DE1558209A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen des noch nicht erstarrten Teiles des Giessstranges einer Stranggiessanlage - Google Patents

Description

DEMAG Aktiengesellschaft ^v-_AÄ 28.2.1967 41 D u i s b υ r g 1558209 5192/DST . Wolfgang-Reuter-Platz Fl/Wi

Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen des noch nicht erstarrten Teiles des Gießstranges einer Stranggießanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zur Ausübung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung zum Beeinflussen des noch nicht erstarrten Teiles des Gießstranges einer Stranggießanlage.

Bei sämtlichen Arten von Stranggießanlagen tritt die Schwierigkeit auf, den nur langsam erstarrenden Strang so zu führen, daß die nur dünne Erstarrungshaut soweit unbeschädigt bleibt,, um ein Durchbrechen des flüssigen Kernes zu verhindern. Es ist bei Bogengießanlagen bekannt, daß der Sumpf von der Kokille, also der noch flüssige Kern im Stremg, sich bis hinter die Ausziehmaschine erstreckt. In jedem Fall müssen die Kräfte des Ausziehens der Kokille, des Umbiegens von der Vertikalen in die Horizontale in einer solchen GrönSe gehalten werden, daß der Strang insbesondere im Innern keinenunzulässigen Beanspruchungen ausgesetzt -wird. Solange der Kern des Gießstranges flüssig ist, lastet auf der Strangschale der' hydrostatische bzw. ferrostatische Drucks

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Dieser Druck ist umso größer, je vielter die Sumpfspitze in den horizontalen Teil der Anlage reicht. V/enn nunmehr die notwendigen Vorrichtungen zum Ausziehen, Biegen, Richten oder Transportieren an den noch ungenügend erstarrten Strang angesetzt v/erden, bedingt der flüssige und teigige Zustand im Innern besondere Maßnahmen, um den Strang so vorsichtig wie nur möglich auszubringen.

Die. Vorgänge im Innern des Stranges v/erden nicht nur durch Belastungen bestimmt, wie solche durch die Auflage an Stützrollen, Gleitschuhen und dergleichen entstehen, sondern die Bildung des gewünschten homogenen und kristallinen Gefüges bestimmt auch der Druck der flüssigen Schmelze. Die unteren Schichten im Strang, sei es bei einem Strangbogen oder in horizontaler Lage, unterliegen einem naturgemäß höheren Druck, so daß im Innern mit Rissen, Lunkersteilen und dergleichen -ttRö- Inhomogenitäten gerechnet werden muß.

Die Erfindung beruht auf diesen Erkenntnissen, nämlich daß die noch nicht erstarrten Teile die Materialeigenschaften des Erzeugnisses beeinflussen.

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Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestelltj ungenügende öder überhaupt hiebt erstarrte Teile des Gießstrahges derart zu beeinflussen, daß sowohl innere Uriregelmä3igkeiteü, als auch beispielsweise äußere Verformungen, wie sie etwa zwischen Strangstützrbllen vorkommen, verhindert worden können.

Als Lösung wird hierzu gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß magnetische Kraftfelder angewendet werden, Vielehe den Druck des noch nicht erstarrten Teiles des Stranges regulieren« Durch die Anwendung dieser Felder wird bei jeder' Stranglage der an jeder Stelle herrschende hydrostatische Druck.teilweise oder ganz aufgehoben. Somit können die Erstarrungsvorgänge bis in den tiefsten Kern des Strang-""Querschnittes ohne die bisherige zusätzliche Beeinträchtigung durch den Flüssigkeitsdruck ablaufen. Das Gei'üge wirf! gleichmäßiger und bleibt ohne schädliche Stellen, die liisher für^ ausschüssiges Material verantwortlich ;iemacht wurden. Mit der erfindüngsgemä^eh Beharidiuncsweise laufen also auch die Erstarrimgsvofgähge in ihren normalen Bahnen ab, so dei sich eihe größere Pestigkel- in kürzerer Snti'erhimg si:r Kokille eins teil ti Die Aiifliebtmg des ferrestatischen Druckes setzt aber auch die A^rias&rreaktion an äen Stützstellen herabi ifodüreh sich eile bisherigen AusbauchvmgeXi Ev;iseiien 2 Stütssteilen Eunvinöest in ciaeni sclGhen ife.; v^rneiden^ lassen^ da? die Gefahr ie ε Durcli-

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brechens von flüssigem Kern als ausgesaehaltet betrachtet · werden kann. '

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt auch für ein Horizontalstück Vorteile, in dem dort je nach Erfordernis der Druck der Schmelze entweder vermindert oder zumindest in eine gewünschte Richtung gelenkt werden kann.

