EP2326441A1 - Electromagnetic braking device on continuous casting molds - Google Patents

Electromagnetic braking device on continuous casting molds

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EP2326441A1
EP2326441A1 EP09777198A EP09777198A EP2326441A1 EP 2326441 A1 EP2326441 A1 EP 2326441A1 EP 09777198 A EP09777198 A EP 09777198A EP 09777198 A EP09777198 A EP 09777198A EP 2326441 A1 EP2326441 A1 EP 2326441A1
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EP
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mold
poles
braking device
continuous casting
angle
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EP09777198A
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Jörn HOFFMEISTER
Axel Weyer
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Abstract

To bring about a direct effect on the fluid streams exiting the mould dip tube (2) of moulds in continuous casting moulds (1) of a continuous casting plant for casting liquid metals, in particular liquid steel materials for producing slab and thin slab products with format widths of 750 to 3500 mm and format thicknesses of 30 to 500 mm, said casting plant being equipped with an electromagnetic braking device for improving the product quality, it is proposed to dispose at least two poles (10) per mould broad side (3) symmetrically with respect to the perpendicular reference line (4) of the mould dip tube (2) such that the primary axes (12) of the poles' outlet cross section (11a) are aligned at a specific angle (a1 and a2) relative to the perpendicular reference line (4) of the mould dip tube (2).

Description

Elektromagnetische Bremseinrichtung an Stranggießkokillen Electromagnetic brake device on continuous casting molds
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigen Stahlwerkstoffen zur Erzeugung von Brammen- und Dünnbrammenprodukten mit Formatbreiten von 750 bis 3500 mm und Formatdicken von 30 bis 500 mm in einer Stranggießanlage, die zur Verbesserung der Produktqualität mit einer elektromagnetischen Bremsein- richtung ausgerüstet ist, bestehend aus Spulen mit Kernen und Joch, durch deren erzeugte Magnetfeldwirkung die Strömungsverhältnisse innerhalb des Flüssigmetalls in der Kokille beeinflusst werden.The invention relates to a method and apparatus for casting of liquid metals, in particular of liquid steel materials for the production of slab and thin slab products with format widths of 750 to 3500 mm and format thicknesses of 30 to 500 mm in a continuous casting, the product quality with a Electromagnetic braking device is equipped, consisting of coils with cores and yokes, through the generated magnetic field effect, the flow conditions are influenced within the liquid metal in the mold.
Zur Verbesserung der Produktqualität durch eine positive Beeinflussung der Strömungsverhältnisse innerhalb der Stranggießkokille ist es bekannt, diese mit einer elektromagnetischen Bremse auszurüsten. Diese besteht aus Spulen mit Kernen und Joch, mit denen Magnetfelder erzeugt werden, die auf die bestehenden Strömungsverhältnisse des Stahlbades innerhalb der Kokille einwirken. Zur möglichst vollen Entfaltung der Wirksamkeit der Magnetfelder ist es dabei erforderlich, die Magnetfelder möglichst nahe an die Stranggießkokille heranzuführen. Üblicherweise werden deshalb entweder die elektromagnetischen Bremssysteme erst nach dem Einsetzen der Kokille in die Gießmaschine hydraulisch oder elektromechanisch an die Kokille herangefahren oder sie sind in verschiedenen Anordnungen fest an der Kokille der Stranggießanlage installiert. Im Wesentlichem werden hierbei die Spule oder die Spulenkombinationen jeweils mit Kern von außen an die Kokille bzw. an den wasserdurchströmten Wasserkasten oder an der Kupferplattenrückseite positioniert, oder die Spule ist ortsfest am Stahlbau fixiert und ein beweglicher Kern wird durch sie hindurch in die Kokille bewegt.To improve the product quality by positively influencing the flow conditions within the continuous casting mold, it is known to equip these with an electromagnetic brake. This consists of coils with cores and yokes, with which magnetic fields are generated, which act on the existing flow conditions of the steel bath within the mold. For the fullest possible unfolding of the effectiveness of the magnetic fields, it is necessary to bring the magnetic fields as close as possible to the continuous casting mold. Usually, therefore, either the electromagnetic brake systems moved up after the onset of the mold in the casting machine hydraulically or electromechanically to the mold or they are installed in different arrangements firmly on the mold of the continuous casting. Essentially, in this case, the coil or coil combinations are each positioned with core from the outside of the mold or on the water-flowed water box or copper plate back, or the coil is stationary fixed to the steel structure and a movable core is moved through them into the mold.
