Anordnung beim kontinuierlichen Stranggiessen zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des Giessstranges

Abstract

 Anordnung beim kontinuierlichen Stranggießen zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des Gießstranges mit mindestens einem elektromagnetischen Umrührer (1). Die Anordnung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Umrührer (1) und dem Gießstrang (2) in Längsrichtung des Umrührers gerichtete. vorzugsweise zueinander parallel verlaufende Rohre (3) mit Spritzdüsen (6) für Kühlwasser angeordnet sind, die den Gießstrang (2) bespritzen, und daß die Kühlrohre mindestens einen solchen sich außerhalb des magnetischen Feldes des Umrührers (1) schließenden elektrischen Kreis bilden, daß der mit diesem Kreis verkettete resultierende magnetische Fluß des Umrührers minimal ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung beim kontinuierlichen Stranggießen zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des Gießstranges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Beim kontinuierlichen Stranggießen ist man daran interessiert, den Gießstrang zu kühlen und gleichzeitig den Umrührer gegen chemische oder mechanische Beschädigungen durch den Strang oder den dem eigentlichen Strang vorausgehenden Kaltstrangkopf zu schützen. Man möchte den in einem Gehäuse untergebrachten Umrührer gegen die Wärmestrahlung vom Strang schützen und zugleich den Strang kühlen. Es ist jedoch schädlich, wenn man zwischen dem Strang und dem Umrührer Rohr- oder andere mechanische Konstruktionen anordnet, in denen durch Induktion des Umrührerfeldes Ströme fließen können, die eine das Feld des Umrührers gegenüber dem Strang abschirmende Wirkung erzeugen. Solche zirkulierenden Ströme zwischen Strang und Umrührer müssen daher vermieden werden.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stranggießanordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der ein .intensiver Erwärmungsschutz für den Umrührer und eine ihtensive Kühlung des Gießstranges ermöglicht werden, ohne daß die genannten eine Schwächung des Umrührerfeldes bewirkenden zirkulierenden Ströme auftreten können.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

[0005] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen genannt.

[0006] Durch die Anordnung gemäß der Erfindung erhält man eine gute Kühlung des Stranges und kann die Kühlrohre leicht so anbringen, daß keine zirkulierenden Ströme auftreten und das Feld des Umrührers somit nicht abgeschirmt wird. Durch die Erfindung erhält man ferner einen guten Schutz gegen mechanische Beschädigungen durch den Gießstrang oder den Kaltstrangkopf, wenn diese eine nicht beabsichtigte Bahn einschlagen sollten, die zur Kollision mit dem Umrührer führen würde.

[0007] Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Spritzdüsen/ -öffnungen in den Rohren versenkt angeordnet, wodurch Beschädigungen der Düsen usw. verhindert werden. Man kann die Rohre auch mit einem Strahlungsschutz aus elektrisch nichtleitendem Material, z.B. Fasern oder Asbest, versehen. Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung mit einem Umrührer und mit Kühlrohren von der Seite gesehen,'

Fig. 2 eine geschlossene Kühlrohrschlange,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei der die Spritzdüsen in den Kühlrohren versenkt sind,

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3.

[0008] Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Umrührer an einem kontinuierlichen Gießstrang zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des.Gießstranges. Statt eines Umrührers können zwei oder mehrere vorhanden sein und diese können in Längsrichrung und/oder Querrichtung des Gießstranges direkt nebeneinander angeordnet sein oder im Zickzack oder auf andere Weise im Verhältnis zum Gießstrang angeordnet sein. Die Umrührer werden mit zwei-, drei- oder mehrphasigem Strom mit einer Frequenz von 50 bis 60 Hz bei sog. billets, von ca. 25 Hz oder weniger bei sog. blooms und von weniger als 10 Hz bei sog. slabs gespeist, doch können im Rahmen des Erfindungsgedankens natürlich auch andere Frequenzen vorkommen. Der/die Umrührer ist/sind mit 1 in Figur 1 bezeichnet, und der Gießstrang 2 ist schematisch dargestellt. Zwischen dem Umrührer 1 und dem Gießstrang 2 ist ein Rohr 3 angebracht, welches mit mehreren Spritzdüsen 4 oder Spritzöffnungen versehen ist, die auf die nächstliegende Seite des Gießstranges oder auf dessen Kanten gerichtet sind. über das Rohr 3 wird Kühlwasser zugeführt, mit dem der Strang bespritzt wird, wodurch er eine gewisse Kühlung erfährt. Um das Auftreten zirkulierender Ströme klein zu halten, die eine Abschirmung des Feldes des Umrührers 1 vom Strang verursachen, ist das System so aufgebaut, daß der resultierende Fluß durch geschlossene_'Leiterbahnen bildende Teile minimal wird. Figur 2 zeigt einen Umrührer 2, der mit zwei Kühlrohren 3"und 3" versehen ist, die zusammen einen außerhalb des Feldes des Umrührers sich schließenden Kreis 5 bilden. Der mit diesem Kreis verkettete resultierende magnetische Fluß ist - wie aus den in Figur 2 eingetragenen Flußrichtungen hervorgeht- Null, so daß in diesem Falle keine nennenswerte Beeinflussung des Feldes des _Umrührers stattfindet. Die Rohre 3'und 3" verlaufen parallel zueinander und in Längsrichtung des Rührers, und sie dürfen in dem Bereich unter bzw. vor dem Umrührer keine elektrisch leitende Verbindung miteinander oder mit dem Umrührer haben. Der Umrührer mit dem Kühlrohr besteht vorzugsweise aus unmagnetischem Material mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand, beispielsweise aus austenitischem rostfreiem Stahl.

