DE2930281B2 - Verfahren zum Stranggießen von Metall - Google Patents
Verfahren zum Stranggießen von MetallInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Die vorliegende Erfindung behandelt ein Verfahren zum Stranggießen von Metall, bei dem Schmelze in eine
Stranggießkokille gegossen, der entstehende, einen flüssigen Kern aufweisende Strang ausgezogen, geführt
sowie weiter gekühlt und durch mindestens einen elektromagnetische Felder in den Strang induzierenden
Rührer mittels auf die Schmelze wirkender Schubkräfte eine turbulente Strömung im flüssigen Kern erzeugt
wird.
ten Stranges ist neben anderem von der Zusammensetzung des Materials und von der Gießtemperatur
abhängig. Bei Gießtemperaturen von nur wenigen Grad Celsius über der Schmelztemperatur überwiegt ein
globulitisches, ungerichtetes und bei Gießtemperaturen
mit mehr als 15° über Liquidus ein kolumnarts, gerichtetes Gefüge mit einer starken, zentralen
positiven Seigerung der Begleitelemente. Aus gießtechnischen Gründen muß in der Praxis mit Obertemperaturen von mehr als 200C gegossen werden. Es sind darum
schon viele Anstrengungen unternommen worden, auch beim Stranggießen mit solchen Obertemperaturen eine
Bramme mit überwiegend globulitischem, ungerichtetem Gefüge und geringer zentraler Seigerung zu
erhalten.
Beim Stranggießen von Stahl ist es bekannt, durch
magnetisches Rühren der Schmelze im flüssigen Kern Verbesserungen der Qualität des gegossenen Materials
mittels einer mehr oder weniger starken turbulenten Strömung zu erhalten. Diese Verbesserungen sind durch
verschiedene Verfahren zum Aufbringen der Schubkräfte auf die Schmelze erzielt worden.
Im Stahl sind Legierungs- und Begleitelemente, wie C,
Si, Mn, P, S usw. enthalten, die beim Erstarren zu Seigeri-ngen, insbesondere Zentralseigerungen, führen
können. Solche Seigerungen wie auch die Kristallstruktur, sind bekanntlich u. a. von der Höhe der Übertemperatur abhängig. Durch das elektromagnetische Rühren
bzw. durch die erzeugte turbulente Strömung sollen solche Seigerungen verhindert werden. Das Erstarrungsgefüge soll derart beeinflußt werden, daß eine
möglichst große Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur erhalten wird. Es hat sich aber gezeigt,
daß durch die lokale starke Bewegung der Schmelze die Erstarningsfront so beeinflußt wird, daß sich sogenannte weiße Bänder bilden. Diese weißen Bänder sind
negative Seigerungen, die sich qualitätsverschlechternd auswirken können.
Beim Vergießen von Knüppeln oder Vorblöcken ist es zur Verbesserung der Oberflächen- sowie der
Innenqualität bekannt, die Schmelze im flüssigen Kern mit Hilfe einer elektromagnetischen Einrichtung in eine
um die Stranglängsachse rotierende Bewegung zu versetzen. Hierbei wird die Rotation mit einem
unvollkommenen Drehfeld (drei Magnetpole) erzeugt. Wohl wird dabei eine feinkörnigere Struktur erhalten,
aber das Entstehen eines großen weißen Bandes konnte nicht verhindert werden.
Es ist weiter eine Vorrichtung bekannt, bei der um das Kokillenrohr herum eine elektromagnetische Einrichtung mit drei Polpaaren angeordnet ist, die den flüssigen
Kern in eine um die Stranglängsachse rotierende Bewegung versetzt. Diese von einem vollkommenen
Drehfeld erzeugte Rotation weist in ihrer Strömung eine ungenügende Turbulenz auf. Die Durchmischung
des flüssigen Stahles ist deshalb unvollkommen, weil sich durch die gleichmäßige magnetische Beaufschlagung der Schmelze keine quer zum Strang wirkende
Kraft ergibt. Diese relativ geringe Turbulenz läßt hinsichtlich der Qualität des gegossenen Produktes in
bezug auf die Oberfläche, die Verteilung der Legierungs- und Begleitelemente, aber auch auf die innere
Struktur, zu wünschen übrig.
