DE2505533A1

DE2505533A1 - Stranggiessanlage

Info

Publication number: DE2505533A1
Application number: DE19752505533
Authority: DE
Inventors: Yngve Dr Ing Sundberg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-02-10
Publication date: 1975-08-28
Also published as: SE7402575L; JPS5720058B2; JPS50120427A; GB1493534A; FR2261824A1; FR2261824B1

Description

Patentanwälte

Dipf.-lng. Helmut MissHng 63 Giessen 8, "U. 1975

Dipf.-tng. Richard Sch tee Bismarckstrasse 43

Doing. Joachim Boecker ^Telefon: ^mm ^7tcm

Boe/Prs 12.340

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Vast eras/Schwe den

Stranggießanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stranggießanlage mit einem oder mehreren Eollenpaaren zum Ausschub des Grieß stranges.

Bei Stranggießanlagen, "beispielsweise bei der Herstellung von Draht oder Stangenpradukten mit quadratischem, rechtwinkligem oder rundem Querschnitt, wird der Guß aus einer Pfanne oder einem Pfannenofen mittels eines oder mehrerer Bollenpaare herausgeschoben, die den Guß zwecks seiner Weiterbehandlung zu einer Anordnung, beispielsweise ein Walzwerk ο.dgl., transportieren. Die Erstarrung beginnt da an der Oberfläche und pflanzt sieh nach und nach zum Zentrum des Gusses hin fort. Wenn man hierbei ä.en geschmolzenen Teil des Gieß Strangs nicht umrührt, so entsteht eine gewisse Tendenz zur Bildung von Bissen im Zentrum des Gusses. Dies hängt damit zusammen, daß das geschmolzene Metall während des Erstarrttngsverlaufs an gewissen Stellen "abgeschnürt™ wird. Wenn eine derart abgeschnürte Schmelze erstarrt, entstehen in üblicher Weise Hunker, was man dadurch vermeiden kann, daß man das Abschnüren verhindert. lian hat hierbei vorgeschlagen, den nicht erstarrten Seil des Gusses

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mit Umrührern, die entlang dem Gießstrang angeordnet sind, uinzurühren, und man Iiat diese Omrührer so angebracht, daß das elektromagnetische Wanderfeld eine Fortpflanzungsrichtung bekommt, die senkrecht zur Gußrichtung liegt. Ist die Gußrichtung also vertikal, so hat das Wanderfeld eine horizontale Richtung.

Eine derartige Anordnung ist durch die deutsche Auslege schrift 1 962 341 bekannt, in der ein Stranggießen in einer gekühlten Eokille gezeigt wird, wo mehrere Bollenpaare den Gießstrang zwecks Weiterbehandlung weitertransportieren, wobei der nicht erstarrte Teil des Gießstrangs mittels niederfrequenter elektromagnetischer Fmrührer mit einem senkrecht zur Gießrichtung verlaufenden Wanderfeld umgerührt wird. Diese Umrührer werden in Gießrichtung zwischen den. Walzen angeordnet.

fen hat auch. Erwägungen darüber angestellt, in welchem Stadium des Erstarrens das Umrühren einsetzen soll. Beginnt es zu frühzeitig, so können die eingangs beschriebenen Abschnürungen auftreten, und in der obengenannten Druckschrift wird vorgeschlagen, mit dem Umrühren in einem verhältnismäßig spaten Stadium des Erstarrens zu beginnen. Ein Grund für dieses Umrühren bestellt darin, das Auftreten von dendritischen Strukturen in dem erstarrten Guß sowie die obengenannte Lunker—Bildung zu vermeiden.

