[0001] Die vorliegende Erfindung behandelt ein Verfahren zum Stranggiessen von Metall, bei
dem Schmelze in eine Kokille gegossen, der entstehende, einen flüssigen Kern aufweisende
Strang ausgezogen, geführt sowie weiter gekühlt und durch mindestens einen elektromagnetische
Felder in den Strang induzierenden Rührer eine turbulente Strömung im flüssigen Kern
erzeugt wird.
[0002] Das Gefüge eines im Stranggiessverfahren hergestellten 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 kolumnares,
gerichtetes Gefüge mit einer starken, zentralen positiven Seigerung der Begleitelemente.
Aus giesstechnischen Gründen muss in der Praxis mit Uebertemperaturen von mehr als
20
0C gegossen werden. Es sind darum schon viele Anstrengungen unternommen worden, auch
beim Stranggiessen mit solchen Uebertemperaturen eine Bramme mit überwiegend globulitischem,
ungerichtetem Gefüge und geringer zentraler Seigerung zu erhalten.
[0003] 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.
[0004] Im Stahl sind Legierungs- und Begleitelemente, wie C, Si, Mn, P, S usw. enthalten,
die beim Erstarren zu Seigerungen, insbesondere Zentralseigerungen, führen können.
Solche Seigerungen, wie auch die Kristallstruktur, sind bekanntlich u.a. von der Höhe
der Uebertemperatur 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 Erstarrungsfront so beeinflusst wird, dass sich sogenannte
weisse Bänder bilden. Diese weissen Bänder sind negative Seigerungen, die sich qualitätsverschlechternd
auswirken können.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] Mit einem andern 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, Schubkräfte auf den flüssigen
Stahl 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] Ueberraschenderweise konnte festgestellt werden, dass bei unterschiedlich auf die
Schmelze wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder eine derartige turbulente Strömung
erzeugt wurde, dass trotz hoher Uebertemperatur praktisch keine weissen Bänder im
Schliffbild auftraten sowie die gewünschte Zone von dichter, ungerichteter Kristallstruktur
ohne massgebende Zentralseigerung erreicht wurde.
[0013] In Abhängigkeit der gegebenen Giessparameter kann nach einer vorteilhaften Anwendung
des Verfahrens, von den unterschiedlich wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder
eine geradlinig verlaufende Schubrichtung in der Schmelze quer oder längs zur Stranglängsachse
erzeugt werden. Bei grösseren Strangquerschnitten mit quer zur Stranglaufrichtung
verlaufender Schubwirkung wird daher der Platzbedarf zur Erzeugung eines in Stranglaufrichtung
genügend langen Rühreffektes verringert.
[0014] Für Knüppel- und Vorblockformate wird nach einer anderen vorteilhaften Anwendung
von den unterschiedlich wirkenden 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.
[0015] Nach einer weiteren Anwendung der Erfindung können zur Erzeugung der unterschiedlichen
Schubkräfte 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%. Die unterschiedlich wirkenden Schubkräfte können aber auch durch unterschiedlich
geometrische Ausbildungen der Phasen erzeugt werden.
[0016] Ueberraschenderweise 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] Beispiele der Erfindung werden anhand von Figuren näher beschrieben, wobei diese
Figuren folgendes veranschaulichen:
Fig. 1 die Anordnung eines Rührers mit geradlinig verlaufender Schubrichtung zur Durchführung
des Verfahrens in einer Bogenanlage,
Fig. 2 ein Schliffbild eines halben Querschnittes einer Bramme, deren flüssiger Kern
mit einem quer zum Strang wirkenden Wanderfeld gerührt wurde,
Fig. 3 die Verteilung des Schwefels entlang.der Linie III-III der Fig.2,
Fig. 4 ein Schliffbild eines halben Querschnittes einer Bramme, deren flüssiger Kern
gemäss der Erfindung gerührt wurde,
Fig. 5 die Verteilung des Schwefels entlang der Linie V-V der Fig.4 und
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Knüppel- oder Vorblockkokille mit einem, eine bogenförmig
verlaufende Schubrichtung erzeugenden Rührer.