Nach einem bekannten Verfahren werden mit einem elektromagnetischen Wanderfeld Schubkräfte in Richtung der Stranglängsachse erzeugt, wobei die um den
Strang verlaufenden Magnete zwischen den Rollenpaaren bis zum Sumpfende angeordnet sind. Die entlang
des Sumpfes erzeugte Strömung bringt den gewünschten Bereich von nicht kolumnarem Gefüge und
verhindert das Entstehen von maßgebenden Seigerungen, insbesondere der Mittenseigerung und weißen
Bändern. Eine solche Anordnung benötigt durch die Vielzahl der Magnete einen zu großen Platz, behindert
ein ausreichendes Kühlen des Stranges und ist viel zu aufwendig.
Mit einem anderen bekannten Verfahren für Brammenformate wird versucht, diese weißen Bänder zu
eliminieren, indem mit elektromagnetischen Wanderfeldern, erregt durch zwei an den Längsseiten sich
gegenüber befindliche Magnete, gleichmäßige Schubkräfte auf den flüssigen Stahl Ober den Bereich der
Rührzone erzeugt werden. Diese Schubkräfte sollen so quer zur Stranglängsachse wirken, daß ein sanftes
Anstoßen der Strömung an der erstarrten Wand erzielt wird, so daß die umgelenkte Strömung innerhalb eines
begrenzten Bereiches gehalten wird Dieser begrenzte Wirkungsbereich ergibt eine ungenügende Zone von
dichter, ungerichteter Kristallstruktur. Im weiteren hat sich gezeigt, daß mit diesem Verfahren die weißen
Bänder nur mangelhaft eliminiert werden können, so daß durch diese Nachteile kein optimales Produkt
erhalten werden kann, was sich z. B. auf das gewalzte Produkt qualitätsmäßig negativ auswirken kann.
Bei Versuchen mit von Symmetrie in den Phasen beeinflußten Schubkräften mit quer zur Stranglängsrichtung geradlinig verlaufender Schubrichtung, erzeugt
von einem an der Längsseite einer Bramme angeordneten Rührer, zeigten die Schliffbilder weiße Bänder und
eine breite Zone von Dendriten, was eine ungenügende Qualität des gegossenen Stahles erbrachte.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine optimale
Strangqualität erhalten wird. Im besonderen soll eine genügende Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur vorhanden sein. Das gegossene Material soll
keine weißen Bänder aufweisen und seigerungsarm sein, insbesondere in bezug auf die Zentralseigerung.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß erhalten, indem die turbulente Strömung durch unterschiedlich auf die Schmelze wirkende, von Asymmetrie
in den Phasen der Felder beeinflußte Schubkräfte erzeugt wird.
Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß die periodisch pulsierenden, auf die Schmelze wirkenden Schubkräfte innerhalb der Felder entlang der
Rührzone eine derartige turbulente Strömung erzeugt wurde, daß trotz hoher Übertemperatur praktisch keine
weißen Bänder im Schliffbild auftraten sowie die gewünschte Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur ohne maßgebende Zentralseigerung erreicht
wurde.
In Abhängigkeit der gegebenen Gießparameter kann nach einer vorteilhaften Anwendung des Verfahrens,
von den periodisch pulsierenden Schubkräften innerhalb der Felder eine geradlinig verlaufende Schubrichtung in der Schmelze quer oder längs zur Stranglängsachse erzeugt werden. Bei größeren Strangquerschnit- er
ten mit quer zur Stranglaufrichtung verlaufender Schubwirkung wird daher der Platzbedarf zur Erzeugung eines in Stranglaufrichtung genügend langen
Rühreffektes verringert.