Es hat sich Jedoch gezeigt, daß eine solche Umrührung sowohl frühzeitig als auch später während des Erstarrungsverlaufs stattfinden muß, also eine kürzere und weitere Strecke von der Gieß-

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pfanne entfernt, und es besteht das Problem, daß der vorhandene Raum eine Plazierung derartiger Umrührer längs dem Gieß strang nicht zuläßt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stranggießanlage der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der das eben erläuterte Raumproblem gelöst wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Stranggießanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Durch die Erfindung wird ein bisher "toter" Raum für die Unterbringung der Umrührer ausgenutzt. Durch ihre Unterbringung innerhalb der Rollen kann man die Umrührer auch so nahe am Gieß strang anordnen, daß eine ausreichende Eindringtiefe der Umrührkräfte erreichbar ist. Das Wanderfeld bei den normalerweise rechtwinkligen Querschnitten bekommt hierbei, wie gewünscht, eine Richtung senkrecht zur Gießrichtung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Wanderfelder aufeinanderfolgender Rollenpaare unterschiedliche Richtung, wodurch die Dendriten, die sich eventuell während der

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Erstarrung bilden, mittels der Umrührung während des Erstarrungsverlaufs zerstört werden, was nicht mit Sicherheit der Fall sein würde, wenn man dieselbe Wanderfeldrichtung für aufeinanderfolgende Rollenpaare haben würde· Man kann" die Wanderfeldrichtung selbstverständlich auch in größeren Abständen als von Eolle zu Eolle wechseln, doch empfiehlt es sich, im Prinzip bei verschiedenen Teilen des Gießweges eine unterschiedliche Wanderfeldrichtung vorzusehen.

Durch die Anordnung der Umrührer in den Bollen erhält man auch die Möglichkeit, eine große Anzahl von Umrührer am Gießstrang einzusetzen. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung gibt man den Wanderfeldern in den Umrührern, die zu demselben Walzenpaar gehören, dieselbe Richtung. Auf diese Weise wird

die
vermieden, daß/Umrührkräfte zweier Umrührer sich gegenseitig aufheben, was bei relativ kleinen Abmessungen des Gießstranges der Pail sein würde.

Ist dagegen der Abstand zwischen den Walzen größer, so kann man in gewissen Fällen auch entgegengesetzte Umrührrichtungen haben, was nachstehend noch näher erläutert wird.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeistieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 den Gußstrang im Querschnitt mit Vorschubrollen und Umrührern,

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Fig* 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.

Von einer nicht gezeigten Gießpfanne wird ein SieSstrang mittels einer Anzahl Rollenpaare 11 und 11* _t 12 imd 12% 13 und 13* nach unten, geschoben·-Biese Rollenpaare sind -hohl,. und in ihnen sind statische Umrührer mit Umrührspulen 14» 14* (siehe "beim Rollenpaar 11», 11*} angeordnet _t die auf üblichen Blechpaketen 15 und 15* sitzen* Die Rollenpaare schieben in der Figur das Walzgut vertikal nach unten. Bie Vorschubrichtung kann jedoch "beliebig sein_t beispielsweise ganz oder teilweise horizontal„ kurvenförmig o.dgl.. Man nutzt somit ä&n Raum innerhalb der Rollenpaare ll-13_t 11^r-13* aus und kann dadurch die Umrührer an -vielen Stellen längs des Erstarrungswegs, und relativ nahe am Gieß strang anordnen, wodurch die nicht erstarrten Bereiche in der in Fig., 2 durch den Efeil 16« gezeigten Weise umgerührt werden können. Mit t und 2 sind die Stromspeisungen der verschiedenen Phasen für die mehrphasigen Umrührer bezeichnet _t und das Wanderfeld verläuft somit horizontal,, wodurch ein Umrühren gemäß Pfeil 16 in Fig. 2 ausgelost wird« Ber zweite Umrührer desselben Paares wird in gleicher leise gespeist^ wenn nan für diesen die gleiche Umrührrichtung wünscht_t. oder aber entgegengesetzt im anderen Fall, Bas Wanderfeld verläuft _t wie ge sagt „ im Fall der Fig* 1 horizontal« Allgemeiner ausgedrückt _t soll die Richtung des Wanderfeldes senkrecht zur Gußrichtung verlaufen. In Fig. 2 ist der Verlauf der Umrührkraft des einen Umrührer dargestellt« Es versteht sich,, daß man_t wenn beide

Umrührer mit Strom gespeist werden, ein komplizierteres Um— rührsehema erhält« Im Prinzip gilt jedoch, daß bei derselben Wanderfeldriehtung ein Zusammenwirken zwischen den Umrührkräften stattfindet, während bei entgegengesetzten Umrührkräften · bei einem schwachen, Sußqperschnitt eine gewisse gegenseitige Aufhebung der Umrüferkräfte eintritt, was nicht erwünscht ist. Bei größeren Gußquerschnitten dagegen können sehr wohl entgegengesetzte ÜBErührrichtungen angebracht sein, um ein geeignetes Umrühr schema zu. erhalten.

