetic brake is independent of the continuous casting mold, is therefore easier to replace, and that the oscillating masses remain limited to the components of the continuous casting mold and do not have to oscillate additional masses of the components of the electromagnetic brake.
  • the working position of the electromagnetic brake is designed to be adaptable to the mold by means of a mechanical stroke limitation, or that its working position is determined by adjustable stroke limits. It is also proposed that their rest position is determined by means of at least one stop.
  • Fig. 2 shows the rest position of the electromagnetic brake.
  • Fig. 1 and Fig. 2 show the electromagnetic brake according to the invention, consisting of yoke 7, current-carrying coil 3 and ferromagnetic core 5.
  • the electromagnetic brake is to be attached to the carriageway bracket 11 by means of two non-parallel levers 9, 10 and via one Adjusting means 6, for example a hydraulic cylinder, to be pivoted centrally.
  • the curvilinear movement of the electromagnetic brake thereby achieved enables an almost horizontal movement thereof out of the water tank 2 and the frame 1 of the mold.
  • the space-saving rest position between the carriageway support 11 and the mold ensures problem-free changing of the mold and the strand guide segments.
  • Fig. 1 shows the electromagnetic brake in the working position. In the working position, an adjustable stroke limitation 8 determines the position.
  • Fig. 2 shows the rest position of the electromagnetic brake. In the rest position, the brake rests on the stops 4.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

Elektromagnetische Bremsvorrichtung für die Kokille einer Stranggießanlage
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bremsvorrichtung für die in die Stranggießkokille einer Stranggießanlage einströmende Stahlschmelze, die aus mindestens einer den Kokillenbreitseiten zugeordneten Spule mit einem ferromagnetischem Kern sowie aus mindestens einem diesen zugeordneten Joch besteht.
Stranggießanlagen der eingangs genannten Bauart sind bekannt. Der in die Kokille einströmende Gießstrahl wird zur Reduzierung von Turbulenzen durch ein zwischen den Breitseiten der Stranggießkokille wirkendes Magnetfeld abgebremst und ausgerichtet. Zur Erzeugung des Magnetfeldes sind an Kupferplatten der Breitseite der Stranggießkokille Ferromagnetkerne angebracht, die durch sie umgebende Spulen erregt werden. Die durch das Magnetfeld bewirkte Abbremsung und Ausrichtung des Gießstrahls bewirkt eine Beruhigung des Stahlbades und eine Verringerung von Turbulenzen innerhalb des Stahlbades mit dem Ziel des gleichmäßigen Gießens von Stahlsträngen.
Im Stand der Technik ist eine integrierte Anordnung der magnetischen Bremsvorrichtung bekannt, wobei die Ferromagnetkerne und die stromdurchflossenen Spulen ortsfest an der Kokille angebracht sind. Je nach Ausführung besitzen diese Bestandteile der Bremsvorrichtung ein erhebliches Gewicht, das von dem Hubtisch zu tragen und daher mitbewegt werden muss. Nachteilig bei der integrierten Anordnung der Bremsvorrichtung sind die hohen oszillierenden Massen, und höhere Wechselzeiten für die An- und Abkupplung der Wasser- und Elektroanschlüsse. Darüber hinaus erschwert die elektromagnetische Bremsvorrichtung die erforderliche Wärmeabfuhr von den Kupferplatten der Kokille. Schließlich muss eine relativ hohe Stückzahl von elektromagnetischen Bremsen pro Kokille vorgesehen werden. Im Stand der Technik ist auch eine externe Anordnung einer elektromagnetischen Bremse bekannt, wobei der elektromagnetische Kern und die strom- durchflossene Spule beweglich in der Anlage angeordnet sind. Mit der externen Anordnung von Spule und Kern lassen sich niedrige oszillierende Massen er- zielen. Die Wechselzeiten können erheblich verkürzt werden, da das An- und Abkuppeln von Wasser- und Elektroanschlüssen entfällt. Schließlich braucht nur eine relativ niedrige Stückzahl von elektromagnetischen Bremsen, nämlich nur eine elektromagnetische Bremse pro Gießstrang, vorgesehen werden.
Aus der DE 198 07 842 A1 ist eine Stranggießanlage mit einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung bekannt, die aus mindestens einer den Kokillenbreitseiten zugeordneten Spule mit einem ferromagnetischen Kern sowie mindestens einem diesen zugeordneten Joch besteht. Zumindest einzelne Teile der elektromagnetischen Bremsvorrichtung sind tragende Bestandteile der Strang- gießkokille. Das von der elektromagnetischen Bremsvorrichtung erzeugte Magnetfeld ist in Bezug auf die Stranggießkokille in mindestens ein oberes und ein unteres Magnetfeld aufgeteilt. Zumindest das Innere der elektromagnetischen Kerne bildet zugleich Kühlkammern, über die Kühlwasserzufuhr und die Kühlwasserableitung erfolgt. Durch die Integration der elektromagnetischen Brems- Vorrichtung als tragender Bestandteil in die Stranggießkokille wird zwar erheblich an Gewicht eingespart, dennoch sind die oszillierenden Massen relativ hoch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Anordnun- gen von elektromagnetischen Bremsen an Stranggießkokillen zu verbessern, insbesondere die Tendenz zum Verkanten infolge der axialen Zuführung durch eine Schlitten- oder Wagenführung mit großem Platz- und Gewichtsbedarf zu vermeiden und die Nachrustbarkeit beispielsweise bei existierenden Stranggießanlagen zu ermöglichen oder zu erleichtern. Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei der Bauart einer elektromagnetischen Bremse nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch, dass die elektromagnetische Bremsvorrichtung, bestehend aus Joch, stromdurchflossener Spule und ferromagnetischem Kern in bzw. an die Stranggießkokille durch mindestens ein Verstellmittel ein- bzw. ausschwenkbar ausgestaltet ist. Vorzugsweise er- folgt das mechanische Ein- oder Ausschwenken der Bremse mindestens mittels je zwei ungleich langen, nicht parallelen Hebeln. Hierdurch wird trotz vorhandener Fahrbahnträger für den Verteilerrinnenwagen die Voraussetzung für eine optimale Nachrustbarkeit bestehender Anlagen mit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung geschaffen.
