DE2819160C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen, bei dem das Metall in der Kokille rotiert, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist beispielsweise beim Stahlguß bekannt, daß Stranggießverfahren, bei denen das schmelzflüssige Metall in der Kokille um deren Achse rotiert, gegenüber den klassischen Stranggießverfahren zu einer Verbesserung der Qualität der Gußerzeugnisse, sowohl hinsichtlich ihrer Oberflächenreinheit als auch ihrer Beschaffenheit im Inneren führen. Die größere Oberflächenreinheit ist einerseits darauf zurückzuführen, daß sich auf der Oberfläche keine Schlackenkruste bildet, weil Schlacke und Gekrätz sich auf der freien Oberfläche des Metalls ansammelt, die infolge der Rotation des Gießstrangs eine konkave Wölbung aufweist, und andererseits darauf, daß beim Erstarren der äußersten Schicht in dieser die Zahl der nichtmetallischen Einflüsse sich verringert, was auf eine Verlagerung dieser Einschlüsse in Richtung auf die Gießstrangachse zurückzuführen ist. Die Güteverbesserung im Inneren des Gießstrangs ist insbesondere auf eine Verringerung der Porosität und auf eine Unterdrückung der axialen Absonderung von Makrokristallen zurückzuführen, da sich eine breite Erstarrungszone äquiaxialer Kristalle auf Kosten einer geringeren peripheren Erstarrungszone mit Basaltcharakter ausbildet.

An kontinuierlichen Gießverfahren unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft sind zwei unterschiedliche Verfahren bekannt. Bei dem einen resultiert die zentrifugale Beschleunigung des schmelzflüssigen Metalls aus einer Rotation der Gesamtheit der einzelnen Elemente einer Gießvorrichtung einschließlich der Kokille selbst; bei dem anderen Verfahren wird die zentrifugale Beschleunigung des schmelzflüssigen Metalls mittels eines magnetischen Drehfeldes hervorgerufen, das von einem stationären Mehrphaseninduktor erzeugt wird, der im Kühlmantel der Kokille angeordnet ist. Dieses letztere Verfahren hat den Vorteil einer größeren Einfachheit, weil keines der mechanischen Teile der Vorrichtung eine Drehbewegung auszuführen braucht. Solche Verfahren können daher auch auf Gießvorrichtungen mit gekrümmten Teilen durchgeführt und zum Gießen von Gußstücken der verschiedensten Querschnitte verwendet werden. Bei der derzeitigen Entwicklung dieser beiden Verfahren bestehen zwischen den Erzeugnissen der beiden Verfahren keine Qualitätsunterschiede. Beiden Verfahren haftet jedoch der Nachteil an, daß sich nichtmetallische Einschlüsse in der axialen Zone der Gußerzeugnisse anreichern. Dies kann der Grund für Fehler sein, die an Walzerzeugnissen festgestellt werden, und insbesondere auch für Gußfehler im Innengefüge von Stahlrohren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, was gemäß der Erfindung dadurch erfolgt, daß der in seinem Inneren noch flüssige Gießstrang am Ausgang der Kokille mittels eines elektromagnetischen Feldes der Rotation des noch flüssigen Metalls entgegenwirkenden Kräften unterworfen wird. Die der Rotation entgegenwirkenden Kräfte werden vorteilhafterweise mittels eines Magnetfeldes erzeugt, dessen Kraftlinien den Gießstrang in zur Achse des Gießstrangs senkrechten Ebenen durchsetzen. Das Magnetfeld kann entweder stationär oder auch ein Drehfeld mit einem der Rotation des Gießstrangs entgegensetzten Drehsinn sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mittels eines magnetischen Feldes durchgeführt werden, dessen Kraftlinien eine Komponente in Richtung der Achse des Gießstrangs aufweisen. Das magnetische Feld kann auch ein Wanderfeld sein, das sich in Richtung der Achse des Gießstrangs, vorzugsweise in Richtung des absinkenden Gießstrangs verschiebt.