Die Anwendung eines Magnetfeldes geht zwar aus der deutschen Auslegeschrift 1 111 344 als bekannt hervor, jedoch wird dort nur die durch ein Rohr fließende Menge an flüssigem Metall geregelt. Die Anordnung eines Magnetjoches um die Strömung, bewirkt also einen in der Schmelze induzierten Wirbelstrom, der die Geschwindigkeit des in Bewegung befindlichen Materials herabsetzt. Dieses Magnetfeld dient also als Regulator für pro Zeiteinheit strömende Volumen.

Elektromagnetische Kräfte sind auch nach einem anderen bekannten Beispiel (deutsche Auslegeschrift 1 123 090) geeignet, einen aus einem Behälter ausfließenden Gießstrahl von seiner durch Ausflußöffnung sowie Erdanziehungskraft beeinflussten Ausbildungsform von seinem Weg abzulenken bzw. umzuformen.

Diese bekannten Verfahren beschäftigen sich also nur mit den Vorgängen des strömenden Mediums, das heißt, sie lenken

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dasselbe von seiner ursprünglichen Bahn ab.

-In Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung wird der Strangquerschnitt des Gießstranges an beliebigen Stellen des Bereichs von Kokille bis Sumpfende einer zusätzlichen, das Magnetfeld unterstützenden oder hemmenden Kraft eines regelbaren Gleichstromfeldes ausgesetzt. Es entspringt daraus die Möglichkeit, die aus dem ursprünglichen Magnetfeld herrührende Kraft innerhalb ihrer Wirkungslinie zu unterstützen sowie zu reduzieren. Hierfür bietet das Aufeinand.ersenkrechtstehen von Magnetfeld und Gleichstromfeld den Vorzug, je nach Polung die eine oder andere Wirkung herbeiführen zu können. Nur die Kombination der beiden Felder vermag solche Kraft zu schaffen, die jeglicher Abmessung und damit der entsprechenden Gewichte eines Gieß- : stranges gerecht werden.

Nach der weiteren Erfindung ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens außer einem an den Gießweg angesetzten Magnetjoch derart ausgeführt, daß senknefiht zur Magnetpolachse einander gegenüberliegend angeordnete., gleichstromgespeiste umpolbare Elektroden vorgesehen sind. Die ,Stromquellen können für das Magnetfeld mittels Wechselstrom oder Gleichstrom arbeiten, in jedem Fall, kann jedoch über. ein Elektrodenpaar eine Feldstärkung oder -Schwächung , ■herbeigeführt werden, wobei es vorteilhaft sein kann, mit einer geringen Spannung jedoch mit einer hohen Stromstärke zuarbeiten. 009813/0576

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dienen als Elektroden zwei sich gegenüberliegende Wände der Kokille. Die Beeinflussung des Stranges kann also bereits im Bereich der Kokille beginnen und sich in beliebigen Stationen über die Länge des Stranges fortsetzen.

Außerdem ist es erfindungsgemäß auch möglich, daß als Elektroden Strangführungselemente wie z.B. Stützrollen, Gleitschuhe und dergleichen dienen. Die Übertragung vom Gleichstrom gestattet eine solche Anwendung durchaus, weil die geringe Geschwindigkeit des vorbeilaufenden Stranges die elektrische Leitung nicht behindert.