Für Knüppel- und Vorblockformate wird nach einer anderen vorteilhaften Anwendung von den periodisch
pulsierenden Schubkräften innerhalb der Felder eine bogenförmig um die Stranglängsachse verlaufende
Schubrichtung in der Schmelze erzeugt. Bei Anwendung
dieses Verfahrens in der Kokille kann neben der besseren Innenstruktur die Strangoberfläche verbessert
werden.
Nach einer weiteren Anwendung der Erfindung können zur Erzeugung der Schabkräfte auf einfachste
Weise die Windungen der einen Phase gegenüber den Windungen mindestens einer anderen Phase von
unterschiedlichen Stromstärken beaufschlagt werden. Vorteilhaft liegen dabei diese unterschiedlichen Stromstärken in einem Bereich zwischen ca. 10%—25%.
Optimale Strangqualitäten können je nach der zu vergießenden Metalizusanimensetzung erreicht werden, wenn die periodisch pulsierenden Schubkräfte
entlang der Rührzone mehrmals hintereinander erhöht und erniedrigt werden, mit Vorteil etwa um den gleichen
Betrag.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß die
turbulente Strömung effizienter wird, wenn, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, die schwächere
Schubkraft der einen Phase vor der stärkeren Schubkraft der in Schubrichtung nachfolgenden Phase
wirksam wird.
Bei Gießbeginn verstreicht eine gewisse Zeitspanne, bevor der flüssige Kern in umlaufende Bewegung
versetzt werden kann. Um dabei möglichst rasch die angestrebte turbulente Strömung zu erreichen, wird,
nach einem zusätzlichen Merkmal, die Asymmetrie in den Phasen in der Anfahrperiode von annähernd Null
auf einen vorgegebenen Maximalwert eingestellt Damit konnte erreicht werden, daß auch der vorderste
Strangabschnitt die gewünschte metallurgische Qualität aufweist.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich auf Grund physikalischer Gesetze zusätzlich zu der in
Rührrichtung wirkenden Kraft eine zwischen Null und einem Maximum pulsierende Querkraft Diese überlagerte Kraft wirkt sich durch eine zusätzliche Verstärkung der Turbulenz dann vorteilhaft aus, wenn, gemäß
einem anderen Merkmal der Erfindung, durch Einstellen
der Schubrichtung der Felder die aus der Asymmetrie in
den Phasen resultierende, senkrecht zur Rühreroberfläche verlaufende Kraft von der, dem Strang zugekehrten
Rührerfläche weg wirksam wird. Hierdurch kann eine zusätzliche Qualitätsverbesserung, insbesondere bei
einseitiger Rühreranordnung, erzielt werden.
Beispiele der Erfindung werden anhand von Figuren
näher beschrieben, wobei diese Figuren folgendes veranschaulichen:
F i g. 1 die Anordnung eines Rührers mit geradlinig verlaufender Schubrichtung zur Durchführung des
Verfahrens in einer Bogenlage,
F i g. 2 die Verteilung des Schwefels einer Bramme entlang der kleinen Mittellinie eines Querschnittes,
F i g. 3 die Verteilung des Schwefels einer Bramme gleichen Ortes wie in Fig.2, deren flüssiger Kern
gemäß der Erfindung gerührt wurde und
Fig.4 einen Schnitt durch eine Knüppel- oder Vorblockkokille mit einem, eine bogenförmig verlaufende Schubrichtung erzeugenden Rührer.
In F i g. 1 ist mit 1 eine gekühlte, gebogene und oszillierende Stranggießkokille zum Gießen einer
Bramme bezeichnet, die aus einem nicht dargestellten GielVefäß über ein in die Stranggießkokille I
reichendes Gießrohr mit flüssigem Stahl versorgt wird. Der in der Stranggießkokille 1 entstehende, einen
flüssigen Kern 3 aufweisende Strang 2 wird in einer der Stranggießkokille 1 folgenden gebogenen Strangbahn 4
mit einem Radius von 10 m mit Hilfe von Rollen 5 geführt und gestützt Zwischen den Rollen 5 sind
Sprühdüsen 6 zur weiteren Kühlung des Stranges 2 angeordnet. Von einem Treib-Richtcr 7 wird der Strang
ausgezogen und gerichtet
In einem Abstand von ca. 5 m unterhalb des Kokillenendes ist ein Rührer in Form eines Wanderfeld-Magneten 10 bekannter Konstruktion an der Innenseite
der Strangbahn 4 angeordnet Zwischen dem Magneten 10 und der Innenseite des Stranges 2 sind Rollen 5' aus
einem antimagnetischen Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, angebracht Der Magnet 10 ist zweiphasig
aufgebaut Auch dreiphasige Magnete können Anwendung finden. Die vom Rührer erzeugten Schubkräfte
wirken quer zur Stranglängsachse.