Eine bevorzugte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die auf den Gießstrang einwirkenden Kräfte an einer Stelle des Gießstrangs wirken, an der die Ausbildung einer Erstarrungsstruktur mit äquiaxialen Kristallen schon eingesetzt hat.

Wenn die Rotation des Gießstrangs auf mechanischem Weg hervorgerufen wurde, so werden die der Rotation des Gießstrangs entgegenwirkenden Kräfte an einer Stelle zur Wirkung gebracht, an der im Inneren des Gießstrangs sich noch keine ausreichend pastöse Zone ausgebildet hat, die sich in ihrer Bewegung mit den äußeren bereits erstarrten Schichten des Gießstrangs verbindet.

Gegenstand der Erfindung ist des weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die der Drehbewegung des Gießstrangs entgegenwirkenden Kräfte unterhalb der Kokille auf den Gießstrang einwirken. Diese Kräfte werden durch mindestens einen Elektromagnet mit einem stationären Magnetfeld erzeugt, dessen Kraftlinien in Ebenen senkrecht zur Achse des Gießstrangs verlaufen, und dessen Spalt vom Gießstrang durchflossen wird.

Die auf den Gießstrang in entgegengesetztem Drehsinn wirkenden Kräfte können auch durch einen stationären, den Gießstrang ringförmig umgebenden Induktor erzeugt werden, der von einem Mehrphasenstrom gespeist wird und ein Drehfeld mit senkrecht zu der Achse des Gießstrangs verlaufenden Kraftlinien erzeugt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die der Drehbewegung des Gießstrangs entgegenwirkenden Kräfte durch einen stationären, den Gießstrang umgebenden Induktor erzeugt werden, der eine Mehrzahl gleichachsig übereinander angeordneter Spulen aufweist, die derart von einem Mehrphasenstrom gespeist werden, daß ein sich in Richtung der Achse des Gießstrangs bewegendes Wanderfeld erzeugt wird.

Alle diese Vorrichtungen dienen zum Zweck, die Drehbewegung des schmelzflüssigen Metalls des Gießstrangs am Ausgang der Kokille zu verringern bzw. ganz zu unterdrücken. Es soll damit weniger angestrebt werden, die Gesamtheit der Einschlüsse zu verringern, als ihre allzu starke Anreicherung im axialen Bereich des Gießstrangs zu vermeiden und sie auf ein größeres Volumen des flüssigen Metalls zu verteilen. Hierbei geht man von folgender Überlegung aus: Die Anhäufung der Einschlüsse im Inneren des Gießstrangs ist eine unmittelbare Folge der Rotationsbewegung des Gießstrangs, die dem flüssigen Metall schon beim Eingießen in die Kokille erteilt wird und die sich beim Absinken des Gießstrangs in der Kokille erhält. Diese Überlegung stützt sich auf die Tatsache, daß bei mechanischer Erzeugung der Drehbewegung die Rotation des flüssigen Metalls unterhalb der Kokille durch das Verfahren selbst hervorgerufen wird, da sich der gesamte Gießstrang um seine Achse dreht. Bei der auf elektrischem Weg hervorgerufenen Drehbewegung wird jedoch ausschließlich das in der Kokille vorhandene flüssige Metall einer zentrifugalen Beschleunigung unterworfen. Die in der Kokille hervorgerufene zentrifugale Beschleunigung setzt sich verständlicherweise bei absinkendem Gießstrang fort. Das Vorhandensein dieser sekundären, oder auch restlichen zentrifugalen Beschleunigung unterhalb der Kokille ergibt sich aus der Tatsache, daß die Erstarrungsstruktur der Gußerzeugnisse gleich derjenigen ist, die man bei bekannten Verfahren mit einer elektromagnetisch hervorgerufenen Durchwirbelung in der sekundären Abkühlungszone einer kontinuierlichen Gießvorrichtung erhält. Jede Einwirkung auf das flüssige Metall, die der Drehbewegung unterhalb der Kokille entgegenwirkt, führt somit bezüglich der Verteilung der Einschlüsse zu einer größeren Homogenität im weiter innen gelegenen Bereich eines Gußerzeugnisses infolge einer Dispergierung der nichtmetallischen Einschlüsse in dem ganzen zur Verfügung stehenden, von flüssigem Metall erfüllten Volumen an der Stelle, an der die der Drehbewegung entgegenwirkenden Kräfte wirksam sind. Es leuchtet ein, daß diese dispergierende Wirkung um so nachhaltiger ist, je größer das diese Dispergierung ermöglichende Volumen flüssigen Metalls ist. Hieraus ergibt sich des weiteren, daß die Wirkung der die Drehbewegung hemmenden Kräfte um so größer ist, je höher die Stelle der Einwirkung unterhalb der Kokille, vorteilhafterweise somit unmittelbar unter der Kokille, gelegen ist. Es können jedoch, wie im folgenden ausgeführt wird, auch Gründe dafür sprechen, diese Stelle etwas weiter nach unten zu verlagern.

