DE3039491A1 - METHOD FOR STIRRING THE NON-SETTING AREAS IN A CASTING LEAF EXITING FROM A CONTINUOUS CASTING MACHINE - Google Patents
METHOD FOR STIRRING THE NON-SETTING AREAS IN A CASTING LEAF EXITING FROM A CONTINUOUS CASTING MACHINEInfo
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Description
Patent- und Recht»anwalt Dr.-lng. Joachim Boecker 1 f.. 10.1980Patent and Law »attorney Dr.-lng. Joachim Boecker 1 f. 10.1980
β FRANKFURT/M. 1 20 858 Pβ FRANKFURT / M. 1 20 858 P.
Rettenaupl.2-8-Tel.(0611)2823^ O U O ΰ 4 9 IRettenaupl.2-8-Tel. (0611) 2823 ^ O U O ΰ 4 9 I.
Verfahren zum Umrühren der nichterstarrten Bereiche in einem aus einer Stranggießmaschine austretenden GießstrangMethod for agitating the non-solidified areas in one of a continuous caster emerging cast strand
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umrühren der nichterstarrten Bereiche in einem aus einer Stranggießmaschine austretenden Gießstrang gemäß dem Oberbegriff des AnspruchesThe invention relates to a method for stirring the non-solidified Areas in a cast strand emerging from a continuous casting machine according to the preamble of the claim
Aus den DE-OSen P 29 H 842.1 und 29 ^5 018.8 ist es bereits bekannt, die nichterstarrten Bereiche eines Gießstranges beim kontinuierlichen Gießen mittels asymmetrisch wirkender Umrührer umzurühren. Man kann beispielsweise den Strom in einer Phase um mindestens 10 % vom Strom in einer anderen Phase abweichen lassen, oder man kann die Phasenwicklungen mit verschiedenen Windungszahlen ausführen.From DE-OSes P 29 H 842.1 and 29 ^ 5 018.8 it is already known to stir the non-solidified areas of a cast strand during continuous casting by means of asymmetrically acting agitators. For example, the current in one phase can differ by at least 10% from the current in another phase, or the phase windings can have different numbers of turns.
Die Gußstruktur wird, bei einer gewissen Asymmetrie besser; man weiß also, daß eine asymmetrische Umrührung eine turbulente Umrührung ergibt. Dies ist an sich die einfachste Art, um eine Turbulenz zu erreichen, und die einzige bekannte Alternative besteht darin, den Speisestrom für den Umrührer nach einem gewissen Programm (Muster) ein- und auszuschalten.The cast structure is better with a certain asymmetry; man so knows that asymmetrical agitation results in turbulent agitation. This is in itself the easiest way to get a To achieve turbulence, and the only known alternative is to turn off the feed stream for the agitator after a certain amount of time Switching the program (pattern) on and off.
Eine asymmetrische Umrührung bewirkt also eine Turbulenz in den nichterstarrten Bereichen des Gießstranges, was eine niedrigereAsymmetrical agitation therefore causes turbulence in the non-solidified areas of the cast strand, which is less
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Viskosität zur Folge hat. Auch reicht die Umrührströmung höher, und zwar bis zur und eventuell bis in die vor der Anbringungsstelle des Umrührers liegende Kokille hinein. In der Schmelze überleben mehr Zuwachskerne.Viscosity. The stirring flow also extends higher, namely up to and possibly up to the point in front of the attachment point of the agitator lying mold into it. More nuclei survive in the melt.
Die Turbulenz bewirkt auch eine Kernmultiplikation und demzufolge mehr Zuwachskerne und somit eine gleichmäßigere Erstarrung (gleichmäßigere Erstarrungsfront). Die richtige Menge Kerne ergibt einen konstanten Zweiphasenbereich (Übergangsbereich zwischen fester und flüssiger Phase), und es treten keine oder nur wenige Seigerungen (z.B. weiße Bänder) auf. Bei einer elektrischen Zweiphasen-Speisung wird der Umrührbereich in der Schmelze kleiner, was die Gefahr des Auftretens weißer Bänder mit sich bringt; viele Zuwachskerne können die Größe dieses Bereiches erhöhen. Man strebt ein Gleichgewicht zwischen der Größe dieses Bereiches und der Länge der Umrührung an.The turbulence also causes a core multiplication and consequently more growth cores and thus a more uniform solidification (more uniform solidification front). The right amount of seeds results in a constant two-phase area (transition area between solid and liquid phase), and no or occur only a few segregations (e.g. white bands). With an electrical two-phase supply, the stirring area is in the Melt smaller, which carries the risk of the appearance of white bands; many incremental kernels can be the size of this area raise. A balance is sought between the size of this area and the length of the agitation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, durch welches die vorstehend aufgezeigten Probleme im /wesentlichen überwunden werden.The invention is based on the object of a method of the above to develop mentioned type, by which the problems outlined above are / substantially overcome.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.To solve this problem, a method according to the preamble of claim 1 is proposed, which according to the invention has the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach der ErfindungAdvantageous developments of the method according to the invention
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sind in den Unteransprüchen genannt.are mentioned in the subclaims.
