SE463246B - Omroerningsanordning foer en straenggjutningsanlaeggning - Google Patents

Description

15 20 25 30 .Läs GN LJ BJ I* g~ Genom EP-B 0 010 041 är det även känt att anordna ett vandrande fält som går snett mot strängstyrningens längd- riktning, vilket åstadkommes genom snedställning av en omrörningsanordning. Induktionselementen är därvid visser- ligen förskjutet anordnade både i strängstyrningens längd- riktning och tvärs denna längdriktning, men induktions- elementen ligger i rät linje så att det ändå bildas ett vandrande fält som går parallellt med denna linje, varvid huvudriktningen hos smältans strömning är riktad paral- lellt med de i linje anordnade induktionselementen. Inte heller härigenom kan man effektivt hålla tillbaka bildan- det av det “vita bandet". Genom snedställningen av omrör- ningsanordningen uppkommer den ytterligare nackdelen att denna erfordrar en större bredd, vilket är tämligen* svårt att åstadkomma i praktiken vid en sekundärkylzon i en stränggjutningsanläggning, där det krävs att strängen medelst stödrullar bärs upp med relativt små avstånd mel- lan stöden. Speciellt är ett dylikt snedställt arrange- mang inte realiserbart vid stränggjutningsanläggningar för gjutning av en sträng med grovämnestvärsnitt.

Uppfinningens syfte är att undanröja dessa nackdelar och svårigheter och avser en omrörningsanordning av det slag som beskrivits i inledningen, i vilken det åstadkommes vandrande fält i ett flertal riktningar, så att man er- håller en virvelströmning, d v s effektiv uppblandning, hos smältan över hela bredden hos strängens flytande kärna, varvid hänsyn tas till de små utrymmen som står till buds i sekundärkylzonen i en stränggjutningsanläggning.

Detta syfte löses enligt uppfinningen genom att vart och ett av tre intilliggande induktionselement är anordnade i hörnen av en tänkt triangel, som har högst en enda sida parallell med antingen strängstyrningens längdriktning eller en mot strängstyrningens längdriktning vinkelrätt gående riktning. 10 15 20 25 30 Genom anordningen enligt uppfinningen åstadkommes i smäl- tan en medbringarkraft, som förutom en längsgående kompo- nent med två frihetsgrader uppvisar minst en tvärgående komponent med två frihetsgrader. Denna medbringarkraft ger en strömning med motsvarande riktningsfördelning.

Eftersom strömningar inuti fluider uppfyller kontinuitets- villkoren, uppstår slutna strömningsfält, vilka inrymmer samtliga riktningkomposanter i rummet.

Genom anordningen enligt uppfinningen kan kärnan röras om över hela dess bredd, utan att det krävs att omrör- ningsanordningen sträcker sig över hela strängbredden på ett bestämt ställe i strängstyrningen. Omrörningsan- ordningen enligt uppfinningen tar därför mindre utrymme i anspråk och låter sig därigenom anordnas i sekundärkyl- zonen i en stränggjutningsanläggning för gjutning av en sträng med grovämnesformat utan att särskilda åtgärder behöver vidtagas (exempelvis anbringande av strängstyr- ningsrullar i de inre delarna).

Företrädesvis anordnar man en multipel av tre induktions- element, varvid kopplingar av de enskilda induktionsele- menten sker så att de induktionselement samverkar med varandra, som ligger efter varandra i strängstyrningens längdriktning och intill varandra tvärs längdriktningen, d v s att de ligger i hörnen av en triangel.

Lämpligtvis anordnas induktionselementen tvärs sträng- styrningens längdriktning, så att minst ett av induktions- elementen anordnas på strängens framsida och minst ett på strängens baksida.

Om man i stränggjutningsanläggningen gjuter strängar med olika tvärsnitt, speciellt strängar med olika bredder, är företrädesvis nunst ett tmhütfl¶nælam¶m,anan¶mt inställbart i den mot strängstyrningens längdaxeln tvärgående rikt- 10 15 20 25 30 ningen, varigenom man vid olika strängtvärsnitt med en och samma omrörningsanordning kan åstadkomma en omrör- ning av den flytande kärnan över hela dess bredd.