[0009] Es ist bereits bekannt, den Umrührer im Boden mit einer Schiene als Schutz gegen z.B. den Kaltstrangkopf zu versehen, der dem Gießstrang beim kontinuierlichen Gießen vorausgeht. Gemäß der Erfindung werden die Spraywasserrohre 3'und 3" zwischen dem Umrührer 1 und dem Gießstrang 2 angebracht (siehe Figur 3). Die Spritzdüsen 6 sind hier in den Kühlrohren 3', 3" versenkt. Hierdurch werden Beschädigungen der Rohre vermieden, d.h. man erhält einen Schutz gegen den Kaltstrangkopf. Zwischen den Kühlrohren 3'und 3" und seitlich derselben ist ein Strahlungsschutz 7 aus elektrisch nichtleitendem Material, z.B. aus Fasern, Asbest o.dgl., angebracht. Dieser dient als sehr effektiver Strahlungsschutz am Umrüher und ermöglicht eine Verbindung von Spritz- und Gehäusekühlwasser. Das Spülwasser wird durch die Düsen 6 herausgespritzt, und das Gehäusekühlwasser kommt in den Kühlrohren innerhalb des Umrührers 1 vor (nicht gezeigt).

[0010] Um das Auftreten zirkulierender Ströme durch die Spraywasserrohre 3, 3', 3" und den Boden des Umrührers zu vermeiden, können die Spraywasserrohre z.B. mit Aluminiumoxyd (Al₂O₃) überzogen sein. Wichtig ist, daß der Strahlungsschutz 7 auch in feuchtem Zustand nichtleitend bleibt,und seine Aufgabe besteht darin, die Zeitkonstante für die Erwärmung des Umrührers zu erhöhen. Ein Vorteil der Verwendung separater Kühlwasserkreise besteht darin, daß, falls das Spraywasser ausfallen sollte, immer noch eine Kühlung des Umrührers stattfindet,und umgekehrt.

[0011] Figur 4 zeigt einen Gießstrang 2, der mit Kühlrohren zwische dem Gießstrang 2 und dem Umrührer 1 versehen ist, die,'wie bereits erwähnt, mit versenkten Düsen 6 ausgerüstet sind. Seitlich von diesen Rohren sind weitere Kühlrohre 8 angebracht, die mit Düsen 9 versehen sind, wobei das Kühlwasser direkt auf den Umrührer, genauer, auf die Kanten und Teile der Seitenflächen des Umrührers gerichtet ist. Die anderen Kühlrohre 3 sind ebenfalls mit Düsen 10 zur Bespritzung des Umrührers versehen. Hierdurch wird der Schutz gegen die Wärmestrahlung vom Strang erhöht, und auch bei dieser Ausführungsform ist ein Strahlungsschutz 11 der im Zusammenhang mit Figur 3 beschriebenen Art vorhanden. Man erhält also einen Schutz des Umrührergehäuses gegen Wärmestrahlung vom Strang. Man kühlt den Umrührer auch mittels der Spraykühlung (10), und diese Kühlung des Umrührers setzt dessen induktive und durch seine Verluste bedingte Erwärmung effektiv herab, die außer der Erwärmung durch Strahlung vom Gießstrang stattfindet. Wie bereits erwähnt, besteht das Kühlwassersystem aus zwei Teilen: Erstens einem von dem Umrührer getrennten Rohrsystem zur Spraykühlung durch die Rohre 3, das so aufgebaut ist, daß zirkulierende Ströme vermieden werden, und zweitens einem System im Umrührer 1 zur üblichen inneren Kühlung des Umrührers. Der Strahlungsschutz 11 kann mit zwei Seitenteilen versehen sein, die als Strahlungsschutz für die Kanten des Umrührers dienen.

[0012] In den Figuren ist gezeigt, wie die Rohre 3'und 3" in Längsrichtung des Rührers verlaufen. Da das Ausführungsbeispiel einen Längsumrührer zeigt, verlaufen die Rohre damit zugleich in Längsrichtung des Stranges. Bei einem Querumrührer würden diese Rohre senkrecht zur .Längsrichtung des Stranges verlaufen. Allgemein kann gesagt werden, daß die Richtung der Rohre mit der Fortpflanzungsrichtung des vom Umrührer erzeugten Wanderfeldes übereinstimmt.

[0013] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

Ansprüche

1. Anordnung beim kontinuierlichen Stranggießen zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des Gießstranges mit mindestens einem elektromagnetischen Umrührer, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Umrührer (1) und dem Gießstrang (2) in Fortpflanzungsrichtung des vom Umrührer erzeugten Wanderfeldes gerichtete, vorzugsweise zueinander parallel verlaufende Rohre (3, 3', 3") mit Spritzdüsen (4) oder Spritzöffnungen (6) für Kühlwasser angeordnet sind, die den Gießstrang (2) bespritzen, und daß die Kühlrohre mindestens einen solchen sich außerhalb (5) des magnetischen Feldes des Umrührers (1) schließenden elektrischen Kreis (3',3") bilden, daß der mit diesem Kreis verkettete resultierende magnetische Fluß des Umrührers (1) minimal ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen/-öffnungen in Versenkungen in den Rohre angebracht sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über, unter oder zwischen und eventuell neben mindestens zwei im wesentlichen parallelen Rohren (3) ein Strahlungsschutz (7, 11) aus elektrisch nichtleitendem Material angebracht ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsschutz einerseits parallel (7) zu der benachbaren Strangoberfläche verläuft und andererseits,abgewinkelt im Verhältnis zu der vorgenannten Fläche,Ecken oder Kanten des Umrührers überdeckt (abschirmt).

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (3) auch mit Spritzdüsen/-öffnungen versehen sind, die auf den Umrührer gerichtet sind.

Zeichnung