BESTATIGUNGSKOPIE So ist aus der WO 2004/022264 A1 eine elektromagnetische Bremsvorrichtung für in eine Stranggießkokille einströmende Stahlschmelze bekannt, umfassend mindestens eine Magnetspule mit einem den Kokillenbreitseiten zuordenbaren ferromagnetischen Kern. Zur Verringerung der oszillierenden Massen und um zugleich die Magnetfeldstärke zu erhöhen, besteht der Kern einerseits aus ei- nem die Magnetspule aufnehmenden, im Abstand zu den Breitseitenwänden verfahrbaren Hauptteil und andererseits aus in Wasserkästen der Kokille fest angeordneten Zusatzteilen, wobei die Kernteile in zusammengefahrener Betriebsposition u-förmige Joche zur Ausbildung eines geschlossenen Magnetflusses ergeben.BESTATIGUNGSKOPIE Thus, WO 2004/022264 A1 discloses an electromagnetic braking device for molten steel flowing into a continuous casting mold, comprising at least one magnetic coil with a ferromagnetic core that can be assigned to the wide sides of the casting mold. To reduce the oscillating masses and at the same time to increase the magnetic field strength, the core consists on the one hand of a magnet coil receiving, movable in the distance to the broad side walls main part and on the other hand in water boxes of the mold fixedly arranged additional parts, the core parts in collapsed operating position u -shaped yokes to form a closed magnetic flux.
Aus der DE 10 2004 046 729 A1 ist eine magnetische Bremse für eine Stranggießkokille bekannt, bei der ein durch Permanentmagnete erzeugtes Magnetfeld eine Beeinflussung die Strömung des Flüssigmetalls herbeiführen soll. Um eine Variation der magnetischen Feldstärke zu erhalten, sind die an der Kokille angeordnete Permanentmagnete für eine unterschiedliche Feldstärkenverteilung in Gruppen unterschiedlich anstellbar. Hierbei ist auch vorgesehen, dass Permanentmagnete im Wasserkasten der Stranggießkokille angeordnet und zur direkten Anlage an die Kokillenplatte anstellbar sind.From DE 10 2004 046 729 A1 a magnetic brake for a continuous casting mold is known, in which a magnetic field generated by permanent magnets is intended to bring about an influence on the flow of the liquid metal. In order to obtain a variation of the magnetic field strength, the permanent magnets arranged on the mold are differently adjustable for a different field strength distribution in groups. In this case, it is also provided that permanent magnets are arranged in the water box of the continuous casting mold and can be set for direct contact with the mold plate.
In der DE 600 16 255 T2 wird eine Vorrichtung zum Gießen von Metallen mit einer elektromagnetischen Bremse beschrieben, umfassend Magnetkerne, die an einer Seite der Kokille so permanent befestigt sind, dass sie im Wesentlichen die gesamte Breite der Kokille mit Ausnahme eines zentralen Abschnitts bedecken und die mit einem abnehmbaren Joch verbunden sind, wobei die Wicklung um das Joch derart angeordnet ist, dass sich die Zentralachse der Wicklung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Kokille und rechtwinklig zur Gussrichtung der Kokille erstreckt. Durch die Maßnahmen wird erreicht, dass die ursprünglich vertikal gerichtete Strömungsgeschwindigkeit der flüssigen Metallschmelze im Bereich des Einlaufrohrs umgekehrt, zumindest aber stark vermindert (abgebremst) wird. Zusätzlich kommt es zu einer horizontalen und vertikalen Rotation der Schmelze. Schließlich wird in der DE 602 19 062 T2 eine Vorrichtung zum Gießen von Metallen beschrieben, wobei Magnetkerne und elektrische Leiterwicklungen umfassende Magnetelemente zum Erzeugen eines Magnetfeldes durch eine angelegte Mehrphasen-Wechselspannung entlang jeder Längsseite der Kokille an- geordnet sind. Durch die Anordnung solcher magnetischer Elemente werden Bewegungen des geschmolzenen Materials in dem Bereich der oberen Oberfläche in den Endbereichen beeinflusst und ein Bremsen der Abwärtsbewegung der Schmelze ermöglicht.In DE 600 16 255 T2 an apparatus for casting metals is described with an electromagnetic brake, comprising magnetic cores which are permanently attached to one side of the mold so that they cover substantially the entire width of the mold except for a central portion and which are connected to a detachable yoke, wherein the winding is arranged around the yoke such that the central axis of the winding extends substantially parallel to a longitudinal axis of the mold and at right angles to the casting direction of the mold. By the measures it is achieved that the originally vertically directed flow velocity of the liquid molten metal in the area of the inlet pipe is reversed, at least greatly reduced (decelerated). In addition, there is a horizontal and vertical rotation of the melt. Finally, DE 602 19 062 T2 describes a device for casting metals, wherein magnetic elements comprising magnetic cores and electrical conductor windings for generating a magnetic field are arranged along each longitudinal side of the mold by an applied polyphase alternating voltage. By arranging such magnetic elements, movements of the molten material in the area of the upper surface in the end portions are affected and braking of the downward movement of the melt is enabled.
Ausgehend von diesem geschilderten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, für die Pole der elektromagnetischen Bremssysteme von Stranggießkokillen eine solche Anordnung und Ausrichtung anzugeben, durch die eine Beeinflussung der Flüssigkeitsströmung des Flüssigstahls aus dem Tauchrohr der Kokille in direkter Weise durchgeführt werden kann.Based on this described prior art, the object of the invention is to provide for the poles of the electromagnetic brake systems of continuous casting molds such an arrangement and orientation, by influencing the liquid flow of the liquid steel from the dip tube of the mold can be performed in a direct manner.
