DE2918700A1

DE2918700A1 - DEVICE FOR STIRRING METAL MELT IN CONTINUOUS CASTING MILLS

Info

Publication number: DE2918700A1
Application number: DE19792918700
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Kindel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1979-05-09
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1980-11-13
Also published as: EP0019118A1; JPS55149755A; ATE3509T1; EP0019118B1; JPS6236782B2; DE3063435D1

Abstract

1. Apparatus for stirring the still molten core of a string leaving a continuous casting installation, by means of a constant magnetic field which originates from an electro-magnet comprising a yoke arranged outside the rollers which guide the string, and which constant magnetic field intersects the string horizontally, and by a direct current which cuts the lines of force of the magnetic field vertically and which is passed into the string by way of contact elements which slide on or roll over the opposite lateral faces of the string, characterised in that the poles (5) of the electro-magnet which are aligned with one of the wide lateral faces of the string (1) are provided with pole pieces (6) which embrace in forked manner at least one of the guide rollers (2a), whilst on the other wide lateral face of the string there is arranged a return path (7) having further pole pieces (8) similarly arranged.

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 79 P 3 0 7 3 BRDSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our reference Berlin and Munich VPA 79 P 3 0 7 3 BRD

Einrichtung zum Umrühren von metallischen Schmelzen in Stranggießanlagen Device for stirring metallic melts in continuous casting plants

Zusatz zu Patent ...... (Anmeldung P 28 27 240.4-)Addition to patent ...... (application P 28 27 240.4-)

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zürn Umrühren von metallischen Schmelzen in Stranggießanlagen während des Erstarrungsprozesses mittels eines magnetischen Gleichfeldes, das den zwischen Rollen geführten Strang senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung durchsetzt und das ein durch den Strang ebenfalls senkrecht zur Bewegungsrichtung geleiteter Gleichstrom schneidet, nach Patent Anmeldung P 28 27 240.4The invention relates to a device for stirring of metallic melts in continuous casting plants during the solidification process by means of a magnetic Constant field that penetrates the strand guided between rollers and perpendicular to its direction of movement the one through the strand also perpendicular to the direction of movement Conducted direct current cuts, according to patent application P 28 27 240.4

Nach der Hauptanmeldung sind die Pole eines das Gleichfeld erzeugenden Elektromagneten auf die Schmalseiten des Stranges ausgerichtet und umgreifen die Pührungsrollen in deren Längaausdehnung. Diese Ausführung bedingt einen hohen Raumbedarf und führt zu Schwierigkeiten r wenn die Einrichtung beispielsweise in Döppel-According to the main registration, the poles of one are the constant field generating electromagnets aligned on the narrow sides of the strand and encompass the guide rollers in their longitudinal extension. This design requires a large amount of space and leads to difficulties r if the facility is, for example, in

Hk 2 Di / 2.5.1979Hk 2 Tue / May 2, 1979

5/0405/040

—er- VPA 79 P 3 073 BRD —Er- VPA 79 P 3 073 FRG

etranggießanlagen eingesetzt werden soll. Außerdem ist eine Zuführung des Gleichstromes über die Führungsrollen wegen der Anordnung von Schleifringen und wegen der unsicheren Übertragung von den Führungerollen auf den Strang unerwünscht.etranggießanlagen is to be used. Also is a supply of direct current via the guide rollers because of the arrangement of slip rings and because of the unsafe transmission from the guide rollers the strand undesirable.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung konstruktiv derart zu gestalten, daß sie in einfacher Weise in Stranggießanlagen, und zwar auch nachträglich, eingebaut und störungsfrei betrieben werden kann.The invention is therefore based on the object of designing the device in such a way that it in a simple manner in continuous casting plants, even afterwards, built in and operated trouble-free can.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Joch eines das Gleichfeld erzeugenden Elektromagneten auf einer Breitseite des Stranges außerhalb der Führungsrollen angeordnet und die Magnetpole mit je einem mindestens eine der Führungsrollen umgreifenden Polschuh ausgestattet ist, während auf der anderen Breitseite des Stranges ein Rückschlußanker mit entsprechend ausgebildeten Polen angeordnet ist und zur Zuführung des Gleichstromes an die Strangoberfläche andrückbare Kontaktbürsten oder Kontaktwalzen vorgesehen sind.According to the invention, this object is achieved by that the yoke of an electromagnet generating the DC field on a broad side of the strand outside the guide rollers arranged and the magnetic poles with each encompassing at least one of the leadership roles Pole shoe is equipped, while on the other broad side of the strand a return armature with accordingly formed poles is arranged and for supplying the direct current to the strand surface contact brushes or contact rollers that can be pressed are provided.

