FR2620360A1 - METHOD AND DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC STIRRING OF FUSION BATHS IN A CONTINUOUS CASTING MOLD - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'agitation électromagnétique de bains de fusion dans un moule de coulée continue, selon lequel on induit dans la masse fondue, en établissant un champ magnétique, des forces qui la mettent en rotation dans des plans horizontaux. Le dispositif selon l'invention est constitué d'un dispositif à bobines 4 entourant le moule de coulée continue 1 dans un plan horizontal et réglable en hauteur par rapport au moule de coulée continue 1, qui est équipé d'un commutateur de pôles pour modifier le sens de rotation du courant et, le cas échéant, d'un convertisseur de fréquence. Application à la coulée continue.The invention relates to a method and a device for electromagnetic stirring of molten baths in a continuous casting mold, according to which forces are induced in the molten mass, by establishing a magnetic field, which cause it to rotate in horizontal planes. . The device according to the invention consists of a coil device 4 surrounding the continuous casting mold 1 in a horizontal plane and adjustable in height relative to the continuous casting mold 1, which is equipped with a pole switch to modify the direction of rotation of the current and, where appropriate, a frequency converter. Application to continuous casting.
Description
1i 26203601i 2620360
PROCEDE ET DISPOSITIF D'AGITATION E 'CTRCM ALTIE DE BAINS DE FUSION METHOD AND DEVICE FOR AGITATING THE CTRCM ALTITUDE OF FUSION BATHS
DANS UN MOULE DE COULEE CONTINUE.IN A CASTING MOLD CONTINUES.
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'agitation électrcnagné- The invention relates to a method and an electromagnetic stirring device
tique de bains de fusion dans un moule de coulée continue selon lequel on introduit une force magnétique qui met la masse fcndue en rotation dans melting baths in a continuous casting mold in which a magnetic force is introduced which puts the rotating mass into
des plans horizontaux. Grace à cette disposition, on doit erpacher la for- horizontal plans. Thanks to this provision, we must erase the power of
mation d'une structure dendritique et la formation de retassures et de sé- dendritic structure and the formation of shrinkage and
grégations dans le bain de coulée. gregations in the casting bath.
Par une agitation électraomagnétique dans le moule de coulée continue, il se produit souvent un mouvement fort et indésirable du bain dans la zone de sa superficie. Lors de la coulée sous laitier avec un tube plongeur, un By electromagnetic stirring in the continuous casting mold, there is often a strong and undesirable bath movement in the area of its area. When casting slag with a dip tube, a
mouvement excessif de la superficie du bain peut amener les phénamnoes sui- Excessive movement of the surface area of the bath can lead to the following pheno-
vants:lowing:
- inclusions de laitier dans la masse fondue. - inclusions of slag in the melt.
- lubrification insuffisante entre le bain et le moule par crevassement - insufficient lubrication between the bath and the mold by cracking
de la superficie du bain.the area of the bath.
- absorption d'oxygène de l 'atmosphère. - oxygen absorption from the atmosphere.
- forte usure du tube plongeur.- heavy wear of the dip tube.
La présente invention a pour but de créer un procédé et un dispositif qui The present invention aims to create a method and a device which
permettent de maintenir une surface calme pour le bain, tout en agitant in- keep a calm surface for the bath, while stirring
tensémrent la masse fondue dans le moule de coulée continue dans le but indi- the melt in the continuous casting mold for the indicated purpose
qué précédent, dans la zone d'agitation - c'est-à-dire la zone dans la- above, in the area of agitation - that is, the area in the
quelle cauernce la solidification. On n'avait pas pensé jusqu'à présent à what is the solidification? We had not thought so far about
une telle possibilité car il paraissait inévitable qu'un mouvenent de rota - such a possibility because it seemed inevitable that a movement of rota -
tion du bain de fusion dans le moule produit des effets jusqu'au niveau de melt in the mold produces effects up to the level of
la surface du bain et mélange également cette zone de manière turbulente. the surface of the bath and also mixes this area turbulently.
L'invention propose une solution à ce problème qui permet de maintenir une surface calme de bain malgré une agitation intense dans la zone d'agitation The invention proposes a solution to this problem which makes it possible to maintain a calm bath surface despite intense agitation in the stirring zone
dans le moule de coulée continue.in the continuous casting mold.
Ce but est atteint, conformment à l'invention, grâce au fait que la con- This object is achieved, in accordance with the invention, by virtue of the fact that
duction de courant dans le dispositif à bobines qui Met la masse fondue en current in the coil device which turns the melt into
2 26203602 2620360
rotation est alternée périodiquement, le cycle étant choisi de telle manière rotation is alternated periodically, the cycle being chosen in such a way
que la surface du bain reste immobile tandis que la mniasse fondue est intensé- that the surface of the bath remains stationary while the molten mass is
ment agitée dans les plans se trouvant en-dessous de la surface du bain. De préférence, le demi temps de cycle est réglé entre 1 et 4 secondes, avec une pause d'environ 0,5 seconde entre les alternances de conduction de cou- rant. On notera qu'il est connu en soi de changer le sens du courant dans le cas agitated in the planes below the surface of the bath. Preferably, the half cycle time is set between 1 and 4 seconds, with a pause of about 0.5 seconds between the current conducting cycles. Note that it is known in itself to change the direction of the current in the case
d'une agitation électromiagnétique du cratère liquide à l'intérieur du gui- electromyagnetic agitation of the liquid crater inside the guiding
dage de bain dans la coulée continue de brames d'acier. C'est ainsi que le brevet allemand DE-A-24 01 145 décrit un tel procédé pour éviter les bandes blanches secondaires et les dendrites secondaires. Le temps de cycle après bath casting in the continuous casting of steel slabs. Thus, German Patent DE-A-24 01 145 describes such a method for avoiding secondary white bands and secondary dendrites. The cycle time after
lequel le sens du courant est changé est, selon ce document, de 5 à 30 se- which the direction of the current is changed is, according to this document, from 5 to 30 seconds.
condes. Aucune disposition n'y est prévue pour empécher un mouvement de la onds. No provision is provided for preventing a movement of the
surface du bain.bath surface.