Durch die Erfindung erhält man die Möglichkeit, die Umrührung so zu steuern, daß sich eine konstante Strömungsgeschwindigkeit einstellt. Man braucht nicht das schwierige Problem zu lösen, die Breite des Zweiphasen-Bereiehes unter der Kokille zu messen. Eine gemessene geringere Strömungsgeschwindigkeit gibt gemäß der Erfindung Anlaß zur Einstellung einer größeren Asymmetrie, wodurch die Turbulenz und die Strömungsgeschwindigkeit vergrößert werden. Das entsprechend Umgekehrte gilt bei der Messung einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit.The invention provides the possibility of stirring to be controlled so that a constant flow rate is established. You don't need the difficult problem to be solve the width of the two-phase area under the mold to eat. According to the invention, a measured lower flow velocity gives rise to the setting of a higher one Asymmetry, which increases the turbulence and the flow velocity. The opposite is true for the measurement of a lower flow velocity.
Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigenThe invention is to be explained in more detail with the aid of the figures. Show it
Fig. 1 eine Umrühranordnung, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet, beim Umrühren von slabs (Platten),Fig. 1 shows a stirring arrangement, which operates according to the method according to the invention, while stirring slabs,
Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Steuerung der Asymmetrie des Umrührers.Fig. 2 is a block diagram for controlling the asymmetry of the agitator.
Fig. 1 zeigt das Einfüllen einer Stahl- oder Eisenschmelze in .eine unten offene, gekühlte Kokille 3* in welcher der Gießstrang 5 geformt wird, der nach und nach, an der Oberfläche beginnend, erstarrt. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umrühren des noch nicht erstarrten Teils 6 des Stranges 5· Das Umrührverfahren kann sowohl für slabs (Platten) wie auch für billets (Barren) und blooms (Luppen) verwendet werden, wobei derFig. 1 shows the filling of a steel or iron melt in .ein open bottom, cooled mold 3 * in which the cast strand 5 is formed, which gradually solidifies starting at the surface. The invention relates to a method of stirring of the not yet solidified part 6 of the strand 5 · The stirring process can be used for slabs as well as billets and blooms, whereby the
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Umrührer auf übliche Weise zwei- oder dreiphasig mit einem Strom gespeist wird, dessen Frequenz von der Querschnittsform des Gießstranges abhängig ist. Die Frequenz liegt bei slabs zwischen 0,5 und K Hz, vorzugsweise zwischen 1 und 2 Hz, bei blooms bei 25 Hz und billets bei 50 bis 60 Hz.Agitator is fed in the usual way in two or three phases with a current, the frequency of which is dependent on the cross-sectional shape of the cast strand. The frequency for slabs is between 0.5 and K Hz, preferably between 1 and 2 Hz, for blooms at 25 Hz and billets at 50 to 60 Hz.