In dieser Ausführung ist der Raumbedarf der Einrichtung gering, weil die Magnetpole mit Hilfe der Polschuhe durch die engen Zwischenräume zwischen den Führungsrollen bis in unmittelbare Nähe der Strangoberfläche geführt werden können. Infolge der einseitigen Anordnung der Feldspulen brauchen nur auf dieser Seite Strangführungsrollen aus unmagnetischem Material eingesetzt zu werden. Die Gleichstromzufuhr läßt sich zusätzlich noch dadurch verbessern, daß die Kontaktwalzen mit einer zahnradartig verzahnten Oberfläche ausgestattetIn this version, the space required by the device is low because the magnetic poles with the help of the pole shoes through the narrow spaces between the guide rollers right up to the surface of the strand can be guided. Due to the one-sided arrangement of the field coils, strand guide rollers are only required on this side to be used from non-magnetic material. The direct current supply can also be used even better by the fact that the contact rollers are equipped with a toothed surface

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sind. Dadurch wird der störende Einfluß von Zunderschichten oder anderen Verunreinigungen der Strangoberfläche vermieden.are. This eliminates the disruptive influence of layers of scale or other contaminants on the surface of the strand avoided.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Ea zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing.
Ea show:

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Stranggießanlage mitFig. 1 A side view of a continuous caster with

magnetischer Rühreinrichtung Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Anlagemagnetic stirring device Fig. 2 is a horizontal section through the system

in Höhe der Rühreinrichtung und Fig. 3 eine Vorderansicht der Anlage.at the level of the stirring device and FIG. 3 is a front view of the system.

In den Figuren sind ein Abschnitt eines aus einer Gießkokille gezogenen Stranges 1, beispielsweise einer Bramme, und den Strang führende Rollen 2 schematisch dargestellt. Außerhalb der Führungsrollen auf der einen Breitseite des Stranges ist ein Elektromagnet mit beispielsweise drei Magnetspulen 4 angeordnet, die aus einer nicht dargestellten Gleichstromquelle gespeist werden und die an eine nicht dargestellte Kühlvorrichtung angeschlossen sein können. Die Pole 5 des Elektromagneten laufen in Polschuhe 6 aus, die eine der Führungsrollen zangenartig umgreifen und sich bis in unmittelbare Nähe der Strangoberfläche erstrecken. Zweckmäßigerweise sind die im Einflußbereich der Pole liegenden Führungsrollen 2a aus unmagnetischem Material hergestellt. Die von den Polschuhen ausgehenden Magnetfeldlinien können daher unbeeinflußt den Strang, wie in Figur 1 gestrichelt dargestellt, durchsetzen und schließen sich über einen Rückschlußanker 7 mit in gleicher Weise geformten Polschuhen 8 auf der anderen Breitseite des Stranges.In the figures, a section of a casting mold is shown drawn strand 1, for example a slab, and the strand leading rollers 2 schematically shown. Outside the guide rollers on one broad side of the strand is an electromagnet arranged with, for example, three magnet coils 4, which are fed from a direct current source, not shown and which can be connected to a cooling device, not shown. Pole 5 of the Electromagnets run out in pole shoes 6, which grip around one of the guide rollers like tongs and move up to extend in the immediate vicinity of the strand surface. Appropriately, they are in the sphere of influence of the poles lying guide rollers 2a made of non-magnetic material. The ones emanating from the pole pieces Magnetic field lines can therefore pass through the strand unaffected, as shown in dashed lines in FIG and close via a yoke 7 with pole pieces 8 shaped in the same way on the other broadside of the strand.

