DE69107181T2

DE69107181T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Stranggiessen von Stahl.

Info

Publication number: DE69107181T2
Application number: DE69107181T
Authority: DE
Inventors: Toshio Ishii; Kentaro Mori; Masayuki Nakada; Takashi Oosako; Toshio Sato; Shinichi Sugiyama
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2011-11-28
Also published as: DE69107181D1; EP0489348B1; JPH04197559A; US5191928A; ATE117923T1; EP0489348A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Stahl bei dem geschmolzener Stahl durch eine Kühleinrichtung verfestigt wird und erzeugte verfestigte Schalen nacheinander abgezogen werden und eine Vorrichtung hierfür, und insbesondere ein Verfahren zum Stranggießen von Stahl durch Verwenden einer Kühleinrichtung, wie z.B. einer gekühlten Walze, einer gekühlten Gußform und ähnlichem und einer Vorrichtung hierfür.
Es sind verschiedene Verfahren zum Stranggießen von Stahl unter Verwendung einer gekühlten Walze und einer gekühlten Gußform bekannt. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 284469/89 offenbart ein Verfahren zum Stranggießen von Stahl, bei dem eine feuerfeste Düse und eine mit der feuerfesten Düse verbundene gekühlte Gußform verwendet werden. Bei diesem Verfahren ist die feuerfeste Düse eine Einrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl, und die Gußform ist die Kühleinrichtung. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 210154/89 offenbart ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen einer Stahlplatte durch Verfestigen von geschmolzenem Stahl auf einer Umfangsfläche einer sich drehenden gekühlten Walze. Bei diesem Verfahren ist nahe einer Endfläche der gekühlten Walze ein feuerfester Damm angeordnet, um geschmolzenen Stahl auf der Oberfläche der Walze zu halten, und der feuerfeste Damm ist die Einrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl, und die gekühlte Walze ist die Einrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl.
Grundsätzlich ergeben sich Probleme dahingehend, daß in dem Bereich eine verfestigte Schale gebildet wird, in dem die Kühleinrichtung, wie beispielsweise eine gekühlte Gußform und eine gekühlte Walze, und eine Einrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl, wie beispielsweise eine feuerfeste Düse und ein feuerfester Damm, und der geschmolzene Stahl einander berühren, wodurch die Schädigung der Oberflächeneigenschaften des Gußproduktes stark ansteigt.
Bei den Verfahren nach dem Stand der Technik gemäß der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 284469/89 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 210154/89 liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Gußprodukt keine Defekte zu verursachen. Die Verfahren nach dem Stand der Technik sind Verfahren, bei denen eine verfestigte Schale in einem Bereich nicht erzeugt wird, in dem eine Einrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl und eine Einrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl und der geschmolzene Stahl einander berühren.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Stranggießen von Stahl unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben, das in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 284469/89 beschrieben ist. Fig. 4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Bereich neben einem Verbindungsabschnitt zeigt, an dem eine feuerfeste Düse zum Zuführen von geschmolzenem Stahl in eine gekühlte Gußform mit der gekühlten Gußform verbunden ist. Eine Spule 4 ist nahe des Verbindungsabschnitts angeordnet, an dem die feuerfeste Düse 1 mit der gekühlten Gußform 2 verbunden ist. D.h., die Spule 4 ist innerhalb der feuerfesten Düse 1 unmittelbar vor einer Einlaßöffnung der gekühlten Gußform 2 angeordnet. Ein elektrischer Hochfrequenzstrom wird durch die Spule 4 geleitet, wodurch ein magnetisches Feld erzeugt wird. An dem Teil des geschmolzenen Stahls nahe bei einem Bereich, an dem die feuerfeste Düse 1, die gekühlte Gußform 2 und der geschmolzene Stahl einander durch Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld und dem geschmolzenen Stahl berühren, wird ein magnetischer Druck erzeugt. In diesem Bereich wird geschmolzener Stahl 5 nach innen gedrückt, wodurch sich ein Raum 7 ausbildet. Aufgrund des Raumes 7 wird eine verfestigte Schale 6 nur schwer an dem Bereich erzeugt, an dem die feuerfeste Düse 1 und die gekühlte Gußform 5 und der geschmolzene Stahl einander berühren. Der geschmolzene Stahl 5 beginnt von einer Position neben dem Raum 7 an der Innenfläche der Gußform 2 verfestigt zu werden. In einem gezogenen Strang ist kein Oberflächendefekt vorhanden, wie beispielsweise eine Zugmarke, die als Stich bezeichnet wird, und es kann ein Strang mit guten Oberflächeneigenschaften erzielt werden.