Die gestellte Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zur direkten bzw. unmittelbaren elektromagnetischen Beeinflussung der aus dem Kokillentauchrohr austretenden Flüssigkeitsstrahlen je Kokillenbreitseite mindestens zwei symmetrisch zur senkrechten Bezugslinie des Kokillentauchrohrs angeordnete Pole mit ihren Hauptachsen des Austrittsquerschnitts in einem bestimmten Winkel Ci1 bzw. α2 entsprechend ausgerichtet werden.The object is achieved with the characterizing features of claim 1, characterized in that for direct or immediate electromagnetic interference emerging from the Kokillentauchrohr liquid jets per Kokillenbreitseite at least two symmetrically to the vertical reference line of the Kokillentauchrohrs arranged poles with their main axes of the outlet cross-section at a certain angle Ci 1 and α 2 are aligned accordingly.
Durch die Ausrichtung der Pole der elektromagnetischen Bremseinrichtung in die Hauptstromrichtung der Tauchrohrströmung beeinflusst die elektromagnetische Bremseinrichtung als lokal wirkendes Feld die aus dem Kokillentauchrohr austretenden Flüssigkeitsstrahlen direkt bzw. unmittelbar bezüglich ihrer Richtung, ihrem Geschwindigkeitsprofil und ihrer Turbulenzstruktur. Durch die in dieser Weise modifizierten Flüssigkeitsstrahlen werden mit Vorteil die Entste- hung von schädlichen Geschwindigkeitsschwankungen im Badspiegel zumindest begrenzt und sind dadurch kontrollierbar. Die hierdurch erzielbaren Ergeb- nisse sind u. a. geringe Turbulenzen im Badspiegel, weniger unerwünschte Einschlüsse von beispielsweise Gießpulver oder Schlacke und eine homogene Temperaturverteilung und damit insgesamt eine verbesserte Qualität der Gießprodukte und eine Steigerung der Gießgeschwindigkeit.By aligning the poles of the electromagnetic brake device in the main flow direction of the immersed tube flow, the electromagnetic braking device acts as locally acting field directly exiting the Kokillentauchrohr liquid jets directly or directly with respect to their direction, their velocity profile and turbulence structure. By virtue of the liquid jets modified in this way, the emergence of harmful fluctuations in the speed of the bath is advantageously at least limited and can thus be controlled. The achievable results Among other things, there are low turbulences in the bath level, less undesirable inclusions of, for example, casting powder or slag, and a homogeneous temperature distribution and thus an overall improved quality of the cast products and an increase in the casting speed.
Durch die konzentrierte Wirkung der erfindungsgemäßen Polanordnung und Polausbildung der elektromagnetischen Bremseinrichtung auf die Tauchrohrströmung ist der erforderliche Leistungsbedarf der Bremseinrichtung sehr gering und beträgt nur ca. ΛA bis Vz der sonst aufzubringenden elektrischen Leistung, wobei keine formatbreitenabhängige Anpassung der Bremseinrichtung, sondern nur eine Einstellung der Feldstärke in Abhängigkeit zur Durchsatzmenge vorzusehen ist.Due to the concentrated effect of the pole arrangement according to the invention and Polausbildung the electromagnetic braking device on the dip tube flow of the required power requirement of the braking device is very low and is only about Λ A to Vz of the otherwise applied electrical power, with no format width-dependent adaptation of the braking device, but only a setting of Field strength is to be provided in dependence on the throughput.
Die Bremseinrichtung wird dabei im Wesentlichen mit einem permanenten Feld und einstellbarer Feldstärke mittels Gleichstrom betrieben; aber auch ein Be- trieb mit wechselnder Feldstärke und möglicher Richtungsumkehr mittels Wechselstrom kann alternativ durchgeführt werden.The braking device is operated essentially with a permanent field and adjustable field strength by means of direct current; but also operation with changing field strength and possible direction reversal by means of alternating current can be carried out alternatively.
Die Pole der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremseinrichtung weisen einen beliebigen Austrittsquerschnitt unter Ausprägung einer Hauptachse auf, wobei dieser Austrittsquerschnitt beispielsweise als Dreieck, als Rechteck, als beliebiges Vieleck oder mit einer bogenförmigen Kontur ausgebildet sein kann.The poles of the electromagnetic brake device according to the invention have an arbitrary outlet cross-section with the expression of a major axis, wherein this outlet cross-section may be formed, for example, as a triangle, as a rectangle, as an arbitrary polygon or with an arcuate contour.
