WO1988005353A1 - Process and device for magnetically stirring metal bars - Google Patents

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

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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

Patentansprüche

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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