Si, avec les moyens indiqués précédemment seuls,il n'est pas possible, mal- If, with the means indicated previously alone, it is not possible,
gré une agitation intense de la mniasse fondue dans la zone d'agitation dans le moule de coulée continue, - de régler une surface de bain immobile, une forme de mise en oeuvre avantageuse du procédé selon l'invention propose que la hauteur du dispositif à bobines créant le champ magnétique soit réglée par rapport à la surface de bain de la masse fondue dans le moule de coulée continue en fonction des grandeurs (intensité du champ, fréquence) caractéristiques du champ magnétique et des paramètres influençant la rotation de la masse fondue, en particulier viscosité de la Due to the intense stirring of the molten mass in the stirring zone in the continuous casting mold, the regulation of an immobile bath surface, an advantageous embodiment of the method according to the invention proposes that the height of the coils creating the magnetic field is set in relation to the bath surface of the melt in the continuous casting mold according to the magnitudes (field strength, frequency) characteristics of the magnetic field and the parameters influencing the rotation of the melt, in particular viscosity of the
masse fondue, géométrie et matériau du moule, de telle manière que la sur- melt, geometry and mold material, so that
face du bain reste immobile pendant l'agitation. On utilise en conséquence les solutions pratiques suivantes pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention: bath face remains motionless during agitation. The following practical solutions are therefore used to carry out the process according to the invention:
1. changement périodique du sens du courant. 1. periodic change of the direction of the current.
2. changement périodique du sens du courant et de celui de conduction 2. periodic change in direction of current and conduction
de courant dans les bobines.current in the coils.
3. changement périodique de la conduction de courant du champ électromagné- 3. periodic change in current conduction of the electromagnetic field
tique en liaison avec un réglage de la position en hauteur du dispositif in connection with a height adjustment of the device
électrique à bobines sur le moule de coulée continue. electric coil on the continuous casting mold.
3 2-6203603-620360
Avec les moyens indiqués, on atteint de manière simple le but d'agiter in- With the means indicated, the aim of shaking
tensément une masse métallique fondue dans un moule de coulée continue dans tensed a molten metal mass in a continuous casting mold in
la zone d'agitation tout en laissant immobile la surface du bain. the stirring zone while still leaving the surface of the bath.
Un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention pour produire An embodiment of the device according to the invention for producing
un champ magnétique électromagnétique dans la zone d'un moule de coulée con- an electromagnetic magnetic field in the area of a casting mold
tinue est représenté schématiquement au dessin, grace auquel on peut mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. La figure 1 représente une vue en tinue is shown schematically in the drawing, thanks to which one can implement the method according to the invention. FIG. 1 represents a view in
coupe longitudinale et la figure 2 une vue en coupe transversale. longitudinal section and Figure 2 a cross-sectional view.
Un dispositif à bobines 4 est monté autour du moule de coulée continue 1 dans lequel débouche le tube plongeur 2 par lequel la masse fondue 3 arrive A coil device 4 is mounted around the continuous casting mold 1 into which the plunger tube 2 opens, through which the molten mass 3 arrives.
dans le moule de coulée continue 1. Le dispositif à bobines 4 pour l'agita- in the continuous casting mold 1. The coil device 4 for stirring
tion électrcmagnétique de la mniasse fondue 3 dans le moule de coulée continue 1 est réglable en hauteur par rapport à celui-ci. Le dispositif à bobines 4 Electromagnetic distribution of the molten mass 3 in the continuous casting mold 1 is adjustable in height relative thereto. The coil device 4
est constitué de six bobines 5 disposées réparties régulièrement sur la péri- consists of six coils 5 arranged regularly distributed over the
phérie du moule 1, qui sont montées autour de poles magnétiques 6 qui pré- of the mold 1, which are mounted around magnetic poles 6 which
sentent une bague de court-circuit cair.une 7 entourée par une chemise en t8ôle 8. Le dispositif à bobines 4 est accouplé à un caimutateur de poles et, 7. The coil device 4 is coupled to a poles caimutator and, in this case, a short circuit ring 7 is surrounded by a metal jacket 8.
le cas échéant, à un convertisseur de fréquence ( non représentés). if necessary, to a frequency converter (not shown).
Exmle 1 Un moule de coulée continue en cuivre avec une épaisseur de paroi de 10 mm est entouré par une bobine d'agitation en rotation ayant les dimensions suivantes: diamètre intérieur de 515 mm, diamntre extérieur de 870 mm et hauteur de Example 1 A copper continuous casting mold with a wall thickness of 10 mm is surrounded by a rotating stirring coil having the following dimensions: inner diameter of 515 mm, outer diameter of 870 mm and height of
490 mm, qui est montée à une hauteur d'environ 200 mm au-dessous de la sur- 490 mm, which is mounted at a height of about 200 mm below the
face du bain de matière fondue dans le moule de coulée continue. Le courant face of the melt bath in the continuous casting mold. The flow
dans la bobine est réglé à 400 A et la fréquence à 6 Hz. La durée d'agi- in the coil is set to 400 A and the frequency to 6 Hz.
tation dans chaque sens dure 3 s avec une pause de 0,5 s entre les inver- in each direction lasts 3 s with a pause of 0.5 s between
sions de sens de courant.sions of sense of current.
4 26203604 2620360
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