Brammen hatten ein Format von 1550 mm χ 270 mm. Die Auszugsgeschwindigkeit betrug etwa 0,55 m/min.
Beide Phasen wurden bei einer Spannung von 200 V mit einer Frequenz von 2 Hz und ca. 1000 Ampere, d.h.
symmetrisch, beaufschlagt Die Bramme wurde mit einer Obertemperatur von 29°C gegossen und der Stahl
enthielt 0,15% C, 0,025% S und übliche weitere Begleitelemente, wobei ein konventionelles Rührverfahren angewendet wurde.
In Fig.2 ist das Ergebnis der quantitativen Analyse
des Schwefelanteils längs der kleinen Mittellinie des Querschnittes dargestellt Auf der Ordinate ist der
Schwefelgehalt in Prozenten und auf der Abzisse die Brammendicke aufgetragen. Das Schliffbild zeigte eine
relativ dünne Randzone 20 mit überwiegend globulitischem Gefüge. An diese Zone 20 schließt sich eine Zone
21 mit kolumnarem Gefüge zur Mitte gerichteter Dendriten an. Der Zone 21 folgt eine weitere Zone, die
über eine ungerichtete Kristallstruktur verfügt heller ist und ein weißes Band darstellt Dieses Band kann aus
einem Stück bestehen oder in mehrere Bänder 23,14,15
unterteilt sein. Diesen Bändern folgt eine Zone 26 mit dichter, ungerichteter Kristallstruktur, die in die
Mittenseigerung 27 übergeht Aus dem Diagramm ist zu erkennen, daß der Schwefelgehalt im weißen Band
(Zone 23,24,25) merklich verringert ist.
F i g. 3 veranschaulicht das Ergebnis der quantitativen
Analyse des Schwefelanteiles einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gerührten Bramme. Format
des Brammenquerschnittes, Stahlqualität Auszugsgeschwindigkeit, Richtung der Schubkräfte, Frequenz
waren gleich wie für F i g. 2 beschrieben. Die Obertemperatur betrug 43° C. Die Stärke für den Erregerstrom
betrug für die eine Phase 830 A und für die andere Phase
1000 A- Die eine Phase ist also gegenüber der anderen
Phase mit einem um ca. 20% höheren Strom beaufschlagt d. h. die Phasen der elektromagnetischen
Felder sind asymmetrisch. Bei mehreren nacheinander angeordneten Rührereinheiten werden vorteilhaft die
gleichnamigen Phasen mit der gleichen Stromstärke beaufschlagt Im Schliffbild war wiederum eine Zone 31
mit überwiegend globulitischem Gefüge zu erkennen. Daran anschließend folgt eine Zone 32 mit gegen die
Mitte der Bramme gerichteten Dendriten. Eine schwach ausgebildete Zone 33 mit einer Kristallstruktur, die
keine Ausrichtung zeigt, schließt sich der Zone 32 an.
Die Mitte der Bramme verfügt über eine Zone 34 mit einer ebenfalls ungerichteten Kristallstruktur, die aber
feiner und dichter als diejenige gemäß F i g. 2 ist Die Analyse läßt erkennen, daB beim Rühren des flüssigen
Kernes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der dadurch erzeugten turbulenten Strömung eine
relativ gleichmäßige Verteilung des Schwefels erreicht wird. Sowohl die positive Mittenseigerung als auch die
negative Seigerung in der Zone 32 treten zum großen Teil nicht mehr auf und nur noch unbedeutende weiße
Bänder sind vorhanden.