Gemäß der Erfindung wird die Ausrichtung der Hauptachsen so definiert durch- geführt, dass sich die Hauptachsen der Pole mit der senkrechten Bezugslinie des Kokillentauchrohrs oberhalb der Pole in einem Winkel αi zwischen 1 ° bis 89° oder alternativ unterhalb der Pole in einem Winkel α2 zwischen 1 ° bis 89° schneiden. Die Einstellungen der Winkel α-i bzw. α2 werden vor dem Betrieb der Stranggießanlage durch Drehung der Pole manuell eingestellt oder sie werden nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung während des Betriebs der Stranggießanlage variabel durch motorische Drehung der Pole eingestellt und dann bei Bedarf geändert, wobei die motorische Einstellung der Winkel bei- spielsweise mittels Motor, Hydraulikdrehantrieb, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder erfolgt. Die möglichen Drehpunkte der Pole liegen vorzugsweise auf ihrer Hauptachse, sie können aber auch je nach ihrer geometrischen Ausbildung alternativ außerhalb der Pole angeordnet sein.According to the invention, the orientation of the major axes is defined so that the major axes of the poles with the vertical reference line of the chill tube above the poles at an angle αi between 1 ° to 89 ° or alternatively below the poles at an angle α 2 between Cut 1 ° to 89 °. The settings of the angles α-i and α 2 are set manually before the operation of the continuous casting by rotation of the poles or they are adjusted according to a further embodiment of the invention during operation of the continuous casting variable variable by motor rotation of the poles and then changed if necessary, wherein the motorized setting of the angle takes place for example by means of motor, hydraulic rotary drive, hydraulic or pneumatic cylinder. The possible pivot points of the poles are preferably on their main axis, but they can also be arranged depending on their geometric configuration alternatively outside the poles.
In einer möglichen Ausführung der Erfindung ist die elektromagnetische Bremseinrichtung mit Spulen, Kernen und Joch direkt auf der Kokille angeordnet, so dass sie während des Betriebs der Stranggießanlage gemeinsam mit der Kokille oszilliert.In one possible embodiment of the invention, the electromagnetic braking device with coils, cores and yoke is arranged directly on the mold, so that it oscillates together with the mold during operation of the continuous casting machine.
In einer weiteren möglichen Ausführung der Erfindung ist die elektromagnetische Bremseinrichtung getrennt von der Kokille ortsfest angeordnet, so dass sie nun die Oszillation der Kokille nicht mit ausführt.In a further possible embodiment of the invention, the electromagnetic braking device is arranged so as to be stationary apart from the mold, so that it now does not participate in the oscillation of the mold.
Schließlich ist auch eine Auftrennung der elektromagnetischen Bremseinrich- tung möglich, wobei beispielsweise die Polenden auf der Kokille und die Spulen, der Teilkern sowie das Joch auf der ortsfesten Maschinenkonstruktion angeordnet sind.Finally, a separation of the electromagnetic Bremseinrich- device is possible, for example, the pole ends on the mold and the coils, the sub-core and the yoke are arranged on the stationary machine design.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:Further advantages and details of the invention are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in schematic drawing figures. Show it:
Fig. 1 eine Kokille mit elektromagnetischer Bremseinrichtung in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 eine Kokille für Dickbrammen mit elektromagnetischer Bremseinrichtung in geschnittener Seitenansicht,1 is a mold with electromagnetic braking device in a perspective view, FIG. 2 is a mold for thick slabs with electromagnetic braking device in a sectional side view,
Fig. 3 eine Kokille für Dünnbrammen mit elektromagnetischer Bremsein- richtung in geschnittener Seitenansicht,3 shows a mold for thin slabs with electromagnetic braking device in a sectional side view,
Fig. 4 u. 5 die Kokille der Fig. 2 mit drehbaren Polen in unterschiedlicher Winkelstellung,Fig. 4 u. 5 the mold of FIG. 2 with rotatable poles in different angular position,
Fig. 6 - 8 die Kokille mit drehbaren Polen in unterschiedlicher Winkelstellung in einer alternativen Polausbildung,6 - 8, the mold with rotatable poles in different angular position in an alternative Polausbildung,
Fig. 9 beispielhafte Polausbildungen mit Darstellung der Hauptachse.Fig. 9 exemplary Polausbildungen showing the main axis.