Die Erreichung des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angestrebten Zwecks könnte praktisch auch mit anderen, an sich bekannten speziellen Mitteln verwirklicht werden, wie beispielsweise mittels einer mechanischen oder auch durch Hindurchleiten von Gas bewirkten Durchwirbelung. Dem Einsatz elektromagnetischer Mittel ist jedoch im Hinblick auf deren bekannte Vorteile der Vorzug zu geben, die in der einfacheren Durchführung des Verfahrens, in der Unterhaltung der diesbezüglichen Vorrichtungen und auch in der einfachen Anpassung bestehender, kontinuierlich arbeitender Gießvorrichtungen liegen. Die einzige notwendige Bedingung, die bei Anwendung dieses Verfahrens zu beachten ist, ist diejenige, daß die Richtung des magnetischen Feldes nicht parallel zu der Richtung der Relativverschiebung zwischen Magnetfeld und Gießstrang verläuft.

Wie schon ausgeführt wurde, wird bei einem der beiden vorbekannten Verfahren die Rotation des flüssigen Metalls mittels eines Magnetfeldes bewirkt, das sich senkrecht zur Achse des Gießstrangs erstreckt und sich um diese Achse dreht. Im Gegensatz hierzu dient das Magnetfeld bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dazu, die Drehbewegung des flüssigen Metalls aufzuheben oder mindestens ihr entgegenzuwirken. Die Eigenschaften des magnetischen Feldes können hierbei verschieden sein, sofern nur die eine vorgenannte Bedingung erfüllt wird, daß das Magnetfeld nicht parallel zu der Richtung der Relativverschiebung zwischen dem Gießstrang und dem Magnetfeld selbst verläuft, also, mit anderen Worten, daß die Kraftlinien des magnetischen Feldes keine Drehbewegung um die Achse des Gießstrangs ausführen. Das Magnetfeld kann auch stationär sein. Als solches kann es sowohl ein Feld mit wechselnder als auch gleichbleibender Magnetstärke sein. Einem Magnetfeld mit gleichbleibender Stärke wird jedoch der Vorzug gegeben, da dieses die Möglichkeit bietet, einerseits unerwünschte Schwingungserscheinungen des flüssigen Metalls und andererseits eine nicht erwünschte Erhöhung der Blindleistung im Speisenetz zu vermeiden.

Die Verwendung eines beweglichen Magnetfeldes, beispielsweise eines sich um die Achse des Gießstrangs in einem der Rotation des flüssigen Metalls entgegengesetztem Drehsinn rotierenden Magnetfeldes, trägt bekanntlich zu einer Verstärkung der elektromagnetischen Bremskraft bei. Unter diesem Gesichtspunkt erscheint eine solche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft. Man weiß jedoch, daß in diesem Fall die bereits erstarrte Gußhaut eine das Magnetfeld um so nachhaltiger abschirmende Wirkung hat, je größer die Drehgeschwindigkeit des magnetischen Feldes ist. Die Überlagerung dieser beiden einander entgegenwirkenden Effekte führt somit unter bestimmten Bedingungen zu einer Abschwächung der von der elektromagnetischen Kraft auf das flüssige Metall ausgeübten Wirkung.