Nachfolgend wird das in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 210154 offenbarte Verfahren unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht eines Bereichs neben einer gekühlten Walze und eines feuerfesten Damms nahe einer Endfläche der gekühlten Walze. Die gekühlte Walze 20 wird in geschmolzenen Stahl 5 eingetaucht. Der feuerfeste Damm 21 ist entlang der beiden Endflächen der gekühlten Walzen 20 angeordnet, so daß der geschmolzene Stahl 5 nicht zwischen den Damm 21 und die Seite der Walze 20 eintreten kann. Eine Spule 4 ist außerhalb des feuerfesten Damms 21 angeordnet. Ein elektrischer Hochfrequenzstrom fließt durch die Spule 4, wodurch ein magnetischer Druck erzeugt wird. Der geschmolzene Stahl in einem Bereich neben der Endfläche der gekühlten Walze 20 und neben dem feuerfesten Damm 21 wird nach innen gedrückt, wodurch ein Raum 7 gebildet wird. In dem Bereich neben der Endfläche der gekühlten Walze und neben dem feuerfesten Damm 21 wird aufgrund der Ausbildung des Raumes 7 nur schwer eine verfestigte Schale ausgebildet, was das Problem der Schädigung der Oberflächeneigenschaften einer Stahlplatte löst. D.h., es besteht kein Problem dahingehend, daß die verfestigten Schalen, die in dem Bereich neben der gekühlten Walze 20 und neben dem feuerfesten Damm 21 gebildet worden sind, aneinander anhaften und miteinander verbunden werden, daß ein Verbindungsabschnitt der verfestigten Schalen durch Drehung der gekühlten Walze 20 abgebrochen wird, und daß die Endflächen der Stahlplatte in Richtung der Breite der Stahlplatte zu einer Zickzackform gebogen werden, indem die verfestigten Schalen wiederholt anhaften und brechen.
Da jedoch ein Magnetfeld lediglich dadurch erzeugt wird, daß einfach ein elektrischer Strom durch die Spule 4 fließt, wird das magnetische Feld gestreut. Deshalb kann kein effektiver magnetischer Druck erzeugt werden, um auf den Bereich zu wirken, an dem sich eine Kühleinrichtung, wie beispielsweise die gekühlte Walze 20 und die gekühlte Gußform 2, und eine Fördereinrichtung, wie beispielsweise die feuerfeste Düse 1, der feuerfeste Damm 21 und der geschmolzene Stahl 5 einander berühren. Um einen magnetischen Druck zu erzeugen, der stark genug ist, um einen Raum 7 auszubilden, wobei sich in dem Bereich kein geschmolzener Stahl befindet, in dem sich die Kühleinrichtung, die Fördereinrichtung und der geschmolzene Stahl 5 berühren, sollte ein starker elektrischer Hochfrequenzstrom durch die Spule 4 geleitet werden, was eine Hochfrequenzstromversorgungsquelle großer Kapazität erfordert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Stranggießen von Stahl zu schaffen, wobei ein Stahlgußstück mit guten Oberflächeneigenschaften erzeugt werden kann, ohne daß eine Hochfrequenzstromquelle hoher Kapazität erforderlich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zum Stranggießen von Stahl, umfassend die folgenden Schritte:
Zuführen von geschmolzenem Stahl zu einer Kühleinrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl durch Verwenden der Zuführeinrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl, wobei sich die Kühleinrichtung hinter der Zuführeinrichtung befindet;
Kühlen des zugeführten geschmolzenen Stahls durch die Kühleinrichtung; Erzeugen eines magnetischen Hochfrequenzfeldes nahe eines Bereichs, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren; und
Bündeln des magnetischen Hochfrequenzfeldes auf den Bereich, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Stranggießen von Stahl, umfassend:
eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl;
eine Kühleinrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl, der durch die Zuführeinrichtung zugeführt worden ist, wobei sich die Kühleinrichtung hinter der Zuführeinrichtung befindet;
eine Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines magnetischen Hochfrequenzfeldes nahe eines Bereichs, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren; und
eine Konvergiereinrichtung zum Bündeln des Magnetfelds auf den Bereich, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren.