En speciellt föredragen utföringsform kännetecknas av att i minst två närliggande induktionselement alstras elektromotoriska krafter, vilkas mnentanvärdesdifferenser och riktningsskillnader motsvarar en fasvinkeldifferens på T + 1800. Genom kombinationen av det speciella arrangemanget i rummet med induktionselementen anordnade i en triangel och åstadkommandet av ett diskontinuerligt magnetiskt växelfält, alstras inte bara vandrande fält i flera rikt- ningar, utan även vandrande fält i motsatta riktningar, så att det förutom en virvelströmning även kan komma till stånd en uppblandning av smältan till följd av elektro- magnetiskt påtvingade svängningar. Den med denna föredragna omrörningsanordning omrörda strängen utmärks av en synner- ligen homogen struktur.

Uppfinningen beskrives härefter närmare med hjälp av ett flertal utföringsexempel, varvid fig. 1 - 4 vardera sche- matiskt visar olika omrörningsanordningar i sidovy.

Enligt fig. l är tre induktionselement, vilka är utbildade som spolar 4, 5, 6 eventuellt försedda med ok eller kärnor, anordnade vid en strängstyrning för en i en stränggjut- ningsanläggning gjuten sträng l vars skal betecknas med 2 och vars flytande kärna har hänvisningsbeteckningen 3.

Ett trefasnät 7, vars faser respektive ledare R, S, T är]«mçP lade i stjämflqïïfling, tjänar till att försörja induktions- elementen 4, 5, 6.

Induktionselementen 5, 6 är i enlighet med uppfinningen anordnade efter induktionselementet 4 i strängstyrningens längdriktning 8 och förskjutna relativt induktionselemen- 10 15 20 25 30 ~r\n CN U I f” ) -P n Ö\ tet 4 tvärs längriktningen 8, närmare bestämt avstånden a, b. Såsom framgår av fig. l är de förskjutna så att fältvektorerna 9 blir förskjutna i sidled. Vektorerna 9 är därvid i besäàfia moment antingen parallella eller antiparallella.

Anslutningen till trefasnätet 7 sker på följande sätt: Det första induktionselementet 4 och induktionselementet 6 är vardera ansluten med den ände som ligger närmast kokillen, som icke visas, till R - respektive T-ledarem, medan den ände hos induktionselementet 5 som ligger när- mast kokillen är ansluten till centrumledaren N. De båda ändarna hos induktionselementen 4,6 vilka pekar i sträng- ens utmatningsriktning 10 är anslutna till centrumledaren N och den i utmatningsriktningen pekande änden hos induk- tionselementet 5 är ansluten till S-ledaren. Genom det på så vis motkopplade mellersta induktionselementet 5 alst- ras ett diskontinuerligt elektromagnetiskt växelfält, vilket håller tillbaka utbredningen av en likriktad ström- ning hos metallsmältan i strängens 1 flytande kärna 3.

Fasförskjutningen mellan de tre växelströmsfaserna R, S, T uppgår, som normalt, till 1200.

Enligt den i fig. 2 visade utföringsformen är induktions- elementen 4, 5, 6 kopplat till ett triangelkopplat tre- fasnät ll, varvid till skillnad från den i fig. 1 visade utföringsformen induktionselementen ligger med sina axlar parallellt med strängstyrningens längdriktning 8 utan tvärs mot denna, närmare bestämt parallellt med den bred- sida som bildas av strängens 1 överyta. Även här är induk- tionselementet 5 motkopplad de båda andra induktionsele- menten 4 och 6, så att det inte heller här kan uppstå ett kontinuerligt vandrande fält som fortplantas över de tre induktionselementen, utan det bildas ett diskontinuerligt elektromagnetiskt växelfält. 10 15 20 25 30 Förskjutningen av induktionselementen 4, 5, 6 tvärs sträng- styrningens längdriktning 8 är härvid utförd så att induk- tionselementen 4 och 5 ligger framför strängen och induk- tionselementet 6 bakom strängen, så att induktionselemen- tet 6 inte kan ses i den i fig. 2 uppifrån sedda planvyn.

Induktionselementet 5 är dessutom flyttat till i närheten av strängens smalsida 12, medan de båda induktionselemen- ten 4 och 6 ligger i närheten av den motsatta smalsidan 13. Växelströmsfrekvensen vid de i fig. l och 2 visade utföringsformerna ligger lämpligtvis mellan 2 och 120 Hz.

För anpassning till olika strängbredder 14 är företrädes- vis minst ett av induktionselementen anordnat inställbart ufihg strängstyrningens längdriktning 8 i dubbelpilens 15 riktning.

Det är väsentligt vid uppfinningen att vid ett arrangemang med tre induktionselement dessa ligger i hörnen 16, 17, 18 på en tänkt triangel, d vssnæd andra ord så att inte heller de av induktionselementen alstrade elektromotoriska kraf- terna verkar i en enda gemensam riktning. Såsom hörnpunkter i den tänkta triangeln kan man välja induktionselementens tyngdpunkter.