In der Figur 1 ist die Kokille 1 einer Stranggießanlage mit im unteren Bereich des Kokillentauchrohrs 2 angeordneter elektromagnetischer Bremseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die elektromagnetische Bremseinrichtung, bestehend aus den Kernen 14, den Jochs 14' und den Magnetspulen 13, ist erfindungsgemäß so angeordnet, dass auf jeder Kokillenbreitseite 3 zwei Pole 10 einander gegenüberliegen. Sie sind symmetrisch zur senkrechten Bezugslinie 4 des Kokillentauchrohrs 2 zur Hauptstromrichtung der Tauchrohrströmung ausgerichtet, dass ihre Hauptachse 12 des Austrittsquerschnitts diese Bezugslinie 4 in einem bestimmten Winkel αi schneidet. Durch den Bezug der Ausrichtung der Pole 10 zur Hauptstromrichtung der Tauchrohrströmung werden durch die zwischen den Polen 10 aufgebauten Magnetfeldlinien 15 auf direktem Wege die in die Kokille 1 einströmenden Flüssigkeitsstrahlen beein- flusst. Die in der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 nicht eingezeichnete Hauptstromrichtung der Tauchrohrströmung wird in den Figuren 2 bis 5 in je- weils geschnittener Seitenansicht dargestellt. Die Figur 2 zeigt eine Kokille 1 für Dickbrammen mit aus dem Kokillentauchrohr 2 in etwa rechtem Winkel seitlich austretender Hauptstromrichtung 5 der Tauchrohrströmung. Entsprechend dieser Hauptstromrichtung 5 sind seitlich im unteren Bereich des Kokillentauchrohrs 2 jeweils ein Pol 10 so angeordnet, dass die Hauptachsen 12 des Austrittsquerschnitts 11ajedes Pols 10 die senkrechte Be- zugslinie 4 des Kokillentauchrohrs 2 in einem Winkel α schneidet. Da sich der Schnittpunkt oberhalb der Pole 10 befindet, ist dieser Winkel mit cti bezeichnet.1 shows the mold 1 of a continuous casting plant with arranged in the lower region of the mold dipping tube 2 electromagnetic braking device in a perspective view. The electromagnetic braking device, consisting of the cores 14, the yoke 14 'and the magnetic coils 13, according to the invention is arranged so that on each Kokillenbreitseite 3 two poles 10 are opposite to each other. They are aligned symmetrically with respect to the vertical reference line 4 of the chill tube 2 to the main flow direction of the dip tube flow, that its main axis 12 of the outlet cross-section αi cuts this reference line 4 at a certain angle. By referring to the alignment of the poles 10 to the main flow direction of the immersion tube flow, the liquid jets flowing into the mold 1 are influenced directly by the magnetic field lines 15 established between the poles 10. The main flow direction of the dip tube flow which is not shown in the perspective view of FIG. 1 is shown in FIGS. 2 to 5 in a sectional side view. FIG. 2 shows a mold 1 for thick slabs with the main flow direction 5 of the dip tube flow emerging laterally from the mold dipping tube 2 at approximately a right angle. Corresponding to this main flow direction 5, in each case one pole 10 is arranged laterally in the lower region of the chill dipping tube 2 such that the main axes 12 of the outlet cross section 11 a of each pole 10 intersect the vertical reference line 4 of the chill dipping tube 2 at an angle α. Since the point of intersection is above the poles 10, this angle is denoted by cti.
In der Figur 3 ist eine Kokille 1 für Dünnbrammen dargestellt mit aus dem Kokillentauchrohr 2 mit etwa 45° seitlich austretender Hauptstromrichtung 5 der Tauchrohrströmung. Die Anordnung der Pole 10 bezüglich dieser Hauptstromrichtung 5 ist gegenüber der Figur 2 so geändert, dass der Schnittpunkt der Hauptachsen 12 des Austrittsquerschnitts 11a jedes Pols 10 mit der senkrechten Bezugslinie 4 des Kokillentauchrohrs 2 sich nun unterhalb der Pole 10 befindet, weshalb dieser Winkel zur Unterscheidung gegenüber dem Winkel αi mit α2 bezeichnet ist.FIG. 3 shows a mold 1 for thin slabs with main flow direction 5 of the dip tube flow exiting laterally from the mold dipping tube 2 at approximately 45 °. The arrangement of the poles 10 with respect to this main flow direction 5 is compared with Figure 2 changed so that the intersection of the major axes 12 of the outlet section 11 a of each pole 10 with the vertical reference line 4 of the Kokillentauchrohrs 2 is now below the poles 10, which is why this angle to Distinction to the angle αi α 2 is designated.
Eine alternative Ausbildung einer elektromagnetischen Bremseinrichtung für eine Dickbrammenkokille 1 entsprechend der Fig. 2 zur Anpassung an veränderte Bedingungen der aus dem Kokillentauchrohr 2 austretenden Flüssigkeits- strahlen ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Die Pole 10 dieses Ausführungsbeispiels sind um einen auf den Hauptachsen 12 des Austrittsquerschnitts 11a liegenden Drehpunkt 20 in Uhrzeigerichtung 18 bzw. entgegengesetzt 19 drehbar ausgebildet. In der Figur 5 wurden beide Pole 10 entsprechend der Drehrichtung 18 bzw. 19 gegenüber der ursprünglichen Stellung der Fig. 4 gedreht, wodurch der ursprüngliche Winkel Ch der Figuren 2 und 4 auf einen neuen Wert α-T in der Figur 5 vergrößert wurde.An alternative embodiment of an electromagnetic braking device for a thick slab mold 1 according to FIG. 2 for adaptation to changed conditions of the liquid jets emerging from the mold dipping tube 2 is shown in FIGS. 4 and 5. The poles 10 of this embodiment are formed around a lying on the main axes 12 of the outlet cross-section 11 a pivot point 20 in the clockwise direction 18 and opposite 19 rotatable. In FIG. 5, both poles 10 have been rotated according to the direction of rotation 18 and 19, respectively, relative to the original position of FIG. 4, whereby the original angle Ch of FIGS. 2 and 4 has been increased to a new value α-T in FIG.