Die obigen und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung näher hervorgehen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt.
Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht einer Vorrichtung, die zur Durchführung eines Verfahrens zum Stranggießen von Stahl gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht, die eine weitere Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Stranggießen von Stahl gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die einen magnetischen Druck zeigt, der an einem Verbindungsabschnitt erzeugt worden ist, an dem eine feuerfeste Düse mit einer Gußform verbunden ist, während des Gießens eines Stranges gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zum Stranggießen eines Stranges gemäß einem Verfahren nach dem Stand der Technik;
Fig. 5 ist eine erläuternde Darstellung eines weiteren Verfahrens zum Stranggießen eines Stranges gemäß einem Verfahren nach dem Stand der Technik;
Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht, die eine weitere Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Stranggießen von Stahl gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Hochfrequenzmagnetfeld nahe eines Bereichs erzeugt, in dem sich eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl, eine Kühleinrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl und der geschmolzene Stahl einander berühren, und das somit erzeugte Hochfrequenmagnetfeld wird auf den Bereich gebündelt, an dem sich die Zuführeinrichtungeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren. Um das Hochfrequenzmagnetfeld zu bündeln, wird eine Konvergenzplatte für das Magnetfeld verwendet. Ein durch das Hochfrequenmagnetfeld erzeugter magnetischer Druck wirkt gebündelt auf den geschmolzenen Stahl in dem Bereich, in dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren.
Die Konvergenzplatte für das Magnetfeld ist wünschenswerterweise aus einem weichmagnetischen Material mit einer hohen magnetischen Permeabilität, einer hohen magnetischen Sättigungsflußdichte und geringen Hystereseverlusten hergestellt. Siliciumstahl, Reineisen, Permalloy u.ä. sind als weichmagnetische Materialien wünschenswert.
Wenn nahe der Konvergenzplatte für das Magnetfeld ein magnetisches Feld erzeugt wird, wird das Magnetfeld gebündelt und gelangt ohne Streuung durch die Konvergenzplatte für das Magnetfeld.
Wenn demzufolge die Konvergenzplatte für das Magnetfeld nahe dem Bereich zum Erzeugen des Hochfrequenzmagnetfelds beim Erzeugen des Hochfrequenzmagnetfelds nahe dem Bereich angeordnet wird, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren, wird das erzeugte Hochfrequenmagnetfeld auf die Konvergenzplatte für das Magnetfeld gebündelt, wodurch ein hoher magnetischer Druck konzentriert auf den Bereich wirkt, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren. Ein Raum wird wirksam durch den konzentriert wirkenden magnetischen Druck in dem Bereich ausgebildet, in dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren, und in diesem Bereich wird keine verfestigte Schale 6 erzeugt.
Wie oben beschrieben, wirkt der magnetische Druck auf geschmolzenen Stahl in dem Bereich, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren, und der geschmolzene Stahl wird auch gleichzeitig durch einen Wirbelstrom erhitzt, der durch das Magnetfeld induziert wird. Der geschmolzene Stahl wird konzentriert und wirksam in dem Bereich erhitzt, in dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren, und es wird verhindert, daß sich in diesem Bereich eine verfestigte Schale ausbildet. Da die Konvergenzplatte für das Magnetfeld durch den induzierten Wirbelstrom auf eine hohe Temperatur aufgeheizt wird und sich die magnetischen Eigenschaften der Konvergenzplatte für das Magnetfeld verringern, wird das Magnetfeld wünschenswerterweise erzeugt, während die Konvergenzplatte für das Magnetfeld gekült wird.
Das Hochfrequenzmagnetfeld wird durch einen elektrischen Hochfrequenzstrom erzeugt, der durch eine Spule fließt. Die Frequenz des elektrischen Stromes beträgt wunschenswerterweise zwischen 500 und 10000 Hz.
Wenn die Frequenz des elektrischen Stromes geringer ist als 500 Hz, kann ein erwunschter magnetischer Druck nicht erzielt werden. Wenn die Frequenz des elektrischen Stromes mehr als 10000 Hz beträgt, sind die Eingangsleistung und die Leistungsverluste erhöht. Wünschenswerterweise beträgt die Frequenz des elektrischen Stromes zwischen 2000 und 6000 Hz.

