WO1988005353A1 - Process and device for magnetically stirring metal bars - Google Patents
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- WO1988005353A1 WO1988005353A1 PCT/DE1988/000031 DE8800031W WO8805353A1 WO 1988005353 A1 WO1988005353 A1 WO 1988005353A1 DE 8800031 W DE8800031 W DE 8800031W WO 8805353 A1 WO8805353 A1 WO 8805353A1
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- 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
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/122—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
Definitions
- the object of the invention is, based on the known method of conductive influencing of a metallic casting strand with simple means and low operating costs, to produce a stirring movement in the strand which is particularly advantageous for horizontal continuous casting, with the aid of which the metal, preferably iron and steel and their alloys, can be produced a force is exerted which acts on the solidifying material particles, in particular globolites, in the circumferential direction and segregates them as homogeneously as possible.
- FIG. 1 shows a horizontal continuous casting installation in a schematic side view
- Figure 2 shows the arrangement of the permanent magnets in an enlarged view
- Figure 3 different embodiments for the iron rings to be arranged between the permanent magnets.
- the horizontal continuous casting plant for steel strands shown schematically in FIG. 1 usually consists of a feed container 8 filled with melt, to which the mold 9, in which the strand is formed, adjoins.
- the strand 2 which begins to solidify in the mold from the outside, is passed through a permanent magnet system arrangement 3 while it still has a liquid or pasty inner region. The further movement of the solidified strand 2 takes place with the aid of a conventional drawing machine 10.
- a direct voltage generated in the arrangement 1 is applied to the strand 2 at 4.
- there is a stirring movement which causes the globolites to separate or to equalize the strand by preventing segregation.
- the permanent magnet system consists of the magnets concentrically surrounding the circular strand 2, which are magnetized axially, in such a way that the north pole is located on one and the south pole on the other annular end face of the permanent magnets .
- Two successive magnets of the arrangement are oriented opposite each other.
- iron rings or disks 5 are provided, which, as explained in FIG. 3, are designed by radially extending cross-sectional conditions such that they are caused by the circumferential magnetic field are not magnetically saturated by the current flowing in strand 2.
- the magnetic resistance in the iron rings or disks 5 can also be increased by appropriate air gaps.
- Both the permanent magnets and the iron rings or disks are expediently divided into segments along radially running surfaces.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
Ver fahren und Vorr i chtung zum magnet i schen Rühren e i nes Metall¬ s trangs und Vorr i chtung_zur_Durch führung_des_Ver fahre
1 -
Es ist bekannt, in metallischen Schmelzen, die im Stranggießverfahren bearbeitet werden, mit Hilfe von magnetischen Rührern Strömungsbewe¬ gungen zu erzeugen. Dies dient einmal dazu, um der Schmelze eine gewünschte Strömungsrichtung zu verleihen oder um Seigerungen während des Erstarrungsvorganges zu verhindern, durch die die Erstarrungs¬ struktur des Metalls nachteilig beeinflußt werden könnte. Üblicher¬ weise wird hierbei das flüssige Metall während des Gießens unter die Einwirkung eines elektrischen Drehfeldes gebracht und durch die entstehenden Induktionsströme in eine kreisende Bewegung versetzt, die in gleicher Richtung wie das Drehfeld verläuft.
Es ist auch bekannt, mit Hilfe von einem Dauermagneten, dessen Pole sich auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gießstranges befin¬ den, und durch Einspeisen von Gleichspannung in den Gießstrang eine gewünschte Bewegung zu erzeugen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem bekannten Verfahren der konduktiven Beeinflussung eines metallischen Gießstrangs mit einfachen Mitteln und geringen Betriebskosten eine insbesondere für das Horizontalstranggießen vorteilhafte Rührbewegung im Strang zu erzeugen, mit dessen Hilfe das Metall, vorzugsweise Eisen und Stahl und deren Legierungen, mit einer Kraft beaufschlagt werden, die in Umfangsrichtung auf die erstarrenden Materieteilchen, insbesondere Globoliten, wirkt und diese möglichst homogen entmischt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das in Anspruch 1 definierte Verfahren vorgeschlagen.