In der nachstehenden Tabelle sind die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten des magnetischen Feldes dargestellt.

Die in Klammern gesetzten Zahlen bezeichnen die jeweils verwendeten Vorrichtungen, die in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stranggußanlage;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Gießstrang mit einer ein magnetisches Drehfeld mit zur Gießstrangachse senkrechten Kraftlinien erzeugenden Vorrichtung;

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Schnittlinie A-A der Fig. 2;

Fig. 4 einen waagerechten Schnitt durch den Gießstrang mit einem ein stationäres magnetisches Feld senkrecht zur Achse des Gießstrangs erzeugenden Elektromagnet;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Gießstrang mit von zwei Elektromagneten senkrecht zur Achse des Gießstrangs erzeugten Magnetfeldern.

Die in Fig. 1 dargestellte Stranggußanlage weist eine wassergekühlte Kokille 1 auf, die aus einer Düse 2 mit schmelzflüssigem Metall gespeist wird. Innerhalb eines vom Kühlwasser durchflossenen Ringraums ist ein elektromagnetischer Induktor 3 angeordnet, der ein magnetisches Drehfeld mit senkrecht zur Kokillenachse verlaufenden Kraftlinien erzeugt. Dieses Drehfeld bewirkt eine Rotationsbewegung des flüssigen Metalls, deren Geschwindigkeit mit absinkendem Gießstrang 5 zunimmt. Unterhalb der Kokille 1 sind Stützrollen 6 angeordnet. Im Bereich dieser Stützrollen 6 wird der Gießstrang 5 mittels aus Sprühdüsen 8 einer Kühlwasserzuleitung 7 austretendem Wasser gekühlt, so daß er in einer als metallurgische Länge bezeichneten Entfernung L von der Metalloberfläche 9 in seinem ganzen Querschnitt erstarrt ist. Innerhalb dieses Bereichs L bildet das flüssige Metall 11 einen langgestreckten konischen Schacht. Unter der Kokille 1 und oberhalb der Sprühdüsen 8 ist in unmittelbarer Nähe des Gießstrangs ein elektromagnetischer Induktor 10 angeordnet, der, wie in den Fig. 2 bis 7 dargestellt, unterschiedlich aufgebaut sein kann.

Die der Ziff. [1] der vorstehenden Tabelle entsprechende Ausbildung des Induktors 10 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Dieser Induktor erzeugt ein magnetisches Drehfeld senkrecht zur Achse 4 des Gießstrangs mit einem Drehsinn, der der Richtung der dem Gießstrang in der Kokille aufgezwungenen Drehbewegung entgegengesetzt ist. Ein solcher Induktor ist in der FR-PS 22 11 305 beschrieben. Der Induktor ist in einem von Kühlwasser durchflossenen ringförmigen Behälter 12 angeordnet. Er weist in Längsaussparungen 14 eines Pakets 15 aus magnetischen Blechen angeordnete Wicklungen 13 auf, deren untere und obere Wicklungsköpfe 18 und 21 vom Kühlwasser gekühlt werden, das durch einen Stutzen 16 in den Ringbehälter 12 einströmt, zwischen der Außenwandung 17 und dem Blechpaket 15 nach unten strömt, dann nach innen umgelenkt wird, durch den von der Innenwandung 20 und dem Blechpaket 15 gebildeten Ringraum 19 nach oben strömt und durch den Stutzen 22 abfließt. Der Anschluß der Windungen 13 an ein Dreiphasennetz 24 erfolgt in dem Kasten 23.