Beispielhafte mögliche Drehungen der Pole 10 werden in den Figuren 6 bis 8 dargestellt. Die mit einer bogenförmigen Kontur ihrer Austrittsquerschnitte 11e ausgebildeten Pole 10 sind an der Kokille 1 symmetrisch zur senkrechten Bezugslinie 4 des Kokillentauchrohrs 2 im Bereich der Austrittsöffnung 6 angeord- net. Die Figur 6 zeigt eine angenommene Ausgangsstellung. Gegenüber dieser Ausgangsstellung der Fig. 6 wurden der linke Pol 10 in Drehrichtung 18, also in Uhrzeigerichtung und der rechte Pol 10 entgegengesetzt in Drehrichtung 19 um jeweils einen Winkelbetrag von 5° nach innen gedreht, wodurch die in der Figur 7 dargestellte Stellung der Pole erhalten wurde. Eine gegenüber der Ausgangs- Stellung der Figur 6 entgegengesetzte Drehung der Pole 10 nach außen um einen Winkelbetrag von 20° ergibt die in der Figur 8 dargestellte Polstellung.Exemplary possible rotations of the poles 10 are shown in FIGS. 6 to 8. The poles 10 formed with an arcuate contour of their outlet cross-sections 11 e are arranged on the mold 1 symmetrically to the vertical reference line 4 of the mold cavity 2 in the region of the outlet opening 6. net. FIG. 6 shows an assumed initial position. Compared with this initial position of Fig. 6, the left pole 10 in the direction of rotation 18, ie in the clockwise direction and the right pole 10 were rotated in the opposite direction in the direction of rotation 19 by an angle of 5 ° inward, whereby the position shown in Figure 7 of the poles has been. An opposite to the initial position of Figure 6 opposite rotation of the pole 10 to the outside by an angle of 20 ° results in the pole position shown in Figure 8.
Um aufzuzeigen, welche Austrittsquerschnitte 11 der Pole 10 gemäß der Erfindung verwendbar sind, ist in der Figur 9 eine Auswahl möglicher unterschiedli- eher Austrittsquerschnitte 11 angegeben. Die Austrittsquerschnitte 11 sind mit eingezeichneter Hauptachse 12 des Austrittsquerschnitts 11 dargestellt, wobei die obere Figurenreihe eine angenommene Ausgangsstellung und die untere Figurenreihe die in Drehrichtung 19 um einen Winkelbetrag gedrehte Endstellung zeigt. Im Einzelnen sind folgende Austrittsquerschnitte von links nach rechts dargestellt:In order to show which outlet cross sections 11 of the poles 10 can be used according to the invention, a selection of possible different outlet cross sections 11 is given in FIG. The outlet cross sections 11 are shown with the main axis 12 of the outlet cross section 11, the upper row of figures showing an assumed starting position and the lower row of figures showing the end position rotated in the direction of rotation 19 by an angular amount. In detail, the following outlet cross sections are shown from left to right:
Rechteckiger Austrittsquerschnitt 11 a Dreieckiger Austrittsquerschnitt 11b Als Vieleck ausgebildeter Austrittsquerschnitt 11C Ovaler Austrittsquerschnitt 11d Rectangular outlet cross-section 11 a Triangular outlet cross-section 11 b Cross-section formed as a polygon 11 C Oval outlet cross-section 11 d
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
I Kokille 2 KokillentauchrohrI mold 2 mold dipping pipe
3 Kokillenbreitseite3 Kokillenbreitseite
4 senkrechte Bezugslinie des Kokillentauchrohrs4 vertical reference line of the chill dipping tube
5 Hauptstromrichtung der Tauchrohrströmung5 main flow direction of the dip tube flow
6 Austrittsöffnung des Kokillentauchrohrs 10 Pol6 exit opening of the Kokillentauchrohrs 10 Pol
I I a-e Austrittsquerschnitt des PolsII a- e outlet cross section of the pole
12 Hauptachse des Austrittsquerschnitts der Pole12 major axis of the outlet cross section of the poles
13 Magnetspulen13 solenoid coils
14 Kern 14' Joch14 core 14 'yoke
15 Magnetfeldlinien15 magnetic field lines
16 Schnittpunkt oberhalb der Pole16 intersection above the poles
17 Schnittpunkt unterhalb der Pole17 intersection below the poles
18 Drehrichtung (Uhrzeigerichtung) 19 Drehrichtung (gegen Uhrzeigerichtung) 20 Drehpunkt αi Winkel zwischen senkrechter Bezugslinie des Kokillentauchrohrs und Hauptachse im Austrittsquerschnitt der Pole mit Schnittpunkt oberhalb der Pole α2 Winkel zwischen senkrechter Bezugslinie des Kokillentauchrohrs und Hauptachse im Austrittsquerschnitt der Pole mit Schnittpunkt oberhalb der Pole 18 Direction of rotation (clockwise direction) 19 Direction of rotation (counterclockwise) 20 Fulcrum αi Angle between perpendicular reference line of the chill tube and main axis in the exit section of the poles with intersection above the poles α 2 Angle between vertical reference line of the chill shroud and main axis in the exit section of the poles with intersection above the poles