Beispiel

Nachfolgend wird ein Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Figuren 1 und 2 sind Teilschnittansichten, welche Vorrichtungen zum Ausführen eines Verfahrens zum Stranggießen von Stahl gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht, die eine Vorrichtung zum Stranggießen von Stahl darstellt, wobei eine wassergekühlte Gußform als Kühleinrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl mit einer feuerfesten Düse als Zuführeinrichtung für geschmolzenen Stahl verbunden ist. Der geschmolzene Stahl wird von einem Zwischenbehälter (nicht gezeigt) einer Gußform 2 durch eine feuerfeste Düse 1 zugeführt. Die Gußform 2 besteht aus Kupfer und wird durch Wasser gekühlt. Der geschmolzene Stahl 5 wird der Gußform 2 zugeführt, gekühlt, und eine verfestigte Schale 6 bildet sich aus. Eine Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld ist zwischen der Düse 1 und der Gußform 2 angeordnet, die beide miteinander über die Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld verbunden sind. Eine Spule 4 ist um den Außenumfang der Düse 1 nahe der Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld angeordnet. Die Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld ist derart angeordnet, daß sie unmittelbar die Gußform berührt, und sie wird konstant gekühlt.
Bei dem Verfahren zum Stranggießen von Stahl unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird ein Strang unterbrochen oder nacheinander aus der Gußform 2 abgezogen. Wenn ein elektrischer Hochfrequenzstrom durch die Spule 4 während dem Abziehen des Strangs fließt, wird ein großer magnetischer Druck auf einen Bereich konzentriert, an dem sich die Düse 1, die Gußform 2 und der geschmolzene Stahl 5 berühren. Sogar wenn kein großer elektrischer Strom fließt, wird an dem Bereich ein Raum 7 ausgebildet, an dem sich die Düse 1, die Gußform 2 und der geschmolzene Stahl 5 berühren.
Ein runder Strang mit 60 mm Durchmesser wurde unter Verwendung einer in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung produziert. Ein magnetischer Druck, der in einem Bereich erzeugt wird, an dem sich die Düse 1, die Gußform 2 und der geschmolzene Stahl berühren, wurde mittels einer Simulation herausgefunden. Das Ergebnis der Simulation ist in Fig. 3 dargestellt. Die Produktionsbedingungen sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Innendurchmesser d&sub1; der feuerfesten Düse Innendurchmesser d&sub2; der Gußform Material für die Konvergenzplatte für das Magnetfeld Dicke der Konvergenzplatte für das Magnetfeld Relative magnetische Permeabilität Elektrischer Hochfrequenzstrom Frequenz
Die Änderung des magnetischen Drucks von einem Punkt A an einer Endfläche der Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld innerhalb der Gußform 2 zu einem Punkt O an der Ecke der Düse an der Seite der Gußform 2 ist in Fig. 3 dargestellt. Der magnetische Druck ist in Einheiten der Höhe einer Säule von geschmolzenem Stahl dargestellt. In Fig. 3 bezeichnet eine Kurve eine Änderung des magnetischen Drucks mit den in Tabelle 1 dargestellten Bedingungen, und eine Kurve bezeichnet eine Änderung des magnetischen Drucks in dem Fall, in dem die Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld nicht verwendet wird und das magnetische Feld nicht gebündelt wird.