Die !Frequenz des Stromes, mit dem die Umrührer gespeist werden, kann beispielsweise 50 — 60 Hz betragen« Wenn man das nicht

innerhalb
erstarrte Metall 3öncöaa»nö!Keiner dicken erstarrten äußeren Schicht -umrühren: waäL homogenisieren will, so muß man mit einer möglichst niedrigen !Frequenz speisen, z.B. mit 2 — 3 Hz bei einer Itänge des Umrührers von 2 m. Es ist natürlich auch denkbar, entsprechend dem Yerlauf des Erstarrens verschiedene Frequenzen für die Umrührer zu verwenden, beispielsweise eine höhere Frequenz zu Beginn und eine niedrigere Frequenz mehr gegen Ende des Sießweges« Die Frequenz in der Schmelze wird nach der Gleichung · <T F \. —-r gewählt, wobei C-die Polteilung- des Umrührers in m und T der spezifische Wider— stand des Strangs in Ohm mm /m ist. '

Bei Stranggießen!agen der hier behandelten Art bereitet die heiße und fetishte Atmosphäre Schwierigkeiten. Wan erkennt den in dieser Hinsieht erreichten Vorteil, der darin liegt, daß

die Umrührer innerhalb der Rollen angeordnet sind., wo sie gegen Schäden, wie beispielsweise Wärme schaden oder Kurzschlüsse, geschützt sind· Wie man aus der Mg, 1 erkennt, sitzen die Rollenpaare verhältnismäßig dicht am Gieß strang entlang, und der Vorteil, den Platz innerhalb dieser Rollenpaare auszunutzen, ist somit offenbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, Umrührer nur in einem Teil der Rollenpaare unterzubringen, während die übrigen Rollenpaare am Gieß strang nur mechanisch fördernd wirken·

Zweckmäßigerweise wechselt die Wanderfeldrichtung von Rollenpaar zu Rollenpaar, wobei man beispielsweise eine Wanderfeldrichtung in Fig· 1 bei dem Paar 11-11* in die Zeichenebene hinein haben kann und entgegengesetzt bei 12-12», während man bei dem Paar 13-13* wieder die Wanderfeldrichtung wählt, wie für das Paar 11-11*· Wählt man für beide ümrührer in demselben Paar dieselbe Wanderfeldrichtung, erhält man ein Zusammenwirken der Umrührkräfte, um die Schmelze in hauptsächlich horizontaler Ebene herumzubewegen.

Die Art der statischen Umrührer kann unterschiedlich sein, jedoch muß es sich in jedem Falle um statische Umrührer handeln·

Die anhand der Figuren beschriebene Anlage nach der Erfindung kann im Rahmen des offenbarten Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

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Claims

— ο — Patentansprüche:

1. Stranggießanlage mit einem oder mehreren Rollenpaaren zum Ausschub des GießStrangs, dadurch gekennzeichnet, daß in allen oder einigen der Rollen (11-13» 11^f—13*) mehrphasige elektromagnetische, statische Umrührer angeordnet sind, die ein im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Rolle verlaufendes Wanderfeld erzeugen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanderfelder der Umrührer aufeinanderfolgender Rollenpaare wechselnde Richtung haben.

3· Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanderfelder in den Umrührern desselben Rollenpaares dieselbe Richtung haben.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz in der Schmelze nach der Gleichung *r^ "^

x- y 2 5 —' k

r ^- TT^ gewählt wird, wobei υ die Polteilung des Umrührers

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in m und S der spezifische Widerstand des Strangs in Ohm mm /m

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz niedrig gewählt wird, vorzugsweise in der Größenordnung 2 - 3 Hz bei einer Länge des Umrührers von ca. 2 m.

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