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Aus Figur 3, die eine Ansicht auf die Breitseite des Stranges und den Elektromagneten darstellt, ist die prinzipielle Anordnung der Gleichstromzuführung zum Strang zu ersehen. Hier sind für jede Polarität z.B. zwei Zufuhrungselektroden 9> die an die Schmalseiten des Stranges mittels eines Gestänges 10 und beispielsweise einer hydraulischen Vorrichtung 11 gedrückt werden, auf der linken Seite beispielsweise als schleifende Kontaktstueke, insbesondere Kontaktbürsten, und auf der rechten Seite als Walzen oder Rollen mit geriefter Oberfläche, d.h. mit im Querschnitt zahnradartigem Aussehen, gezeichnet. Die Verwendung von gezahnten Walzen oder Rollen bietet den Vorteil, daß Zunderschichten oder sonstige Verunreinigungen der Strangoberflächen durchstoßen werden und sich nicht vor den Stromzuführungswalzen sammeln können. Ferner kann jede der beiden auf einer Seite des Stranges angeordneten Elektroden unabhängig von der anderen Unebenheiten der Strangoberfläche folgen. Je nach dem Verhältnis der Strangbreite zur Breite des Magnetjoches können die Elektroden auf den Schmalseiten oder auf den zwischen dem Magnet joch und den Seitenkanten des Stranges verbleibenden Flächen der Breitseiten angeordnet sein.From Figure 3, which is a view of the broad side of the Representing strand and the electromagnet is the basic arrangement of the direct current supply to the Strand to be seen. There are e.g. two supply electrodes 9> for each polarity to the narrow sides of the strand by means of a linkage 10 and, for example a hydraulic device 11 are pressed, on the left side for example as a grinding Contact pieces, in particular contact brushes, and on the right side as rollers or rollers with a grooved surface, i.e. with a gear-like cross-section Appearance, drawn. The use of toothed rollers or rollers offers the advantage that layers of scale or other contamination of the strand surfaces are pierced and not in front of the power supply rollers can collect. Furthermore, each of the two electrodes arranged on one side of the strand can follow regardless of the other unevenness of the strand surface. Depending on the ratio of the strand width to the width of the magnet yoke the electrodes on the narrow sides or on the yoke between the magnet and the side edges of the strand remaining Be arranged surfaces of the broad sides.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise die Entstehung von ausgeprägten Kraftzentren und kräftefreien Zonen, wie durch die in Figur 3 gestrichelt eingezeichneten Strömungslinien angedeutet. Durch die vertikale Ausdehnung des Hauptströmungsfeldes und die Nebenströmungsfelder, die innerhalb des Hauptströmungsfeldes als Turbulenzen anzusehen sind, wird eine kräftige, großvolumige Durchmischung des noch flüssigen Strangkerns 12 (Fig. 2) erzielt. In der Übergangs-The device shown in the drawing enables the creation in a particularly advantageous manner of pronounced centers of force and force-free zones, as indicated by the dashed lines in FIG Flow lines indicated. Due to the vertical expansion of the main flow field and the secondary flow fields, those within the main flow field as turbulence are to be seen, there is a strong, large-volume mixing of the still liquid Strand core 12 (Fig. 2) achieved. In the transitional

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zone zwischen der Hauptströmung und den Nebenströmungen bilden eich kleinere, die Turbulenzen verstärkende Verwirbelungen. Durch dieses räumlich festliegende und im wesentlichen gleichbleibende Gesamtströmungsfeld bewegt sich der Strang mit der G-ießgeschwindigkeit.zone between the main flow and the secondary flows form smaller eddies that intensify the turbulence. Through this spatially fixed and essentially constant total flow field the strand moves with the casting speed.