Die beiden in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechend einer Ausbildung des Induktors nach Ziff. [2] der Tabelle. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird das senkrecht zur Achse 4 des Gießstrangs sich erstreckende Magnetfeld mittels eines einen U-förmigen Kern 26 aufweisenden Elektromagneten 25 erzeugt, auf dessen Steg eine Wicklung 27 aufgebracht ist. Der Gießstrang 5 durchläuft den Magnetspalt, um den magnetischen Kreis möglichst vollständig zu schließen.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel den Vorteil einer gedrängteren Bauweise. Der Induktor 28 besteht aus zwei gleichen Elektromagneten 29 und 29′, die zu beiden Seiten des Gießstrangs 5 angeordnet sind, deren magnetische Kerne jedoch im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 in Längsrichtung des Gießstrangs angeordnet sind. Diese Anordnung erlaubt es, zwischen den Schenkeln der U-förmigen Kerne Stützrollen 6 anzuordnen. Infolge der gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 doppelten Anzahl der Magnetpole wirkt sich das Magnetfeld besonders stark auf den Gießstrang aus.

Bezüglich der Wahl der elektromagnetischen Parameter ist festzustellen, daß die Dispergierung der nichtmetallischen Einschlüsse um so wirksamer ist, je größer die magnetische Feldstärke ist, was sich in der folgenden Gleichung ausdrücken läßt:

In dieser Formel bedeutet:

B= die Stärke der magnetischen Induktion in Teslaρ= die spezifische Masse des flüssigen Metalls bei der jeweiligen Temperatur (etwa 7000 kg/m³)qdie elektrische Leitfähigkeit des flüssigen Metalls, in Siemens je Meter (etwa 6,25 × 10⁵ S/m)V _i und V _f = die Roationsgeschwindigkeit des flüssigen Metalls im Zeitpunkt des Eintritts in die Wirkungszone des Induktors bzw. des Austritts aus dieser Zone, in Umdrehungen/s, K= die Rotationsgeschwindigkeit des magnetischen Feldes, in Umdrehungen/s, wobei die Geschwindigkeitswerte im Drehsinn des Metalls positiv gewertet werden, ΔT= die Aufenthaltsdauer des flüssigen Metalls in der Wirkzone des Induktors, in Sekunden.

Versuche haben gezeigt, daß eine zufriedenstellende Dispergierung der nichtmetallischen Einschlüsse erreicht wird, wenn die restliche Drehbewegung auf einen Wert vermindert wurde, der etwa 30 Umdr./min nicht übersteigt. Man kann also davon ausgehen, daß der Wert für V _f etwa bei 0,5 Umdr./s liegt. Andererseits muß man bei rotierendem Magnetfeld die Überlagerung der tatsächlichen Rotationsgeschwindigkkeit des flüssigen Metalls und die Rotationsgeschwindigkeit des magnetischen Drehfeldes selbst berücksichtigen. Wenn man vorteilhafterweise den Drehsinn des rotierenden Magnetfeldes entgegengesetzt demjenigen der Rotationsbewegung des flüssigen Metalls wählt, so summieren sich die betreffenden Modul der Geschwindigkeit des magnetischen Feldes und des flüssigen Metalls.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen im folgenden zwei Zahlenbeispiele für die Durchführung des Verfahrens mit einem stationären und einem eine Drehbewegung ausführenden Magnetfeld beschrieben werden. Die Absinkgeschwindigkeit des Gießstrangs betrage etwa 4 m/min. Die Länge der innerhalb des Induktors gelegenen Wirkzone beträgt etwa 50 cm, was der Größe eines Induktors entspricht, wie er zu Zwecken der magnetischen Durchwirbelung bei Stranggußverfahren in der Sekundär-Kühlzone verwendet wird. Die Verweilzeit des flüssigen Metalls in der Wirkzone des Induktors beträgt somit etwa 7,5 sec. Die Rotationsgeschwindigkeit des flüssigen Metalls beträgt beim Eintritt in diese Zone ungefähr 120 Umdrehungen/min.

Setzt man diese Werte in die vorgenannte Formel ein, so sieht man, daß sich im Falle eines stationären Magnetfeldes eine Magnetische Induktion B von etwa 500 Gauß ergibt.