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssi- gen Stahlwerkstoffen zur Erzeugung von Brammen- und Dünnbrammenprodukten mit Formatbreiten von 750 bis 3500 mm und Formatdicken von 30 bis 500 mm in einer Stranggießanlage, die zur Verbesserung der Produktqualität mit einer elektromagnetischen Bremseinrichtung ausgerüstet ist, bestehend aus Spulen (13) mit Kernen (14) und Joch (14'), durch deren erzeugte Magnetfeldwirkung die Strömungsverhältnisse innerhalb des Flüssigmetalls in der Kokille (1) beeinflusst werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten bzw. unmittelbaren elektromagnetischen Beeinflussung der aus dem Kokillentauchrohr (2) austretenden Flüssigkeitsstrahlen je Kokillenbreitseite (3) mindestens zwei symmetrisch zur senkrechten Bezugslinie (4) des Kokillentauchrohrs (2) angeordnete Pole (10) mit ihren Hauptachsen (12) des Austrittsquerschnitts (11a-e) entsprechend der Hauptstromrichtung (5) der Tauchrohrströmung in einem bestimmten Winkel (αi bzw.α2) ausgerichtet werden.1. Process for the casting of liquid metals, in particular of liquid steel materials for the production of slab and thin slab products with format widths of 750 to 3500 mm and format thicknesses of 30 to 500 mm in a continuous casting plant equipped with an electromagnetic braking device to improve product quality is, consisting of coils (13) with cores (14) and yoke (14 '), by the generated magnetic field effect, the flow conditions within the liquid metal in the mold (1) are affected, characterized in that for direct or immediate electromagnetic interference of the at least two poles (10) arranged symmetrically with respect to the vertical reference line (4) of the mold dipping pipe (2) with their main axes (12) of the outlet cross-section (11 a - e ) corresponding to the main flow direction (3) emerging from the mold dipping pipe (2). 5) of the dip tube flow in a certain W Inel (αi and α 2 ) are aligned.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Hauptachsen (12) so definiert durchgeführt wird, dass sich die Hauptachsen (12) der Pole (10) mit der senkrechten2. The method according to claim 1, characterized in that the alignment of the main axes (12) is performed so defined that the main axes (12) of the poles (10) with the vertical
Bezugslinie (4) des Kokillentauchrohrs (2) oberhalb der Pole (10) in einem Winkel (α-i) zwischen 1 ° bis 89° oder alternativ unterhalb der Pole (5) in einem Winkel (α2) zwischen 1 ° bis 89° schneiden.Reference line (4) of the chill tube (2) above the poles (10) at an angle (α-i) between 1 ° to 89 ° or alternatively below the poles (5) at an angle (α 2 ) between 1 ° to 89 ° to cut.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (αi bzw. α.2) vor dem Betrieb der Stranggießanlage durch Drehung der Pole (10) manuell eingestellt werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the angles (αi or α. 2 ) are set manually by rotation of the poles (10) prior to operation of the continuous casting plant.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (αi bzw. α2) während des Betriebs der Stranggießanlage variabel durch manuelle oder motorische Drehung der Pole (10) eingestellt und bei Bedarf geändert werden.4. The method according to claim 2, characterized in that the angle (αi or α 2 ) during operation of the continuous casting variable adjusted by manual or motorized rotation of the poles (10) and changed if necessary.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Durchsatzmenge der Kokille (1) die Feldstärke der Bremseinrichtung eingestellt wird.5. The method of claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that in dependence on the flow rate of the mold (1), the field strength of the braking device is set.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung mit einem permanenten Feld und einstellbarer Feldstärke mittels Gleichstrom betrieben wird.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the braking device is operated with a permanent field and adjustable field strength by means of direct current.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung mit wechselnder Feldstärke und möglicher Richtungsumkehr mittels Wechselstrom betrieben wird.7. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the braking device is operated with alternating field strength and possible direction reversal by means of alternating current.
