DE2838564A1 - CONTINUOUS CASTING GRILL - Google Patents
CONTINUOUS CASTING GRILLInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
- B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
Description
HUBERT BAUERHUBERT BAUER
PATENTANWALTPATENT ADVOCATE
Deutsches Patentamt Zweibrückenstr. 12German Patent Office Zweibrückenstr. 12th
8000 München 28000 Munich 2
POSTSOHFiCK KÖLN 231333-508 (BLZ 37010050)POSTSOHFiCK COLOGNE 231333-508 (BLZ 37010050)
DEUTSCHE BANK AG. AACHEN 2 502 (BLZ 3ÜO70O20)DEUTSCHE BANK AG. AACHEN 2 502 (BLZ 3ÜO70O20)
B/KBO62)B / KBO62)
AACHEN 30.Aug.1978AACHEN August 30, 1978
PatentanmeldungPatent application
Anrn. : ARBED S.A., Avenue de la Liberte, LuxembourgAnn. : ARBED S.A., Avenue de la Liberte, Luxembourg
Bez.: StranggießkokilleDesignation: Continuous casting mold
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl, unter gleichzeitiger Rotation der Schmelze innerhalb der Kokille mit Hilfe von elektromagnetischen Kräften.The present invention relates to a permanent mold for the continuous casting of metals, in particular steel, with simultaneous rotation of the melt within the mold with the help of electromagnetic forces.
Die Stranggießkokillen bestehen bekanntlich aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer, und stellen Hohlprofile dar, deren äußere Formen beliebig sind, während die innere Form das Profil des gegossenen Stranges bestimmt.The continuous casting chills are known to consist of metal, preferably copper, and represent hollow profiles, the outer shapes of which are arbitrary, while the inner shape determines the profile of the cast strand.
Seit die Vorzüge des Stranggießens mit elektromagnetischem Rühren innerhalb der Kokille gegenüber den konventionellen Stranggießverfahren erkannt wurden (es handelt sich hauptsächlich um eine erhöhte Homogenität des Gußkörpers sowie einen stark geminderten Gehalt an Verunreinigungen), werden neue Stranggießanlagen mit Induktoren zum elektromagnetischen Rühren aus- und bestehende Anlagen nachträglich für die elektromagnetische Rotation umgerüstet.Since the advantages of continuous casting with electromagnetic stirring within the mold compared to conventional ones Continuous casting processes were recognized (it is mainly about an increased homogeneity of the cast body as well a greatly reduced content of impurities), new continuous casting plants with inductors are becoming electromagnetic Stirring removed and existing systems retrofitted for electromagnetic rotation.
Hierzu umgibt man die Kokille mit dem Stator einer Asynchronmaschine, deren magnetische Wechselfelder Ströme in der Kokillenwand und in der Schmelze erzeugen. Nur die Ströme in der Schmelze werden für die Krafterzeugung genutzt, die Ströme in der Kokille sind hingegen unerwünscht, sie schwächen die gewünschten Felder und verursachen erhebliche Leistungsverluste.To do this, the mold is surrounded by the stator of an asynchronous machine, whose alternating magnetic fields generate currents in the mold wall and in the melt. Just the currents in of the melt are used to generate power, the currents in the mold, however, are undesirable, they weaken the desired fields and cause considerable losses in performance.
Um die genannten Vorteile nutzen zu können, sind Investitionen für eine kostspielige elektrische Installation zu tätigen. Außerdem erfordert der Anbau eines elektromagnetischen Induktors an die Kokille Platz, was besonders beim Umrüsten bestehender Anlagen zu Problemen führt.In order to be able to use the advantages mentioned, investments must be made for an expensive electrical installation. In addition, the installation of an electromagnetic inductor on the mold requires space, which is particularly important when converting existing ones Plants leads to problems.
Die elektrische Stromversorgung wird daher für eine weit höhere Leistung ausgelegt, als ohne die Abschirmung durch dieThe electrical power supply is therefore designed for a far higher output than without the shielding by the
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- 4 leitende Kokille notwendig wäre.- 4 conductive mold would be necessary.
Es müssen entsprechend stärkere Netztransformatoren, Thyristoren, elektronische Regelungselemente, sowie ein stärkerer Induktor eingesetzt werden, wodurch sich die Gestehungskosten des unter elektromagnetischer Rotation stranggegossenen Stahls unnötig erhöhen.There must be correspondingly stronger power transformers, thyristors, electronic control elements, as well as a stronger inductor can be used, which reduces the cost of electromagnetic rotation continuously cast steel unnecessarily.
Zudem führt die mit der hohen Leistung verbundene Größe des Induktors beim Einbau in eine bestehende Stranggießanlage oft zu räumlichen Problemen.In addition, the size of the inductor associated with the high output makes it easier to install it in an existing continuous caster often to spatial problems.
Es ist auch bekannt, daß Magnetfelder mit Hilfe von Paketen aus dünnen gegeneinander isolierten Blechen gebündelt und ohne größere Wirbelstromverluste geführt werden können, und daß durch eine Unterteilung in viele dünne Lamellen (vgl. die deutsche Patentschrift 1.221.769) oder Drähte mit isolierenden Zwischenschichten die Induktion von unerwünschten Strömen in der Kokille vermieden werden kann.It is also known that magnetic fields are bundled with the aid of packets of thin metal sheets that are insulated from one another and can be conducted without major eddy current losses, and that by a subdivision into many thin ones Lamellas (see German patent specification 1,221,769) or wires with insulating intermediate layers cause induction unwanted currents in the mold can be avoided.
