DE3730300C2

DE3730300C2 -

Info

Publication number: DE3730300C2
Application number: DE19873730300
Authority: DE
Inventors: Hans-Erwin 5609 Hueckeswagen De Gerbig
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1987-09-10
Filing date: 1987-09-10
Publication date: 1989-08-10
Also published as: SE8801983D0; JPS6471557A; CA1310462C; DE3730300A1; SE466585B; FR2620360A1; SE8801983L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektromagnetischen Rühren von Metallschmelzen in einer Stranggießkokille, bei dem bzw. der eine die Schmelze in Horizontalebenen in Drehung versetzende Magnetkräfte eingeleitet werden, wobei die Stromrichtung periodisch gewechselt wird. Durch diese bekannte Maßnahme soll die Bildung eines dendritischen Gefüges und die Bildung von Lunkern und Seigerungen im Gußstrang verhindert werden.The invention relates to a method for electromagnetic stirring of metal melts in one Continuous casting mold, in which the melt in Magnetic forces causing horizontal planes to rotate be initiated, the current direction periodically is changed. Through this known measure, the Formation of a dendritic structure and the formation of Cavities and segregations in the cast strand can be prevented.

Beim elektromagnetischen Rühren in der Stranggießkokille entsteht oft eine starke, unerwünschte Badbewegung im Bereich der Badoberfläche. Beim Gießen unter Schlacke mit Tauchrohr kann es bei einer zu starken Bewegung an der Badoberfläche zu folgenden unerwünschten Erscheinungen kommen:With electromagnetic stirring in the continuous casting mold there is often a strong, undesirable bath movement in the Area of the bath surface. When pouring under slag with Immersion tube can cause excessive movement on the Bath surface to the following undesirable phenomena come:

- Slag inclusions in the melt
- insufficient lubrication between the strand and the mold Tearing open the bathroom surface
- Oxygen uptake from the atmosphere
- heavy wear of the dip tube.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen sollen, einen ruhigen Badspiegel aufrecht zu erhalten, und dennoch auf die in der Stranggießkokille befindliche Schmelze im Rührbereich, d. h. im Bereich, in dem die Erstarrung einsetzt, zu dem eingangs genannten Zweck intensiv zu rühren. An eine solche Möglichkeit war bislang nicht gedacht worden, weil es zwangsläufig erschien, daß eine Rotationsbewegung der Metallschmelze in der Kokille Auswirkungen bis zum Badspiegelbereich hat und diesen ebenfalls turbulent durchmischt.The invention is based on the object of a method and to create a device that will make it possible are supposed to maintain a calm bathroom mirror, and still on the one in the continuous casting mold Melt in the stirring area, d. H. in the area where the Solidification sets in, for the purpose mentioned at the beginning stir vigorously. So far, there was such a possibility not thought because it inevitably appeared that a rotational movement of the molten metal in the mold Effects up to the bathroom mirror area and this also mixed turbulently.

Durch die Erfindung wird nun eine Lösung der gestellten Aufgabe aufgezeigt, die es ermöglicht, trotz intensiven Rührens der Metallschmelze in der Stranggießkokille im Rührerbereich einen ruhigen Badspiegel aufrechtzuerhalten.The invention now provides a solution to the problem Task shown that makes it possible, despite intensive Stirring the molten metal in the continuous casting mold in the Stirring area to maintain a quiet bathroom mirror.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in Abhängigkeit von den das Magnetfeld kennzeichnenden Größen (Feldstärke, Frequenz) und den die Schmelzenrotation beeinflussenden Parametern, insbesondere Zähigkeit der Schmelze, Kokillengeometrie und -material, die Höhenlage der das Magnetfeld erzeugenden Spulenanordnung so eingestellt und der Stromfluß zu den das Magnetfeld erzeugenden Spulen in einem derartigen Zyklus gewechselt wird, daß trotz intensiven Rührens der Metallschmelze in der Stranggießkokille im Rührerbereich ein ruhiger Badspiegel aufrechterhalten bleibt.According to the invention this is achieved in that Dependence on the quantities characterizing the magnetic field (Field strength, frequency) and the melt rotation influencing parameters, especially toughness of the Melt, mold geometry and material, the altitude of the the coil array generating the magnetic field is set in this way and the current flow to the coils generating the magnetic field is changed in such a cycle that despite intensive stirring of the molten metal in the Continuous casting mold in the agitator area a calm bath level is maintained.