Durch die beschriebene Asymmetrie entstehen Schubkräfte mit unterschiedlicher Schubwirkung auf die
Schmelze, d. h. durch den häufigen, frequenzabhängigen Wechsel zwischen stärkerer und schwächerer Schub
kraft wird die Turbulenz innerhalb der Strömung im
flüssigen Kern wesentlich erhöht. Durch die zeitliche Reihung der schwächeren vor der stärkeren Schubkraft,
d. h. die mit 830 A beaufschlagte Phase wird vor derjenigen mit 1000 A wirksam, kommt es in Wirkrich
tung des Wanderfeldes durch die periodisch pulsieren
den Schubkräfte zu Turbulenzerhöhungen. Zusätzlich
entstehen durch die Asymmetrie Schubkräfte in Form von resultierenden, senkrecht zur Hauptbewegungskomponente und senkrecht zur Rühroberfläche wirken-
den Querkräfte.
Anhand von Schliffbildern hat sich gezeigt, daß im
praktischen Gießbetrieb bei Gießbeginn eine wesentlich längere Zeitspanne bis zum Erreichen eines
qualitätsmäßig einwansfreien Gußgefüges verstreicht,
wenn anstelle einer annähernd symmetrischen Betriebsweise des Rührers dieser schon in der Anfahrperiode
asymmetrisch betrieben wird. Es müssen nämlich, um die gewünschte Turbulenz in der Schmelze zu erzielen,
zunächst im Strangkern geschlossene Strömungskreis
laufe, sogenannte Strömungswalzen, ausgebildet wer
den, in welche sodann auf Grund des Unterschiedes in den Schubkräften beider Phasen bei asymmetrischer
Betriebsweise zusätzliche Turbulenzen integriert werden. Dies sieht in der Praxis so aus, daß bei Gießbeginn,
bis sich eine ausreichende Strömung im Sumpf des Stranges ausgebildet hat, das Rühren mit nur geringem
Unterschied in der Strombeaufschlagung beider Phasen, z. B. wird Phase 1 mit 1000 und Phase 2 mit annähernd
1000 Ampere beaufschlagt begonnen wird. Nach
Ausbilden der notwendigen Strömung, d.h. nach
Erreichen einer turbulenten umlaufenden Bewegung im flüssigen Kern, wird auf die schon beschriebene
asymmetrische Beaufschlagung umgeschaltet Auf diese Weise konnte der in der Qualität schlechtere, erste Teil
der Bramme deutlich verkürzt werden.
Es hat sich weiterhin gezeigt daß auch die Laufrichtung des Wanderfeldes einen entscheidenden
Einfluß auf die Gußqualität ausübt Beispielsweise kann beim Rühren quer zum Strang mit einer geradlinig
verlaufenden Schubrichtung diese an einer Brammenbreitseite von links nach rechts oder umgekehrt
verlaufen. Der Rührer kann auf einer oder auf beiden Breitseiten angeordnet sein. Im bevorzugten Fall soll
durch Einstellen der Schubrichtung der Felder die aus
der Asymmetrie in den Phasen resultierende, senkrecht
zur Rühroberfläche verlaufende Querkraft von der dem Strang zugekehrten Rührerfläche weg wirksam sein. Bei
gewissen Gießparametern kann ihre Wirkrichtung um 180° gedreht d.h. von der Strangmitte weg auf die
Bei Zusammenwirken zweier, einander gegenüberliegender Rührer, z. B. bei dicken Brammen, können diese
vorzugsweise so geschaltet sein, daß ihre Wanderfelder gegeneinander laufen, damit sowohl die Querkraft des
einen als auch die des anderen Wanderfeldes zur Strangmitte hin gerichtet sind.