Wie aus Fig. 3 klar hervorgeht, war der magnetische Druck im Fall , in dem das magnetische Feld nicht gebündelt wird, ca. 10 cm groß. Im Falle des Beispiels war der magnetische Druck ca. 100 cm groß in Einheiten der Säule geschmolzenen Stahls. Der magnetische Druck in Punkt A wurde durch Bündeln des Magnetfelds um ca. den Faktor 10 erhöht. Es ist davon auszugehen, daß der magnetische Druck in dem Fall, in dem das Magnetfeld in einem Bereich gebündelt wurde, in dem sich die Düse 1, die Gußform 2 und der geschmolzene Stahl 5 berühren, um den Faktor 10 erhöht ist verglichen mit dem Fall, in dem das Magnetfeld nicht gebündelt wird.
Das Stranggießen wurde mittels kontinuierlichem Abziehen für den Fall durchgeführt, in dem das magnetische Feld in dem Beispiel gebündelt wurde, und für den Fall, in dem das magnetische Feld nicht gebündelt wurde, jeweils im Vergleich mit dem Ergebnis der Simulation. Als Ergebnis wurde bestätigt, daß die Oberflächeneigenschaften eines erhaltenen Stranges gut waren, und daß der Strang in dem Fall stabil produziert wurde, in dem ein elektrischer Hochfrequenzstrom von 2000 A und 3000 Hz in dem Beispiel angelegt wurde, und daß die Ergebnisse des Beispiels besser waren als in dem Fall, in dem ein elektrischer Hochfrequenzstrom von 5000 A und 3000 Hz als Vergleich angelegt wurde.
In der Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld der Vorrichtung zum Stranggießen von Stahl wie in Fig. 6 dargestellt, ist ein Kühlwasserkanal 30 vorgesehen. Die Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld wird durch Wasser gekühlt, das in dem Kühlwasserkanal 30 fließt.
Die Fig. 2 (A) und (B) sind Teilschnittansichten, die eine Vorrichtung für fallenden Guß zum Stranggießen einer Stahlplatte mit zwei gekühlten Walzen darstellen. Fig. 2 (A) ist eine Vorderansicht der Vorrichtung. Fig. 2 (B) ist eine Seitenansicht der Vorrichtung. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet gekühlte Walzen, die sich drehen und die parallel zueinander und nebeneinander angeordnet sind, und 11 einen feuerfesten Damm, der ein Bassin bildet, um geschmolzenen Stahl 5 auf den gekühlten Walzen 10 anzusammeln, der neben beiden Enden der gekühlten Walzen angeordnet ist. Die Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld ist entlang eines kreisförmig gekrümmten Bereiches angeordnet, an dem sich die Endfläche der gekühlten Walze 10, der feuerfeste Damm 11 als ein verbindender Feuerschutz und der geschmolzene Stahl 5 berühren. Ein Kühlbehälter 12 ist direkt unter dieser Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld angeordnet und mit dieser Platte 3 als ein einheitlicher Körper verbunden, wodurch die Platte 3 konstant gekühlt wird. Die Spule 4 ist an der Konvergenzplatte 3 für das Magnetfeld angeordnet.