8. Kokille (1) einer Stranggießanlage zum Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigen Stahlwerkstoffen zur Erzeugung von Brammen- und Dünnbrammenprodukten mit Formatbreiten von 750 bis 3500 mm und Formatdicken von 30 bis 500 mm, die zur Verbesserung der Produktqualität mit einer elektromagnetischen Bremseinrichtung ausge- rüstet ist, bestehend aus Spulen (13) mit Kernen (14) und Joch (14'), durch deren erzeugte Magnetfeldwirkung die Strömungsverhältnisse innerhalb des Flüssigmetalls in der Kokille (1) beeinflusst werden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass je Kokillenbreitseite (3) mindestens zwei Pole (10) zur senkrechten Bezugslinie (4) des Kokillentauchrohrs (2) so symmetrisch angeordnet sind, dass die Richtung der Hauptachsen (12) des Austrittsquerschnitts (11 a-e) der Pole (5) weitgehend den Hauptstromrichtungen (5) der Tauchrohrströmung entsprechen und die Hauptachsen (12) dabei die senkrechte Bezugslinie (4) des Kokillentauchrohrs (2) oberhalb der Pole (10) in einem Winkel (αi) zwischen 1 ° bis 89° oder alternativ unterhalb der Pole (10) in einem Winkel (α2) zwischen 1 ° bis8. mold (1) of a continuous casting plant for casting of liquid metals, in particular of liquid steel materials for the production of slab and thin slab products with format widths of 750 to 3500 mm and format thicknesses of 30 to 500 mm, the out to improve product quality with an electromagnetic braking device is equipped, consisting of coils (13) with cores (14) and yoke (14 '), by the generated magnetic field effect, the flow conditions within the liquid metal in the mold (1) are influenced, in particular for carrying out the method according to claims 1 to 7, characterized in that per Kokillenbreitseite (3) at least two poles (10) to the vertical reference line (4 ) of the Kokillendauchrohrs (2) are arranged symmetrically so that the direction of the major axes (12) of the outlet cross-section (11 ae ) of the poles (5) correspond substantially to the main flow directions (5) of the dip tube flow and the main axes (12) while the vertical reference line ( 4) of the Kokillentauchrohrs (2) above the poles (10) at an angle (αi) between 1 ° to 89 ° or alternatively below the poles (10) at an angle (α 2 ) between 1 ° to
89° schneiden.Cut 89 °.
9. Kokille (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole (10) unter Ausprägung einer Hauptachse (12) mit einem beliebigen Austrittsquerschnitt (11 a-e), beispielsweise als Dreieck, Rechteck, einem beliebigen Vieleck oder mit einer bogenförmigen Kontur ausgebildet sind.9. mold (1) according to claim 8, characterized in that the poles (10) in the form of a major axis (12) with an arbitrary outlet cross-section (11 a - e ), for example as a triangle, rectangle, any polygon or with an arcuate Contour are formed.
10. Kokille (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole (10) in einer ortsfesten geometrischen Anordnung an der Kokille (1) mit einem Winkel (αi bzw. α2) zur senkrechten Bezugslinie (4) des Kokillentauchrohrs (2) ausgerichtet sind.10. mold (1) according to claim 8 or 9, characterized in that the poles (10) in a fixed geometric arrangement on the mold (1) at an angle (αi or α 2 ) to the vertical reference line (4) of the Kokillentauchrohrs (2) are aligned.
11. Kokille (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole (10) zur manuellen oder motorischen Einstellung des Winkels (αi bzw. OC2) vor oder während des Betriebs der Stranggießanlage entsprechend drehbar ausgebildet sind. 11. mold (1) according to claim 8 or 9, characterized in that the poles (10) for manual or motorized adjustment of the angle (αi or OC 2 ) are designed to be correspondingly rotatable before or during operation of the continuous casting.
12. Kokille (1) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die motorische Einstellung der Winkel beispielsweise mittels Motor, Hydraulikdrehantrieb, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder erfolgt.12. mold (1) according to claim 11, characterized in that the motor adjustment of the angle, for example by means of motor, hydraulic rotary drive, hydraulic or pneumatic cylinder takes place.
13. Kokille (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein möglicher Drehpunkt (20) des Pols (10) auf seiner Hauptachse (12) liegt.13. mold (1) according to claim 11 or 12, characterized in that a possible pivot point (20) of the pole (10) on its main axis (12).
14. Kokille (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein möglicher Drehpunkt (20) außerhalb des Pols (10) liegt.14. mold (1) according to claim 11 or 12, characterized in that a possible pivot point (20) outside of the pole (10).
15. Kokille (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Bremseinrichtung mit Magnetspulen (13), Kernen (14) und Joch (14') direkt auf der Kokille (1) angeordnet ist und während des Betriebs der Stranggießanlage gemeinsam mit der Kokille (1) oszilliert.15. Mold (1) according to one or more of claims 8 to 14, characterized in that the electromagnetic braking device with magnetic coils (13), cores (14) and yoke (14 ') is arranged directly on the mold (1) and during the operation of the continuous casting plant together with the mold (1) oscillates.
16. Kokille (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Bremseinrichtung getrennt von der Kokille (1) ortsfest angeordnet ist und die Oszillation der Kokille (1 ) nicht mit ausführt.16. mold (1) according to one or more of claims 8 to 14, characterized in that the electromagnetic braking device is arranged separately from the mold (1) stationary and does not carry out the oscillation of the mold (1).
17. Kokille (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Bremseinrichtung so aufgetrennt ist, dass beispielsweise die Polenden auf der Kokille (1 ) und die Magnetspulen (13), der Kern (14) sowie das Joch (14') auf der ortsfesten Maschinenkonstruktion angeordnet sind. 17. mold (1) according to one or more of claims 8 to 14, characterized in that the electromagnetic braking device is separated so that, for example, the pole ends on the mold (1) and the magnetic coils (13), the core (14) and the yoke (14 ') are arranged on the fixed machine construction.
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