Die nach dem beschriebenen Verfahren erzeugte dichtere, ungerichtete Kristallstruktur sowie die unbe-
deutenden weißen Bänder ergeben beim Auswalzen der
Brammen wesentlich bessere Eigenschaften des gewalzten Produktes. Obendrein wird für die Vorrichtung zur
Erzeugung der optimalen turbulenten Strömung wenig Platz beansprucht.
Im angeführten Beispiel werden die unterschiedlichen
Schubkräfte durch Beaufschlagen der Windungen mit unterschiedlichen Stromstärken erzeugt. Diese unterschiedlichen
Schubkräfte können aber auch durch unterschiedliche geometrische Ausbildung der Phasen,
z. B. der Windungszahlen, erzeugt werden. Die Wanderfeid-Magnetc können auch so angeordnet werden, daß
die unterschiedlichen Schubkräfte in Richtung der Stranglängsachse oder schräg zu dieser wirken. Anstelle
von einem, von einer Strangseite wirkenden Wanderfeld kann ein zusatzliches Wanderfeld an der anderen
Strangseite vorgesehen werden. Bei Strängen mit langen flüssigen Kernen kann in Stranglängsrichtung
mehr als ein Wanderfeld wirken. Die turbulente Strömung kann auch in der Kokille wirksam sein, wobei
die Strömung vorteilhaft so gehalten wird, daß sie den Badspiegel nicht beeinflußt, um keine negative Wirkung
auf die Oberflächenqualität des Stranges hervorzurufen. Die beschriebene Asymmetrie kann auch durch das
Zusammenwirken mehrerer Rührsegmente im gleichen Rührer mit unterschiedlicher Beaufschlagung oder
geometrischer Ausbildung der Phasen erreicht werden.
Anhand von Fig.4 wird die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Knüppelkokille
beschrieben, wobei eine bogenförmig verlaufende Schubrichtung eine Drehbewegung der Schmelze um
die Stranglängsachsc erzeugt. Mit 5t ist im Schnitt eine Stranggießkokille bezeichnet. Sie besteht aus einem
Kokillenrohr 52 aus Kupfer und einem Kokillenmantel 53. Um das Rohr 52 ist ein Kühlmantel 54 angeordnet,
Durch den Raum zwischen Stranggießkokille 52 und Kühlmantel 54 strömt Kühlwasser. Im Innern der
Stranggießkokille 52 ist ein teilerstarrtcr Strang 60 mit einem flüssigen Kern 6t gezeigt. Dieser Strang 60 wird
mit bekannten Mitteln aus der Stranggießkokille gezogen und weiter gekühlt.
An jeder Seite des Kühlmantels 54 sind Magnetpole 70, 71, 72, 73 angebracht, die mit je einer Windung 74,
75, 76, 77 versehen sind. Diese Magnetpole werden durch Kühlwasser im Raum zwischen Kühlmantel 54
und Kokillenmantel 53 gekühlt. Die Windungen 74, 75,
76, 77 sind so geschaltet, daß ein Wanderfeld entsteht. Diese Magnetpole bilden einen elektromagnetische
Felder in den Strang induzierenden Rührer. Entsprechend der Gießparumeter wird dabei die eine Phase
gegenüber der anderen, nachfolgenden Phase mit einem um 10—25% höheren Strom gespeist. Für einen
"> Knüppel von 100 χ 100 mm sind die Windungen 74 und
76 bei einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 50 V mit 400 A und die Windungen 75 und 77 mit
320 A beaufschlagt. Das Wanderfeld erzeugt im flüssigen Stahl unterschiedlich wirkende Schubkräfte.
ίο d.h. die periodisch pulsierende Rührkraft entlang der
Rührzone wird mehrmals hintereinander erhöht und erniedrigt. Die beschriebene Anordnung der Magnetpole
bewirkt eine Drehbewegung der Schmelze. Wird tieferes Eindringen der Rührwirkung oder eine kleinere
Rührgeschwindigkeit gewünscht, so wird die Frequenz entpsrechend verringert, speziell bei großen Wandstärken
des Kokillenrohres.