Doch kommt für den Stahlstrangguß eine solche Lösung nicht in Betracht, da die Konstruktion aufwendig ist, es ihr an mechanischer Festigkeit mangelt, und die Wärmeübertragungskoeffizienten kleiner als bei der üblichen Kokille sind.However, such a solution is out of the question for continuous steel casting, since the construction is complex it lacks mechanical strength, and the heat transfer coefficient is smaller than that of the usual mold are.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine dauerhafte Stranggießkokille zu schaffen bei der die Leistungsaufnahme durch die Wand möglichst gering ist, so daß die bauliche Größe und die elektrische Leistung der eingesetzten Induktoren auf ein Mindestmaß reduziert werden können.The invention is therefore based on the object of creating a permanent continuous casting mold in which the power consumption through the wall is as low as possible, so that the Structural size and the electrical power of the inductors used can be reduced to a minimum.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kokille,This object is achieved according to the invention by a mold,
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die im Gegensatz zu der bekannten feinen Aufteilung in Lamellen eine grobe Aufteilung in axialer oder azimutaler Richtung mit einem oder wenigen Schlitzen, die genau über die Pole verlaufen, aufweist.which, in contrast to the well-known fine division into lamellas, has a rough division into axial or azimuthal Direction with one or a few slots that run exactly over the poles.
Dabei ist allenfalls die Oberfläche der Schnitte mit einem elektrisch isolierenden Überzug -vorzugsweise durch Flammspritzen- versehen; es wird also auf das Einbringen von Zwischenschichten, verzichtet.At most, the surface of the cuts is covered with an electrically insulating coating, preferably by flame spraying. Mistake; The introduction of intermediate layers is therefore dispensed with.
Wesentlich ist desweiteren nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Kokillenvorrichtung, daß die Induktoren für eine niedrige Frequenz von unterhalb 50 Hz, vorzugsweise 5-15 Hz, ausgelegt sind. Hierdurch wird das Durchdringen der elektromagnetischen Felder begünstigt.Furthermore, according to a further feature of the mold device according to the invention, it is essential that the inductors are designed for a low frequency of below 50 Hz, preferably 5-15 Hz. This will make the penetration of electromagnetic fields.
Entsprechend der groben Unterteilung und der verschwindenden Zwischenschichten ist daher eine gute Verzahnung der einzelnen Elemente möglich und eine gute zuverlässige mechanische Festigkeit erreichtbar.Corresponding to the coarse subdivision and the disappearing intermediate layers, there is therefore a good interlocking of the individual Elements possible and a good reliable mechanical strength can be achieved.
Dank der Konstruktion der geschlitzten Stranggießkokille gemäß vorliegender Erfindung wird verhindert, daß innerhalb des Kokillenkörpers selbst großräumige, stark leistungsverzehrende Ströme induziert werden.Thanks to the construction of the slotted continuous casting mold according to the present invention is prevented that within of the mold body itself large-scale, very power-consuming Currents are induced.
Die Schlitze des Kokillenkörpers können, wie gesagt, wahlweise in axialer oder in azimutaler Richtung verlaufen.As mentioned, the slots in the mold body can optionally run in the axial or in the azimuthal direction.
Um bei axialer Schlitzung den Zusammenhalt der einzelnen Segmente der erfindungsgemäßen Stranggießkokille zu verstärken, wird letztere durch mindestens eine mit einem elektrischen Isolationsmaterial unterlegte Schelle umspannt.In order to strengthen the cohesion of the individual segments of the continuous casting mold according to the invention with axial slotting, the latter is spanned by at least one clamp underlaid with an electrical insulation material.
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Auch bei azimutaler Schlitzung können die Einzelteile verspannt werden, z.B. durch Bügel oder durch Einspannen in den Hubtisch.Even with azimuthal slots, the individual parts can be clamped, e.g. by means of brackets or by clamping in the lifting table.
Die Vorteile, die die Stranggießkokille gemäß vorliegender Erfindung bietet, können wie folgt zusammengefaßt werden:The advantages offered by the continuous casting mold according to the present invention can be summarized as follows:
Durch das Schlitzen der Kokille" wird das Entstehen induzierter Ströme in der Kokille weitgehend unterdrückt. Durch die geringe Zahl von Schlitzen- z.B. ein einziger azimutaler Schnitt- mit Abstufung wird die Festigkeit nicht gemindert.By slitting the "mold", the formation is more induced Currents in the mold largely suppressed. Due to the small number of slots - e.g. a single azimuthal one Cutting with gradation does not reduce the strength.
Schon ein Schlitz hat zur Folge, daß die gesamte elektrische Installation, die beim Einbau der Elektrorotationsvorrichtung in die bestehende oder in eine_ zu erstellende Stranggießanlage im Sinne der benötigten Leistung geringer dimensioniert und hierdurch auch räumlich kleiner wird. Hieraus ergeben sich sowohl Einsparungen an elektrischer Energie, die den Gestehungspreis des auf diese Weise hergestellten Stahls verringern, als auch an Baugröße des Induktors.Even one slot has the consequence that the entire electrical installation that is required when installing the electrical rotary device in the existing or in a continuous caster to be created with smaller dimensions in terms of the required performance and thereby also becomes spatially smaller. This results in both savings in electrical energy, which reduce the cost price of the steel produced in this way, as well as the size of the inductor.
Der kleinere Induktor bietet, wie gesagt, eher die Möglichkeit, in bestehenden Anlagen an allen vorhandenen Strängen eingebaut zu werden.As already mentioned, the smaller inductor offers the possibility of using all existing strings in existing systems to be built in.
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