Es sei hier angemerkt, daß das Ändern der Stromrichtung beim elektromagnetischen Rühren des Sumpfes innerhalb der Strangführung beim Stranggießen von Stahlbrammen an sich bekannt ist. So wird in der DE-AS 24 01 145 eine solche Verfahrensweise zur Vermeidung von sekundären Weißbändern und von Sekundärdendriten offenbart. Die Zykluszeit, nach der die Stromrichtung gewechselt wird, beträgt nach der Lehre dieser Schrift 5 bis 30 s. Maßnahmen zur Vermeidung einer Bewegung des Badspiegels während des Rührens sind dort nicht offenbart und mit angegebenen Parametern auch nicht erreichbar.It should be noted here that changing the current direction with electromagnetic stirring of the swamp within the Strand guidance when continuously casting steel slabs is known. So in DE-AS 24 01 145 such How to avoid secondary white tapes and disclosed by secondary dendrites. The cycle time, after the direction of the current is changed after Teach this script 5 to 30 s. Actions to avoid a movement of the bath level while stirring are there not disclosed and not with specified parameters reachable.

Es kommen folgende praktische Lösungen bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Betracht:The following practical solutions come up during implementation of the method according to the invention into consideration:

1. periodically changing the current direction,
2. periodically changing the current direction and that of Coil current flow,
3. periodically changing the current flow of the electromagnetic field in connection with a Adjust the height of the electrical Coil arrangement on the continuous casting mold.

Mit den angegebenen Mitteln wird die Aufgabe in einfacher Weise gelöst, eine Metallschmelze in einer Stranggießkokille intensiv im Rührerbereich zu rühren, dabei aber den Badspiegel ruhig zu lassen.With the means specified, the task becomes easier Solved way, a molten metal in a continuous casting mold to stir intensively in the stirrer area, but the To leave the bathroom mirror calm.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektromagnetischen Magnetfeldes im Bereich einer Stranggießkokille, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, schematisch dargestellt.In the drawing is a device for generating a electromagnetic magnetic field in the range Continuous casting mold with which the inventive method is executable, shown schematically.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt und Fig. 1 shows a longitudinal section and

Fig. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung. Fig. 2 shows a cross section of the device.

Durch das Tauchrohr 2 gelangt Schmelze 3 in die Stranggießkokille 1. Um diese ist eine Spulenanordnung 4 zum elektromagnetischen Rühren der Schmelze 3 in horizontalen Ebenen in der Stranggießkokille 1 gelegt, die dieser gegenüber höhenverstellbar gelagert ist. Die Spulenanordnung 4 besteht aus sechs am Umfang der Kokille 1 gleichmäßig verteilten Spulen 5, die um Eisenpole 6 liegen, die einen gemeinsamen Rückschlußring 7 haben, der von einem Blechmantel 8 umgeben ist. Die Spulenanordnung 4 ist mit einem Polumschalter P und gegebenenfalls mit einem Frequenzwandler F gekoppelt.The melt 3 reaches the continuous casting mold 1 through the dip tube 2 . Around this a coil arrangement 4 for electromagnetic stirring of the melt 3 is placed in horizontal planes in the continuous casting mold 1 , which is mounted such that it can be adjusted in height. The coil arrangement 4 consists of six coils 5 uniformly distributed on the circumference of the mold 1 , which lie around iron poles 6 , which have a common yoke ring 7 which is surrounded by a sheet metal jacket 8 . The coil arrangement 4 is coupled to a pole changeover switch P and optionally to a frequency converter F.

Example 1

Eine Stranggießkokille aus Kupfer mit einer Wandstärke von 10 mm ist umgeben von einer Rotationsrührspule mit den Abmessungen: Innendurchmesser von 515 mm, Außendurchmesser von 870 mm und 490 mm Höhe, die auf einer Höhe von etwa 200 mm unterhalb dem Badspiegel der Schmelze in der Stranggießkokille eingerichtet wurde. Der Spulenstrom wurde auf 400 A bei einer Spannung von 380 V und die Frequenz auf 6 Hz eingestellt. Die Rührzeit in jeder Richtung betrug 3 s mit einer Pause zwischen den Stromrichtungswechseln von 0,5 s.A continuous casting mold made of copper with a wall thickness of 10 mm is surrounded by a rotary stirring coil with the Dimensions: inner diameter of 515 mm, outer diameter of 870 mm and 490 mm in height, which are at a height of approximately 200 mm below the bath level of the melt in the Continuous casting mold was set up. The coil current was to 400 A at a voltage of 380 V and the frequency 6 Hz set. The stirring time in each direction was 3 s with a pause between the current direction changes from 0.5 s.

Claims

1. A method for the electromagnetic stirring of molten metal in a continuous casting mold, in which forces are introduced into the melt by applying a magnetic field, which forces it to rotate in horizontal planes, the direction of current being changed periodically, characterized in that the magnetic field as a function of the characteristic quantities (field strength, frequency) and the parameters influencing the melt rotation, in particular toughness of the melt, mold geometry and material, the height of the coil arrangement generating the magnetic field is adjusted and the current flow to the coils generating the magnetic field is changed in such a cycle that in spite of intensive stirring of the molten metal in the continuous casting mold, a calm bath level is maintained in the stirrer area.

2. The method according to claim 1, characterized in that the half the cycle time is set to 1 to 4 s.