Im Fall eines magnetischen Drehfeldes mit einem der Drehbewegung des flüssigen Metalls entgegengesetzten Drehsinn erhält man für die magnetische Induktion B bei einer Umdrehungszahl des magnetischen Drehfeldes von 50 Umdrehungen/sec etwa 70 Gauß. Dieser Wert entspricht der Stärke des Magnetfeldes in dem flüssigen Metall. Es ist bekannt, daß das Magnetfeld sich beim Durchgang durch die erstarrte Haut des Gießstrangs abschwächt. Bei Rotationsgeschwindigkeiten von etwa 50 Umdrehungen/sec kann diese Abschwächung etwa zu 30% veranschlagt werden. Hieraus ergibt sich, daß die magnetische Induktion an den Polen des Induktors etwa 100 Gauß betragen muß. Hieraus sieht man, daß der Vorteil der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem magnetischen Drehfeld darin besteht, daß Magnetfelder von einer wesentlich geringeren Stärke als im Falle eines stationären Feldes verwendet werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit einer solchen Anordnung die restliche Rotationsgeschwindigkeit vollkommen aufgehoben werden kann (V _f = Null).

Diese Überlegungen betrafen die Stärke der elektromagnetischen Einwirkung auf den Gießstrang im Verhältnis zu der Dauer dieser Einwirkung. Nunmehr soll der Einfluß der Lage der Einwirkungszone innerhalb des metallurgisch wirksamen Bereichs untersucht werden.

Es leuchtet ein, daß die Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse in dem Gießstrang um so wirksamer ist, je früher, d. h. je näher an der Kokille gelegen das magnetische Feld zur Wirkung gelangt, da an dieser Stelle der zur Verfügung stehende Querschnitt flüssigen Metalls am größten ist.

Es wurde jedoch schon darauf hingewiesen, daß mit Stranggußverfahren unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft, wie überhaupt mit allen Stranggußverfahren mit einer Durchwirbelung des flüssigen Metalls in erster Linie der Zweck erreicht werden soll, im mittleren Bereich des Gießstrangs die Erstarrungszone mit Basaltstruktur zu unterdrücken und sie durch eine Zone zu ersetzen, in der die Erstarrungsstruktur einen sogenannten äquiaxialen Charakter aufweist. Man geht hierbei allgemein von der Annahme aus, daß die dem Metall aufgezwungenen, auf eine Konvektionsströmung beruhenden Bewegungen eine entscheidende Rolle unter den für diesen Effekt verantwortlichen Faktoren spielen. Unter diesem Gesichtspunkt erscheint es wünschenswert, das flüssige Metall möglichst lange in rotierende Bewegung zu halten.

Es besteht somit im Grunde eine Unverträglichkeit zwischen zwei der Durchführung solcher Stranggußverfahren bzw. ihrer Beeinflussung mittels eines Magnetfeldes zugrundeliegenden Aufgaben, nämlich der Erzielung einer möglichst weitgehenden Freiheit von nichtmetallischen Einschlüssen einerseits und der Erzielung einer metallurgisch optimalen Erstarrungsstruktur andererseits. Es verbleibt somit eine gewisse Zwiespältigkeit hinsichtlich der Wahl der Stelle für die Einwirkung des Magnetfeldes auf den Gießstrang.

Diese Unverträglichkeit ist jedoch nur eine scheinbare, da Untersuchungen gezeigt haben, daß, von Ausnahmefällen abgesehen, wenn die Bildung einer Zone mit Basaltstruktur einmal zugunsten einer Erstarrungszone mit äquiaxialer Struktur unterbrochen ist, die Ausbildung der erstgenannten Zone nicht wieder einsetzt, und zwar unabhängig von den in dem flüssigen Metall von dem Magnetfeld hervorgerufenen Konvektionsströmungen.

Es ergibt sich somit, daß eine vorteilhafte Lösung dieses Problems darin besteht, die Einwirkung des Magnetfeldes an einer Stelle des erstarrenden Gießstrangs vorzunehmen, an der die Ausbildung der äquiaxialen Erstarrungsstruktur schon begonnen hat. Dies setzt jedoch voraus, festzustellen, in welcher Höhe des erstarrenden Gießstrangs die Ausbildung der Zone mit basaltischer Erstarrungsstruktur aufhört und die Ausbildung der Zone mit äquiaxialer Erstarrungsstruktur beginnt, was um so weniger einfach ist, als diese Höhe im Verlauf eines und desselben Gusses aufgrund unvermeidlicher Änderungen bestimmter Parameter schwankt, wie beispielsweise Geschwindigkeit des Gusses, Überhitzung des in die Kokille eingeleiteten Metalls, oder aufgrund von Parametern, die sich beim Übergang vom Gießen eines bestimmten Erzeugnisses auf ein anderes, abweichende Abmessungen aufweisendes Erzeugnis verändern.