Der Umrührer ist für asymmetrische Umrührung ausgelegt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Strom in einer Phase, z.B. 10 % größer oder kleiner ist als der Strom in einer anderen Phase. Die gleiche Wirkung kann erzielt werden, wenn bei gleichem Strom die Spulen der genannten Phasen mit unterschiedlicher Windungszahl versehen sind. Der Umrührer kann auch so ausgebildet sein, daß der Phasenabstandswinkel vom symmetrischen Fall, also von 90 bei zweiphäsiger Erregung und von 120 bei dreiphasiger Erregung abweicht. Der sog. Zweiphasenbereich, d.h. der Längenumfang des Umrührens, kann durch Änderung des Asymmetriegrades auf verschiedene Weise variiert werden. In gewissen Fällen kann durch die Änderung sogar eine symmetrische Umrührung erreicht werden. Die Strömung kann auf geeignete Weise, beispielsweise an der Stelle 9 an. der Kokille 5* gemessen werden. Diese Messung kann beispielsweise auf magnetischem, mechanischem, chemischem oder optischem Wege nach einer an sieh bekannten Methode erfolgen. Im Ausführungsbeispiel Ist der Umrührer 7 radial außerhalb einer Stützrolle ~8 angebracht, die aus nichtmagnetischem Material bestehen muß.The agitator is designed for asymmetrical agitation. This can be achieved in that the current in one phase is, for example, 10 % greater or less than the current in another phase. The same effect can be achieved if the coils of the phases mentioned are provided with different numbers of turns for the same current. The agitator can also be designed in such a way that the phase spacing angle deviates from the symmetrical case, that is from 90 in the case of two-phase excitation and from 120 in the case of three-phase excitation. The so-called two-phase range, ie the length of the stirring, can be varied in various ways by changing the degree of asymmetry. In certain cases, the change can even result in symmetrical agitation. The flow can be in a suitable manner, for example at point 9. the mold 5 * can be measured. This measurement can take place, for example, in a magnetic, mechanical, chemical or optical way using a method known per se. In the exemplary embodiment, the agitator 7 is attached radially outside a support roller 8, which must consist of non-magnetic material.
Das oder die Meßinstrumente für die Strömung in der Metall-The measuring instrument (s) for the flow in the metal
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schmelze an der Stelle 9 geben ein Signal an eine Steuer-Regelanordnung 10, die wiederum die Asymmetrie des Umrührers 11 steuert (Fig. 2). Das Meßinstrument kann induktiver Art sein, wobei die Schmelze als Teil des Eisenkerns wirkt und sich somit die Induktivität mit der Strömungsgeschwindigkeit ändert, wodurch man ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit erhält.melt at point 9 give a signal to a control and regulation arrangement 10, which in turn controls the asymmetry of the agitator 11 (Fig. 2). The measuring instrument can be of an inductive type, whereby the melt acts as part of the iron core and thus the inductance changes with the flow velocity, which gives a measure of the flow velocity.
Man kann die Strömungsgeschwindigkeit auch mit Fotozellen messen, wobei das Ausgangssignal eine von der Geschwindigkeit abhängige Komponente enthält, die auf übliche Weise aus dem Ausgangssignal isoliert werden kann.The flow speed can also be measured with photocells, whereby the output signal depends on the speed Contains component that can be isolated from the output signal in the usual way.
Gemäß der Erfindung ist man also bestrebt, eine konstante Strömungsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, um eine gleichmäßige Gußqualität ohne weiße Bänder und Seigerungen zu erhalten. Ändert sich die Strömungsgeschwindigkeit aus irgendeinem Grunde, so wird dies vom Meßinstrument an der Stelle 9 erfaßt und so geändert, daß infolge veränderter Turbulenz sich die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit wieder einstellt. Die Asymmetrie wird beispielsweise-'bei zu geringer Strömungsgeschwindigkeit erhöht und umgekehrt, und wie bereits erwähnt, kann die Asymmetrie beispielsweise durch Änderung der Phasenströme oder Phasenwinkel verändert werden. Auch eine Kombination von Änderung des Phasenwinkels und der Phasenstromstärke kommt in Betracht sowie auch andere Möglichkeiten zur Änderung der Asymmetrie. Es ist auch möglich, den asymmetrischen Umrührer mit einem symmetrischen Umrührer in an sich bekannter Weise zu kombinieren. 130020/0666According to the invention, the aim is therefore to maintain a constant flow rate to maintain a uniform casting quality without white bands and segregation. If the flow rate changes for any reason, this is detected by the measuring instrument at point 9 and changed so that the desired flow velocity is restored as a result of the changed turbulence. The asymmetry is increased, for example, if the flow velocity is too low and vice versa, and as already mentioned, the Asymmetry can be changed, for example, by changing the phase currents or phase angles. Also a combination of change the phase angle and the phase current strength come into consideration, as well as other possibilities for changing the asymmetry. It is also possible to combine the asymmetrical agitator with a symmetrical agitator in a manner known per se. 130020/0666
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Die Erfindung kann im Rahmen des offenbarten Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.The invention can be varied in many ways within the scope of the inventive concept disclosed.
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Legal Events
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