Die Schaltung kann aber auch so gewählt werden, daß der magnetische Fluß zwischen den Polpaarcn 70, 72
2i) bzw. 71, 73 fließt und mit Hilfe des magnetischen leides
die Drehbewegung auf diese Weise erzeugt wird. Dabei werden die Polpaare 70,72 beispielsweise mit 400 A und
die Polpaare 71,73 mit 320 A erregt.
Für größere Knüppel- und Vorblockformate kann die
?') Anzahl der Pole erhöht werden. Anstelle der asymmetrischen
Beaufschlagung der Windungen mit Strom können die unterschiedlich wirkenden Schubkräfte
durch unterschiedliche geometrische Ausbildung der Phasen erzeugt werden, z. B. durch unterschiedliche
«ι Windungszahl oder durch unterschiedliche Ausbildung
der Poleiser, wie Form und Größe der Eisenquerschnitte und/oder Polachsenrichtungen usw.
Die asymmetrische Beaufschlagung mit Strom oder die unterschiedliche geometrische Ausbildung können
r. auch kombiniert werden. Im angeführten letzten Beispiel ist das Rühren mit bogenförmig verlaufender
Schubrichtung in der Kokille beschrieben worden. Dieses Rühren kann aber auch in der Sekundärkühlzone
Anwendung finden. Anstelle der bogenförmig verlau-
JU fenden Schubrichtung kann in der Kokille auch die
geradlinige, in Stranglängsrichtung verlaufende Schubrichtung angewendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für alle Typen von Stranggießanlagen Anwendung finden, auch für
■r> Anlagen zum Stranggießen von Träger-Vorprofilen und
von Nichteisenmetallen. Bei Strängen mit langen, flüssigen Kernen können mehrere Rührer zusammenwirken.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zum Stranggießen von Metall, bei dem Schmelze in eine Stranggießkokille gegossen,
der entstehende, einen flüssigen Kern aufweisende s Strang ausgezogen, geführt sowie weiter gekühlt
und durch mindestens einen elektromagnetische Felder in den Strang induzierenden Rührer mittels
auf die Schmelze wirkender Schubkräfte eine turbulente Strömung im flüssigen Kern erzeugt wird, ι ο
dadurch gekennzeichnet, daß durch Aufbringen einer vorbestimmten Asymmetrie in den
Phasen periodisch pulsierende Schubkräfte erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Schubkräften innerhalb der
Felder eine geradlinig verlaufende Schubrichtung in der Schmelze quer oder längs z-,r Stranglängsachse
erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Schubkräften innerhalb der
Felder eine bogenförmig um die Stranglängsachse verlaufende Schubrichtung in der Schmelze erzeugt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen einer
Phase gegenüber den Windungen mindestens einer anderen Phase der Felder von unterschiedlichen
Stromstärken beaufschlagt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der einen Phase
gegenüber den Windungen der anderen Phase mit einem um 10% bis 25% höheren Strom beaufschlagt
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die periodisch pulsierenden Schubkräfte entlang der Rührzone mehrmals
hintereinander erhöht und erniedrigt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die schwächere Schubkraft der einen Phase vor der stärkeren Schubkraft
der in Schubrichtung nachfolgenden Phase wirksam wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Asymmetrie in den
Phasen in der Anfahrperiode von annähernd Null auf einen vorgegebenen Maximalwert eingestellt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einstellen der Schubrichtung der Felder die aus der Asymmetrie in den
Phasen resultierende, senkrecht zur Rühroberfläche verlaufende Kraft von der dem Strang zugekehrten
Rührerfläche weg wirksam wird.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CH646623A5 (de) * | 1980-03-20 | 1984-12-14 | Concast Ag | Verfahren und einrichtung zum stuetzen eines im stranggiess-verfahren hergestellten stahlstranges, dessen fluessiger kern elektromagnetisch geruehrt wird. |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0051221A1 (de) * | 1980-10-30 | 1982-05-12 | Concast Holding Ag | Verfahren zum Stranggiessen von Stahl, insbesondere von Brammen |
Also Published As
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