Der dem Bassin zugeführte geschmolzene Stahl 5 wird durch die gekühlte Walze 10 während dem Gießen einer Stahlplatte gekühlt. Eine verfestigte Schale bildet sich um die gekühlte Walze 10 aus. Die verfestigte Schale bewegt sich sukzessive mit der Drehung der gekühlten Walze 10 nach unten und wandelt sich in eine Stahlplatte 13 um, die zwischen den gekühlten Walzen 10 gepreßt wird. Dabei wirkt ein großer magnetischer Druck konzentriert auf einen kreisförmig gekrümmten Bereich, wenn ein elektrischer Hochfrequenzstrom durch die Spule 4 fließt. Folglich wird ein Raum in dem oben erwähnten kreisförmig gekrümmten Bereich ausgebildet, sogar wenn kein großer elektrischer Strom durch die Spule 4 fließt.
Anschließend wurde ein in dem oben erwähnten, kreisförmig gekrümmten Bereich erzeugter magnetischer Druck während des Gießens einer Stahlplatte mit Hilfe einer Simulation herausgefunden, der durch Verwendung einer Vorrichtung erzeugt wurde, welche denselben Aufbau wie die in Fig. 2 besitzt. Gemäß dem durch die Simulation erhaltenen Ergebnis betrug der magnetische Druck in Einheiten einer Säule aus geschmolzenem Stahl 50 cm im Falle der Bündelung des Magnetfelds (in dem Beispiel), wohingegen der magnetische Druck in Einheiten der Säule aus geschmolzenem Stahl für den Fall 5 cm betrug, in dem das Magnetfeld nicht gebündelt wurde (im Vergleichsfall). Das Magnetfeld erhöhte sich durch Bündeln des Magnetfelds um den Faktor 10. Die Bedingungen in diesem Fall sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Material für magnetische Feldkonvergenz Elektrischer Stahl Dicke der Konvergenzplatte für das Magnetfeld Relative magnetische Permeabilität der Konvergenzplatte für das Magnetfeld Elektrischer Hochfrequenzstrom Frequenz
Als Ergebnis hat sich herausgestellt, daß eine Stahlplatte mit guten Oberflächeneigenschaften stabil hergestellt werden kann, sogar wenn kein großer elektrischer Strom durch die Spule 4 fließt.
Da das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren ist, bei dem ein magnetischer Druck konzentriert auf den Bereich wirkt, in dem sich die Kühleinrichtung, die Zuführeinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren, indem ein Hochfrequenzmagnetfeld nahe dieses Bereichs erzeugt wird, und indem das Hochfrequenzmagnetfeld auf die Konvergenzplatte für das Magnetfeld gebündelt wird, kann keine verfestigte Schale in dem Bereich ausgebildet werden, in dem ein Raum gebildet wird, in dem sich kein geschmolzener Stahl in dem Bereich befindet, wobei nur eine geringe Menge an elektrischer Energie verwendet wird.
Demzufolge kann die elektrische Energie beachtlich verringert werden und ein Gußprodukt mit guten Oberflächeneigenschaften kann stabil hergestellt werden, ohne daß eine elektrische Hochfrequenzstromquelle eine große Kapazität besitzen muß.
Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen lediglich zum besseren Verständnis und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Claims