In Ausgestaltung der elektromagnetischen Bremse ist vorgesehen, dass die Bremse bestehend aus Joch, stromdurchflossener Spule und ferromagnetischem Kern nicht zusammen mit der Stranggießkokille oszillierbar ist.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird vorteilhafterweise erreicht, dass die elektromagnetische Bremse von der Stranggießkokille unabhängig ist, deshalb leichter austauschbar ist und dass die oszillierenden Massen auf die Bauteile der Stranggießkokille beschränkt bleiben und nicht zusätzliche Massen der Bauteile der elektromagnetischen Bremse mit oszillieren müssen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Arbeitsposition der elektromagnetischen Bremse durch eine mechanische Hubbegrenzung an die Kokille anpassbar gestaltet ist bzw., dass deren Arbeitsposition durch anstellbare Hubbegrenzungen bestimmt ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass deren Ruhestellung mittels wenigstens eines Anschlags bestimmt ist.
Zur weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse wird vorgeschlagen, dass zur Verringerung des Polabstands und zur Erhöhung der Effektivität im nichtmagnetischen Wasserkasten ein magnetischer Teilkern angeordnet ist. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, dem weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung zu entnehmen sind. Es zeigen:
Fig. 1 die Arbeitsstellung der elektromagnetischen Bremse,
Fig. 2 die Ruhestellung der elektromagnetischen Bremse.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen die erfindungsgemäße elektromagnetische Bremse, bestehend aus Joch 7, stromdurchflossener Spule 3 und ferromagnetischem Kern 5. Die elektromagnetische Bremse ist mittels je zwei ungleich langen, nicht parallelen Hebeln 9, 10 am Fahrbahnträger 11 zu befestigen und über ein Verstellmittel 6, beispielsweise ein Hydraulikzylinder, mittig anzulenken. Einerseits ermöglicht die dadurch erreichte kurvenförmige Bewegung der elektromagnetischen Bremse eine nahezu horizontale Bewegung derselben aus dem Wasserkasten 2 und den Rahmen 1 der Kokille heraus. Andererseits gewährleistet die platzsparende Ruhestellung zwischen Fahrbahnträger 11 und Kokille ein problemloses Wechseln der Kokille und der Strangführungssegmente. Im Übrigen lässt diese Anordnung sowohl einen kürzeren Hub als auch eine kleinere Verstellkraft als eine lineare Zustellung zu, da sich das System nahe sei- nes oberen Totpunktes befindet. Stranggießkokille und elektromagnetische Bremse sind unabhängige Bauteile, so dass bei der Berechnung der Oszillationskräfte ausschließlich die zu bewegenden Massen der Kokillenbauteile berücksichtigen sind. Fig. 1 zeigt die elektromagnetische Bremse in der Arbeitsstellung. In der Arbeitsstellung bestimmt eine einstellbare Hubbegrenzung 8 die Position. Fig. 2 zeigt die Ruhestellung der elektromagnetischen Bremse. In der Ruhestellung liegt die Bremse auf den Anschlägen 4 auf.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für die in die Stranggießkokille einer Stranggießanlage einströmende Stahlschmelze, die aus mindestens einer den Kokillenbreitseiten zugeordneten Spule (3) mit einem fer- romagnetischen Kern (5) sowie aus mindestens einem diesen zugeordneten Joch (7) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Bremsvorrichtung, bestehend aus Joch (7), Spule (3) und ferromagnetischem Kern (5) in bzw. an die Stranggießkokille durch wenigstens ein Verstellmittel (6) ein- bzw. ausschwenkbar ist.
2. Elektromagnetische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese nicht zusammen mit der Stranggießkokille oszillierbar ist.
3. Elektromagnetische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass deren Arbeitsposition durch eine mechanische Hubbegrenzung an die Stranggießkokille anpassbar ist.
4. Elektromagnetische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zweck der Verringerung des Polabstands und zur Erhöhung der Effektivität im nichtmagnetischen Wasserkasten ein magnetischer Teilkern angeordnet ist.
5. Elektromagnetische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens mittels je zwei ungleich langen, nicht parallelen Hebeln durch das Verstellmittel (6) ein- bzw. ausschwenkbar ist.
6. Elektromagnetische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellmittel (6) durch wenigstens einen Hydraulikzylinder ausgebildet ist.
7. Elektromagnetische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass deren Arbeitsstellung mittels wenigstens einer einstellbaren Hubbegrenzung (8) bestimmt ist. (vgl. Fig.1)
8. Elektromagnetische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass deren Ruhestellung mittels wenigstens eines Anschlags (4) be- stimmt ist. (vgl. Fig.2)
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