Schließlich besteht ein Erfindungsmerkmal darin, daß als Elektroden die Strangschale des Gießstranges selbst dient. Hiermit ist ein Mittel gegeben, noch intensiver als bisher, den flüssigen oder teigigen Kern des Stranges zu beeinflussen, wobei diese Wirkung von allen vier Seiten gleichmäßig über die volle Länge des Stranges reicht.

Als Stromzuführung vermag hierbei die Kokille selbst und/ oder ein an den Strangkopf gesetzter Pol zu arbeiten.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert;

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Figur 1 läßt das Prinzip der Erfindung mit den aufeinander senkrecht stehenden Feldern erkennen und stellt selbst einen Querschnitt durch den Strang dar, wobei dieser beispielsweise von der Kokille, von Gleitschuhen und dergleichen, allseitig geschlossen ist.

- Figur 2 zeigt eine Stelle des Gießstranges mit flüssigem Kern, an der die Strangschale als Elektrode dient.

Figur 3 zeigt ein weiteres Beispiel für die Zuführung des Gleichstromes an dem gebogenen Teil eines Gießetrar. -■ ges. ~" "■:■■■■'.■■■■■■■■■-■■-...■ . .. j

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Gemäß Figur 1 ist der Gießstrang 1 an allen vier Seiten j von Windungen 2 umgeben, die die Wandplatten einer Kokille ! sein können» Om die Weite des Stranges fasst das Joch ^ eines Magneten, dessen Pole Λ,5 sich am Strang gegenüberliegen . Die Erregung erfolgt entweder über Wechsel- oder Gleichstrom mittels der Strangquellen 6 und 7 und der zugehörigen Wickrung 8,9. Mit dem Magnetjoch 3 wird somit das magnetische Kraftfeld erzeugt. Über dieses lagert sich ein Gleichstromfeld, das mittels den Elektroden 10 und 11 und einer Gleichstromquelle 12 erzeugbar ist« Im Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 10 und 11 an der Windung 2 angesetzt.

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Gemäß den Figuren 2 und 3 ist es auch möglich, dieselben an die weitergebildete Strangschale IJ in Bereichen unterhalb der Kokille anzusetzen. In diesen Fällen durchströmt der durch die Spannung aus der Stromquelle 12 hierdurch veranlasste Elektronenstrom die Strangschale Ij3 in einem größeren Bereich um die Elektroden'10 und 1,1.

Die Erfindung -bietet besondere Vorteile, sowohl in Bogen- als auch in Horizontalstranggießanlagen der Schwerkraft der flüssigen Teile entgegenzuwirken, bzw. diese zu kompensieren. In jedem Fall kann der Druck der flüssigen Schmelze geregelt ' werden. Auch ist es möglich, auf die jeweiligen Druckverhältnisse im Strang speziell abgestellte Anordnungen anzuwenden.

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Claims (6)

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1. Verfahren zum Beeinflussen des noch nicht erstarrten Teiles des Gießstranges einer Stranggießanlagej

dadurch gekennzeichnet,

■ - " . daß magnetische Kraftfelder angewendet werden, welche den Druck des noch nicht erstarrten Teiles des Stranges regulieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, ' daß der'Strangquerschnitt des Gießstranges an beliebigen Stellen des Bereichs von Kokille bis Sumpfende einer zusätzlichen, das Magnetfeld unterstützenden oder hemmenden Kraft eines regelbaren Gleichstromfeldesauggesetzt wird. J5.

Vorrichtung zur Durchführung'des Verfahrens nach Anspruch 1 bestehend aus einem an den Gießweg angesetzten Magnetjoch, -gekennzeichnet durch senkrecht zur Magnetpolachse (4,5) einander gegenüberliegend angeordnete, gleichstromgespeiste, umpolbare Elektroden (10,1.1) .· .

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden (10,11) zwei sich gegenüberliegende VJände (2) der Kokille dienen. ' ·

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch· gekennzeichnet, daß als Elektroden (10,11) StrangfUhrungselemente wie beispielsweise Stützrollen, Gleitschuhe oder der-

.. gleichen dienen. · ■

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- «r - 28'.2.1.967/pi/wi

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden (10,11) die Strangschale (13) des Gießstranges (l) selbst dient.

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