[0020] In Fig.l ist mit 1 eine gekühlte, gebogene und oszillierende Kokille zum Giessen
einer Bramme bezeichnet, die aus einem nicht dargestellten Giessgefäss über ein in
die Kokille 1 reichendes Giessrohr mit flüssigem Stahl versorgt wird. Der in der Kokille
1 entstehende, einen flüssigen Kern 3 aufweisende Strang 2 wird in einer der Kokille
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-Richter 7 wird der Strang ausgezogen und
gerichtet.
[0021] 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.
[0022] Die auf der beschriebenen Anlage gegossenen Brammen hatten ein Format von 1550 mm
x 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. Fig.2 zeigt das Schliffbild eines mit einer Uebertemperatur von 29°C
gegossenen Stahles mit 0,15% C, 0,025% S und üblichen weiteren Begleitelementen, wobei
ein konventionelles Rührverfahren angewendet wurde. Das Schliffbild zeigt 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 Zone 22, die über eine ungerichtete Kristallstruktur verfügt, heller
ist und ein weisses Band darstellt. Dieses Band kann aus einem Stück bestehen, wie
das Bezugszeichen 22 verweist, oder in mehrere Bänder 23, 24, 25 unterteilt sein.
Der Zone 22 folgt eine Zone 26 mit dichter, ungerichteter Kristallstruktur, die in
die Mittenseigerung 27 übergeht.
[0023] In Fig.3 ist das Ergebnis der quantitativen Analyse des Schwefelanteils längs der
Linie III-III der Fig.2 dargestellt. Auf der Ordinate ist der Schwefelgehalt in Prozen-
. ten und auf der Abzisse die Brammendicke aufgetragen. Aus dem Diagramm ist zu erkennen,
dass der Schwefelgehalt im weissen Band (Zone 23, 24, 25) merklich verringert ist.
[0024] Fig.4 veranschaulicht ein Schliffbild des halben Querschnittes einer nach dem erfindungsgemässen
Verfahren gerührten Bramme. Format des Brammenquerschnittes, Stahlqualität, Auszugsgeschwindigkeit,
Richtung der Schubkräfte und Frequenz waren gleich wie für Fig.2 beschrieben. Die
Uebertemperatur betrug 43
0C. Die Stärke für den Erregerstrom betrug für die eine Phase 830 A und für die andere
Phase 1000 Ampere. 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. Im Schliffbild ist 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 Fig.2 ist.
[0025] Fig.5 zeigt das Ergebnis der quantitativen Analyse des Schwefelanteils längs der
Linie V-V der Fig.4. Die Analyse lässt erkennen, dass 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.
[0026] Durch die beschriebene Asymmetrie entstehen Schubkräfte mit unterschiedlicher Schubwirkung
auf die Schmelze, d.h. durch den häufigen, frequenzabhängigen Wechsel zwischen stärkerer
und schwächerer Schubkraft wird die Turbulenz innerhalb der Strömung im flüssigen
Kern wesentlich erhöht. Durch die zeitliche Reihung der schwächeren vor der stärkeren
Schubkraft, d.h. die mib 830 A beaufschlagte Phase wird vor derjenigen mit 1000 A
wirksam, kommt es in Wirkrichtung des Wanderfeldes durch die periodisch pulsierende
Schubkraft zu Turbulenzerhöhungen.
[0027] Anhand von Schliffbildern hat sich gezeigt, dass im praktischen Giessbetrieb bei
Giessbeginn eine wesentlich längere Zeitspanne bis zum Erreichen eines qualitätsmässig
einwandfreien 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 Strömungskreisläufe, sogenannte Strömungswalzen,
ausgebildet werden, 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.
[0028] 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. Mit der Asymmetrie entsteht eine resultierende,
naturgegebene, senkrecht zur Hauptbewegungskomponente und ebenfalls senkrecht zur
Strangausziehrichtung wirkende Querkraft. Im bevorzugten Fall soll 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 sein. Bei gewissen Giessparametern kann ihre Wirkrichtung um 180° gedreht,
d.h. von der Strangmitte weg auf die Stranghaut zu gerichtet, sein.