1. Verfahren zum Stranggießen von Stahl, umfassend die folgenden Schritte:

Zuführen von geschmolzenem Stahl zu einer Kühleinrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl durch Verwenden der Zuführeinrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl, wobei sich die Kühleinrichtung hinter der Zuführeinrichtung befindet;

Kühlen des zugeführten geschmolzenen Stahls durch die Kühleinrichtung; und

Erzeugen eines magnetischen Hochfrequenzfeldes nahe eines Bereichs, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren;

gekennzeichnet durch

Bündeln des magnetischen Hochfrequenzfeldes auf den Bereich, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Hochfrequenzfeld durch eine Spule erzeugt wird, die nahe eines Bereichs angeordnet ist, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Feld durch eine Konvergenzplatte für ein Magnetfeld gebündelt wird, die aus einem weichmagnetischen Material hergestellt ist und die eine Kühleinrichtung besitzt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das weichmagnetische Material eines ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Siliciumstahl, Reineisen und Permalloy umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung eine feuerfeste Düse (1) ist;

die Kühleinrichtung eine wassergekühlte Gußform (2) ist, wobei geschmolzener Stahl von der Düse zu der Gußform geführt wird;

das magnetische Hochfrequenzfeld durch eine Spule (4) erzeugt wird, die um einen Umfang der Düse angeordnet ist; und

das erzeugte Magnetfeld durch eine Konvergenzplatte (3) für das Magnetfeld gebündelt wird, die zwischen der Düse und der Gußform angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kühleinrichtung zwei sich drehende zylindrische Walzen (10) sind, die unter einem Abstand angeordnet sind, wobei geschmolzener Stahl, der zwischen die beiden zylindrischen Walzen geführt wird, durch die Walzen gekühlt wird;

die Zuführeinrichtung feuerfeste Dämme (11) sind, die an beiden Endflächen der zylindrischen Walzen angeordnet sind, um geschmolzenen Stahl auf den beiden Walzen als Kühleinrichtung abzulagern;

das magnetische Hochfrequenzfeld durch die Spule (4) erzeugt wird, die nahe eines Bereichs angeordnet ist, an dem sich der feuerfeste Damm, die zylindrischen Walzen und der geschmolzene Stahl berühren; und

das erzeugte Magnetfeld durch die Konvergenzplatte (3) für das Magnetfeld entlang eines Bereichs gebildet wird, an dem sich der feuerfeste Damm, die zylindrische Walze und der geschmolzene Stahl berühren.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Konvergenzplatte für das Magnetfeld ein Kühlbehälter (12) angeordnet ist.

8. Vorrichtung zum Stranggießen von Stahl, mit:

einer Zuführeinrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Stahl;

einer Kühleinrichtung zum Kühlen von geschmolzenem Stahl, der durch die Zuführeinrichtung zugeführt worden ist, wobei sich die Kühleinrichtung hinter der Zuführeinrichtung befindet; und

einer Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines magnetischen Hochfrequenzfeldes nahe eines Bereichs, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren;

gekennzeichnet durch

eine Konvergiereinrichtung zum Bündeln des Magnetfelds auf den Bereich, an dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung eine Spule ist, die nahe des Bereichs angeordnet ist, in dem sich die Zuführeinrichtung, die Kühleinrichtung und der geschmolzene Stahl berühren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Konvergiereinrichtung eine Konvergenzplatte für das Magnetfeld ist, die aus einem weichmagnetischen Material besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das weichmagnetische Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Siliciumstahl, Reineisen und Permalloy besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die Zuführeinrichtung eine feuerfeste Düse (1) ist;

die Kühleinrichtung eine wassergekühlte Gußform (2) ist, wobei der von der Düse zugeführte geschmolzene Stahl der Gußform zugeführt wird;

die Generatoreinrichtung eine Spule (4) ist, die um einen Umfang der Düse angeordnet ist; und

die Konvergiereinrichtung eine Konvergenzplatte (3) für das Magnetfeld ist, die zwischen der Düse und der Gußform angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kühleinrichtung zwei sich drehende zylindrische Walzen (10) sind, die in einem Abstand angeordnet sind, wobei der zwischen die beiden Walzen geführte geschmolzene Stahl durch die Walzen gekühlt wird;

die Zuführeinrichtung feuerfeste Dämme (11) sind, die an beiden Endflächen der zylindrischen Walzen angeordnet sind, um geschmolzenen Stahl auf die beiden zylindrischen Walzen als Kühleinrichtungen abzulagern;

die Generatoreinrichtung eine Spule (4) ist, die nahe einem Bereich angeordnet ist, an dem sich der feuerfeste Damm, die zylindrischen Walzen und der geschmolzene Stahl berühren; und

die Konvergiereinrichtung eine Konvergenzplatte (3) für das Magnetfeld ist, die entlang des Bereichs angeordnet ist, an dem sich der feuerfeste Damm, die zylindrischen Walzen und der geschmolzene Stahl berühren.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter der Konvergenzplatte für das Magnetfeld ein Kühlbehälter (12) befindet.