Av sidorna 19, 20, 21 i denna tänkta triangel går högst en sida parallellt med eller vinkelrätt mot (enligt fig. 1 sid. 20) strängstyrningens längdriktning 8. 3 och 4 visar utföringsformer med sex induktionsele- 4, 4', 5, 5', 6, 6 och 4', 5', 6' är kopplade på det sätt som visas i fig. 1 eller 2.

Fig. ment 6' av vilka vardera tre 4, 5, Det är enligt uppfinningen väsentligt även vid de i fig. 3 och 4 visade omrörningsanordningarna att tre sammanhörande induktionselement ligger i hörnen av en tänkt triangel, så att inte heller här de elektromotoriska krafter som alstras 10 15 20 25 av dessa verkar i en enda gemensam riktning. Även här är högst en sida 21 riktad parallellt med eller vinkelrätt mot strängstyrningens längdriktning 8. Induktionselemen- ten 4 till 6' i de i fig. 3 och 4 visade omrörningsanord- ningarna uppvisar fältvektorer 9, vilka är riktade vinkel- rätt mot strängens överyta.

Enligt de i fig. 3 och 4 visade utföringsformerna är lämp- ligtvis en av de båda intilligande induktionselementra- derna inställbar tvärs mot strängstyrningens längdrikt- nings s.

Genom metallsmältans relativrörelse mot strängskalet bryts de i stelningsfronten uppkommande dendriterna sönder och dras in i strängens flytande del. Genom omrörningsanord- ningen enligt uppfinningen kan de inte eller endast till ringa mån uppstå någon diskontinuerlig koncentrationsänd- ring i det tunna skiktet, i övergången mellan det flytande och fasta agregationstillståndet, varför det inte eller endast till liten icke störande omfattning bildas något vitt' band.

De gynnsamma resultat som erhålles med elektromagnetisk påverkan vid stelning av stränggjutningsgods kan därigenom fullt ut tillgodogöras utan att de nackdelar som förefin- nes vid hittills utnyttjad teknik, uppträder.

Speciellt låter sig omrörningsanordningen enligt uppfin- ningen även inordnas i en strängstyrning där det är ont om plats.

Claims (5)

10 15 20 25 0\ '5 246 8 P a t e n t k r a v

1. Omrörningsanordning vid en stränggjutningsanläggning, särskilt en stålstränggjutningsanläggning, innefattande minst tre, vid en strängstyrning anordnade, elektromagne- tiska, växelströmsmatade induktionselement (4, 5, 6, 4', 5', 6'), varvid varje induktionselement (4 - 6') är anslu- tet till en egen fas hos den minst trefasiga växelströmmen och är faserna (R, S, T, N) förskjutna fasvinkeln 0°< .RA f 1800 relativt varandra och varvid minst två induk- tionselement är placerade efter varandra i strängstyr- ningens längdriktning (8) och är minst två induktionsele- ment anordnade på avstånd från varandra tvärs strängstyr- ningens längdriktning (8), k ä n n e t e c k n a d av att vart och ett av tre närliggande induktionselement (4, 5, 6, 4', 5', 6') är anordnade vid hörnen (16, 17, 18) av en tänkt triangel, av vilken högst en enda sida (19, 20, 21) är parallell med antingen strängstyrningens längdrikt- ning (8) eller en mot strängstyrningens längdriktning (8) vinkelrät riktning.

2. k ä n n e t e c k - n a d av att anordningen innefattar en multipel av tre Omrörningsanordning enligt krav 1, induktionselement (4 - 6').

3. k ä n n e - t e c k n a d (4, 5) är anordnat på strängens framsida och att minst ett av Omrörningsanordning enligt krav l eller 2, av att minst ett av induktionselementen induktionselementen (6) är anordnat på strängens baksida.

4. k ä n n e - t e c k n a d är inställbart i en riktning (15), som går tvärs mot sträng- Omrörningsanordning enligt krav 1 till 3, av att minst ett induktionselement (4 - 6') styrningens längdaxel (8). Jx Cï\ CN I\3 Gx

5. Omrörningsanordning enligt krav 1 till 4, k ä n n e - t e c k n a d av att åtminstone två närliggande induk- tionselement (4 - 6') vardera alstrar elektromotoriska krafter, vilkas momentanvärdesdifferenser och riktnings- skillnader motsvarar en fasvinkeldifferens på f>+ 1800.