Es ist ersichtlich, daß diese Lösung des Problems den Vorteil bietet, die Stelle der Einwirkung des Magnetfeldes auf den Gießstrang innerhalb der gesamten gewünschten Breite zu wählen und insbesondere unmittelbar unter der Kokille, wo das zur Verfügung stehende Volumen des flüssigen Metalls am größten ist.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt, sie umfaßt vielmehr jedwede Einwirkung auf das flüssige Metall, die der dem Gießstrang in die Kokille aufgezwungenen Rotationsbewegung entgegenwirkt. Auch die zu diesem Zweck verwendeten elektromagnetischen Vorrichtungen können von den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen abweichen, sofern die das flüssige Metall durchsetzenden Kraftlinien des Magnetfeldes eine von Null verschiedene Komponente in einer Ebene senkrecht zur Richtung der verbleibenden Rotationsbewegung des flüssigen Metalls aufweisen. Die Lehre der Erfindung umfaßt jede Vorrichtung zur Durchführung eines Stranggußverfahrens unter Ausnutzung der mechanisch oder elektromagnetisch hervorgerufenen Zentrifugalkraft, unabhängig von der Querschnittsform der jeweiligen Gußerzeugnisse.

Bei Vorrichtungen mit mechanisch hervorgerufener Zentrifugalkraft empfiehlt es sich, den das auf den Gießstrang einwirkende Magnetfeld erzeugenden Induktor nicht zu tief in der sekundären Kühlzone anzuordnen, da hierbei die Gefahr besteht, daß die der Einwirkung des Magnetfeldes ausgesetzte metallische Masse schon einigermaßen pastös ist und somit eine ausreichende Konsistenz aufweist, um trotz der Beeinflussung durch das Magnetfeld während ihrer Rotation in Haftverbindung mit der bereits erstarrten Außenhaut des Gießstrangs zu bleiben bzw. an dieser zu erstarren.

Claims (9)

1. Verfahren zum Stranggießen, bei dem das Metall in der Kokille rotiert, dadurch gekennzeichnet, daß der in seinem Inneren noch flüssige Gießstrang am Ausgang der Kokille mittels eines elektromagnetischen Feldes der Rotation des noch flüssigen Metalls entgegenwirkenden Kräften unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftlinien des elektromagnetischen Feldes den Gießstrang in zur Achse des Gießstrangs senkrechten Ebenen durchsetzen.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld stationär ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld um die Achse des Gießstrangs in einem der Rotation des noch flüssigen Metalls entgegengesetzten Drehsinn rotiert.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch ein in Richtung der Achse des Gießstrangs sich verschiebendes Wanderfeld erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Wanderfeld sich in Absinkrichtung des Gießstrangs bewegt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Kokille (1) Organe angeordnet sind, mittels derer das im Inneren des Gießstrangs (5) noch flüssige Metall Kräften unterworfen wird, die der Rotation des flüssigen Metalls entgegenwirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe durch mindestens einen Elektromagnet (25) gebildet werden, der ein stationäres Magnetfeld mit in Ebenen senkrecht zur Achse (4) des Gießstrangs (5) verlaufenden Kraftlinien erzeugt und dessen Spalt vom Gießstrang (5) durchflossen wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe durch einen stationären, den Gießstrang (5) umschließenden, von einem Mehrphasenstrom gespeisten Induktor (12) gebildet werden, der ein Drehfeld mit senkrecht zur Achse (4) des Gießstrangs (5) verlaufenden Kraftlinien erzeugt.