Die in den Ansprüchen 2 bis 5 angegebene Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch
besondere Einfachheit, zuverlässige Arbeitsweise und geringe Betriebskosten aus.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung schematisch darge¬ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 eine Horizontalstranggießanlage in schematischer Seitenansicht,
Figur 2 die Anordnung der Dauermagnete in vergrößerter Darstellung und
Figur 3 verschiedene Ausführungsformen für die zwischen den Dauermagneten anzuordnenden Eisenringe.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Horizontalstranggießanlage für Stahlstränge besteht in üblicher Weise aus einem mit Schmelze gefüllten Zuführbehälter 8, an den die Kokille 9, in der der Strang gebildet wird, sich anschließt. Der Strang 2, der in der Kokille beginnt, sich von außen her- zu verfestigen, wird, während er noch einen flüssigen oder teigigen Innenbereich aufweist, durch eine Dauermagnetsystemanordnung 3 hindurchgeführt. Die Weiterbewegung des erstarrten Stranges 2 geschieht mit Hilfe einer üblichen Ziehmaschine 10. In Bewegungsrichtung vor und hinter dem Dauermagnetsystem 3 wird bei 4 eine in der Anordnung 1 erzeugte Gleichspannung auf den Strang 2 gegeben. Im Zusammenwirken mit den Dauermagneten ergibt sich eine Rührbewegung, die die Entmischung der Globoliten bzw. eine Ver¬ gleichmäßigung des Stranges durch Verhinderung von Seigerungen bewirkt.
Wie aus Figur 2 hervorgeht, besteht das Dauermagnetsystem aus den, den Rundstrang 2 konzentrisch umgebenden Magneten, die axial magne- tisiert sind, derart, daß sich der Nordpol an der einen und der Süd¬ pol an der anderen ringförmigen Stirnfläche der Dauermagnete befin¬ det. Zwei aufeinanderfolgende Magnete der Anordnung sind jeweils einander entgegengesetzt orientiert. Zwischen den benachbarten Dauermagneten 6 und auch an ihren Stirnflächen sind jeweils Eisen¬ ringe oder -Scheiben 5 vorgesehen, die, wie Figur 3 erläutert, durch radial verlaufende Eineingungen des Querschnitts so gestaltet sind, daß sie durch das in Umfangsrichtung verlaufende Magnetfeld, hervor¬ gerufen durch den im Strang 2 fließenden Strom magnetisch nicht gesättigt werden. Die Erhöhung des magnetischen Widerstandes bei den Eisenringen oder -Scheiben 5 kann auch durch entsprechende Luftspalte erfolgen.
Sowohl die Dauermagnete als auch die Eisenringe bzw. -Scheiben sind zweckmäßig entlang radial verlaufender Flächen in Segmente unterteilt.
Claims
Verfahren zum magnetischen Rühren eines im Stranggießverfahren herzustellenden Metallstranges während der Erstarrungsphase mit Hilfe von am Strang angeordneten Dauermagneten und in den Strang eingespeistem Gleichstrom,
dadurch gekennzeichnet,
daß man den Strang auf seinem gesamten Umfang der Wirkung der Magnetfelder der Dauermagnete aussetzt, derart, daß die Magnetfelder radial und mit in Längsrichtung alternierender Polfolge eingespeist werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (6) als den Gießstrang (2) in Umfangsrichtung umgebende Hohlkörper ausgebildet und in Axialrichtung magnetisiert sind, wobei benachbarte Dauermagnete (6) alternierende Polung aufweisen, sowie daß zwischen zwei benachbarten Dauermagneten (6) und an den Stirnflächen der an den Enden der Anordnung befindlichen Dauermagnete jeweils ein magnetisch nicht sättigbarer Eisenring (5) angeordnet ist, der durch das vom Strangstrom in Umfangs¬ richtung erzeugte Magnetfeld nicht gesättigt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenring (5) radial verlaufende, seinen magnetischen Widerstand steigernde Querschnittsverringerungen (11a bis 11h) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (6) und/oder die Eisenringe (5) in Segmente unterteilt sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gießstrang (2) und der Innenfläche der Dauermagnete (6) bzw. der Eisenringe (5) Kühlkanäle (7) angeordnet sind.
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