[0029] Bei Zusammenwirken zweier, einander gegenüberliegender Rührer, z.B. bei dicken Brammen,
können diese vorzugsweise so geschaltet sein, dass ihre Wanderfelder gegeneinander
lauf
en, damit sowohl die Querkraft des einen als auch die des anderen Wanderfeldes zur
Strangmitte hin gerichtet sind.
[0030] Die nach dem beschriebenen Verfahren erzeugte dichtere, ungerichtete Kristallstruktur
sowie die unbedeutenden 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.
[0031] 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 Wanderfeld-Magnete 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 zusätzliches 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.
[0032] Anhand von Fig.6 wird die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens für eine Knüppelkokille
beschrieben, wobei eine bogenförmig verlaufende Schubrichtung eine Drehbewegung der
Schmelze um die Stranglängsachse erzeugt. Mit 51 ist im Schnitt eine Kokille bezeichnet.
Sie besteht aus einem
Ko-killenrohr 52 aus Kupfer und einem Kokillenmantel 53. Um das Rohr 52 ist ein Kühlmantel
54 angeordnet. Durch den Raum zwischen Kokille 52 und Kühlmantel 54 strömt Kühlwasser.
Im Innern der Kokille 52 ist ein teilerstarrter Strang 60 mit einem flüssigen Kern
61 gezeigt. Dieser Strang 60 wird mit bekannten Mitteln aus der Kokille gezogen und
weiter gekühlt.
[0033] 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 Giessparameter
wird dabei die eine Phase gegenüber der anderen, nachfolgenden Phase mit einem um
10 - 25% höheren Strom gespeist. Für einen Knüppel von 100 x 100 mm sind die Windungen
74 und 76 bei einer Frequenz von 50Hz 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, die auf Grund der beschriebenen Anordnung der
Magnetpole eine Drehbewegung der Schmelze bewirken. Wird tieferes Eindringen der Rührwirkung
oder eine kleinere Rührgeschwindigkeit gewünscht, so wird die Frequenz entsprechend
verringert, speziell bei grossen Wandstärken des Kokillenrohres.
[0034] Die Schaltung kann aber auch so gewählt werden, dass der magnetische Fluss zwischen
den Polpaaren 70, 72 bzw. 71, 73 fliesst und mit Hilfe des magnetischen Feldes 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.
[0035] 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 Windungszahl oder durch unterschiedliche Ausbildung
der Poleisen, wie Form und Grösse der Eisenquerschnitte und/oder Polachsenrichtungen
usw.
[0036] Die asymmetrische Beaufschlagung mit Strom oder die unterschiedliche geometrische
Ausbildung können 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 verlaufenden Schubrichtung kann in der Kokille auch die geradlinige, in
Stranglängsrichtung verlaufende Schubrichtung angewendet werden.
[0037] Das erfindungsgemässe Verfahren kann für alle Typen von Stranggiessanlagen mit Durchlaufkokillen
Anwendung finden, auch für Anlagen zum Giessen von Träger-Vorprofilen und von Nichteisenmetallen.
Bei Strängen mit langen, flüssigen Kernen können mehrere Rührer zusammen wirken.
1. Verfahren zum Stranggiessen von Metall, bei dem Schmelze in eine Kokille gegossen,
der entstehende, einen flüssigen Kern aufweisende Strang ausgezogen, geführt sowie
weiter gekühlt und durch mindestens einen elektromagnetische Felder in den Strang
induzierenden Rührer eine turbulente Strömung im flüssigen Kern erzeugt wird, dadurch
gekennzeichnet, dass die turbulente Strömung durch unterschiedlich auf die Schmelze
wirkende, von Asymmetrie in den Phasen der Felder beeinflusste Schubkräfte erzeugt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den unterschiedlich
wirkenden Schubkräften innerhalb der Felder eine geradlinig verlaufende Schubrichtung
in der Schmelze quer oder längs zur Stranglängsachse erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass von den unterschiedlich
wirkenden 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 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlich
wirkenden Schubkräfte durch unterschiedliche geometrische Ausbildungen der Phasen
erzeugt 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 Rühreroberfläche verlaufende Kraft von der dem Strang zugekehrten Rührerfläche
weg wirksam wird.