In Stranggießanlagen zur Herstellung von Strängen mit gleichbleibendem oder nur wenig unterschiedlichem Breitenformat ergeben sich keine Schwierigkeiten, die Magnetpole zur Erzielung eines optimalen Gesamtströmungsfeldes anzuordnen und zu gestalten. Besteht jedoch die Möglichkeit, in einer Anlage Stränge mit unterschiedlichem Format, z.B. mit einem im Verhältnis 2:1 veränderbaren Breitenformat, zu gießen, müßte auch der Abstand der Magnetpole von einander geändert werden. In continuous casting plants for the production of strands with constant or only slightly different Width format there are no difficulties, the magnetic poles to achieve an optimal overall flow field to arrange and design. However, there is the possibility of using strands in a plant It would also have to be cast in different formats, e.g. with a width format that can be changed in a ratio of 2: 1 the distance between the magnetic poles can be changed.

Zur Vermeidung derartiger Änderungen werden vorteilhafterweise der Abstand zwischen Magnetpolen und die Breite der dem Strang zugekehrten Enden der Polschuhe quer zur Bewegungsrichtung des Stranges derart gewählt, daß die Polschuhe bei dem größten Strangformat mit ihrer Gesamtbreite und bei dem kleinsten Strangformat mit einem näherungsweise der Hälfte entsprechenden Teil ihrer Breite im Bereich des flüssigen Strangkerns liegen. Auf diese Weise steht bei dem kleinsten Gießformat noch ein ausreichender Teil der Magnetpole zur Erzielung einer kräftigen Rührwirkung zur Verfügung. Wegen des geringeren Schmelzevolumens des kleineren Formates bildet sich eine stärkere Gesamtströmung aus als "bei dem größten Format, weil die Hauptströmung und die Nebenströmungen sich gegenseitig intensiver durchsetzen. To avoid such changes, the distance between magnetic poles and the Width of the ends of the pole shoes facing the strand selected transversely to the direction of movement of the strand so that that the pole shoes with the largest strand format with their total width and with the smallest strand format with an approximately half corresponding part of its width in the area of the liquid strand core lie. In this way, a sufficient part of the magnetic poles is still available for the smallest casting format Achieving a powerful stirring effect available. Because of the lower melt volume of the smaller one Format forms a stronger overall flow than "with the largest format, because the main flow and the secondary currents enforce each other more intensively.

4 Patentansprüche
3 Figuren4 claims
3 figures

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Claims

-χ- VPA 79 P 3 0 73 BRD -χ- VPA 79 P 3 0 73 FRG

Claims

1. Device for stirring metallic melts in continuous casting plants during the solidification process by means of a magnetic constant field, which the between Rolls guided strand perpendicular to its direction of movement interspersed and the one through the Strand also cuts direct current conducted perpendicular to the direction of movement, according to patent ... ...

(Application P 28 27 240.4), characterized in that the yoke of the (Electromagnet (3) generating a constant field on one broad side of the strand outside the guide rollers (2) is arranged and the magnetic poles (5) each with a pole shoe encompassing at least one of the guide rollers (6) are equipped, while on the other broad side of the strand a return anchor (7) with appropriately designed poles is arranged and for supplying the direct current directly to the Contact brushes or contact rollers (9) that can be pressed against the strand surface are seen.

2. Device according to claim 1, characterized in that the poles (5) of the magnet (3) are arranged so that the magnetic field lines the strand (1) up to the narrow-sided Enforce the edge zones of the liquid core.

3. Device according to claim 1 for continuous casting plants with changeable strand format, characterized in that the distance between the magnetic poles (5) xind the width of the strand (i) facing Enuen of the pole shoes [i, Q) selected transversely to the direction of movement of the strand are that the

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ORIGINAL INSPECTED

- 2 - VPA 79 P 3 0 7 3 BRD- 2 - VPA 79 P 3 0 7 3 BRD

Pole shoes lie in the area of the liquid core in the largest strand format with their total width and in the smallest strand format with a part corresponding approximately to half their width.
5

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
the surfaces of the contact rollers (9) are equipped with gear-like teeth.

5. Device according to claim 4, characterized in that the contact rollers (9) arranged on the narrow sides of the strand (1) and in each case by means of a linkage (10) resiliently to the Are pressed on the strand surface.

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