(19)
(11) EP 0 155 575 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
25.09.1985  Patentblatt  1985/39

(21) Anmeldenummer: 85102328.3

(22) Anmeldetag:  01.03.1985
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4B22D 11/01, B22D 11/10, B22D 11/12, B22D 27/02, B22D 39/00, B22D 41/08
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE DE FR GB IT LU NL SE

(30) Priorität: 07.03.1984 CH 1132/84

(71) Anmelder: CONCAST STANDARD AG
CH-8027 Zürich (CH)

(72) Erfinder:
  • Mueller, Eduard
    CH-8405 Winterthur (CH)
  • Gloor, Hans
    CH-5222 Umiken (CH)

(74) Vertreter: Zeller, Josef et al
CONCAST SERVICE UNION AG Tödistrasse 7
CH-8027 Zürich
CH-8027 Zürich (CH)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Verfahren zur Regelung des Durchflusses einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, insbesondere einer Metallschmelze beim Stranggiessen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens


    (57) 57 Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur elektromagnetischen Durchflussregulierung wird in einem Giessrohr strömendes Metall durch einen, in den Durchflusskanal des Giessrohres eingebrachten Einsatzkörper am Durchfluss im Zentrumsbereich des Giessrohres gehindert und radial nach aussen umgelenkt. Konzentrisch um das Giessrohr ist eine elektromagnetische Spule angeordnet, womit einschnürende elektromagnetische Kräfte auf das Metall ausgeübt und so der Metalldurchfluss in einem weiten Bereich geregelt werden kann.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Durchflusses einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, insbesondere einer Metallschmelze beim Stranggiessen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

    [0002] Beim Stranggiessen wird der Durchfluss von Metall von einem Gefäss zum anderen, z.B. von einer Pfanne zu einem Zwischenbehälter oder von einem Zwischenbehälter in eine Stranggiesskokille, durch Stopfen oder Schieber geregelt. Die verschiedenen Nachteile dieser Regelorgane, ebenso die während des Giessbetriebes möglicherweise auftretenden Störungen, sind weitgehend bekannt. Genannt werden beispielsweise sogenannte Stopfenläufer, das Zufrieren von Durchflussquerschnitten, oft ungenügende Regelbarkeit, Abnützung von mechanisch bewegten Teilen, Notwendigkeit einer hydraulischen Stellvorrichtung etc.

    [0003] Daher wurde bei einem bekannten Stand der Technik beim Stranggiessen versucht, den Querschnitt des das Giessrohr durchfliessenden Metalles mittels elektromagnetischer Kräfte, erzeugt durch konzentrisch um das Giessrohr angeordnete Spulen, einzuschnüren. Bei dieser elektromagnetischen Giessstrahlbeeinflussung ist jedoch die ausgeübte Wirkung ungenügend. Insbesondere ist ein komplettes Stoppen des Durchflusses nicht möglich, da der zu beeinflussende Metalldurchfluss aus physikalischen Gründen wohl bis zu einem gewissen Grad eingeschnürt, jedoch nicht vollständig abgeschnürt werden kann.

    [0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, insbesondere einer Metallschmelze beim Stranggiessen, zu schaffen, die gegenüber dem bekannten Stopfenmechanismus oder Schieber eine bessere Regulierbarkeit, erhöhte Betriebssicherheit, kleinere Unterhaltskosten und geringeren Materialverschleiss erzielen. Auch soll ein betriebssicheres Starten und Stoppen des Metalldurchflusses erzielt werden.

    [0005] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche gelöst. Dadurch, dass im Zentrum von Spule und Giessrohrkanal innerhalb der elektromagnetischen Wirklänge der Spule der Metalldurchfluss der elektrisch leitenden Flüssigkeit verhindert wird und auf das Metall einschnürende elektromagnetische Kräfte ausgeübt werden, kann der Durchfluss bis zum völligen Abstoppen geregelt werden. Die Form und Stärke des elektromagnetischen Feldes bestimmt dann bei gegebenen geometrischen Verhältnissen, die Menge der durchfliessenden Flüssigkeit bzw. des Metalls. Dadurch wird eine bessere Regulierung bzw. die Möglichkeit des Stoppens des Durchflusses geschaffen.

    [0006] Von Vorteil ist es, wenn der Metalldurchfluss unter Umlenkung des fliessenden Metalls innerhalb der Wirklänge der Spule nach aussen verhindert wird, da in diesem Falle die von der Spule erzeugten Kräfte etwa direkt gegen die Fliessrichtung der Flüssigkeit wirken. Unter der Wirklänge der Spule wird etwa die Länge der Spule in der Spulenachse verstanden.

    [0007] Zur vollständigen Unterbrechung des Metalldurchflusses ist es vorteilhaft, den Durchfluss mittels der elektromagnetischen Wirkung der Spule kurzzeitig zu unterbrechen, das sich im Giessrohrkanal befindliche Metall bis zu seiner Erstarrung zu kühlen und das elektromagnetische Feld hernach auszuschalten. Dadurch kann ein sicherer Verschluss auch über längere Zeit gebildet werden. Ein Wiederaufschmelzen, falls gewünscht, ist durch äussere Einwirkung, z.B. durch Einschalten des elektromagnetischen Feldes, möglich.

    [0008] Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, dass das im Giessrohrdurchflusskanal sich in Fliessrichtung vor der Wirklänge der Spule befindliche Metall gekühlt und zur Erstarrung gebracht wird. Eine Entfernung des erstarrten Metallpfropfens kann durch Einschalten der auf die Höhe des Metallpfropfens angehobenen Spule oder einer auf dieser Höhe angeordneten zweiten Spule bewirkt werden. Hierdurch kann z.B. bei Mehrstranganlagen ein gezieltes Wiederangiessen nach einem Unterbruch für einzelne Stränge erfolgen.

    [0009] Ebenso vorteilhaft ist es, zum gezielten Starten des Metalldurchflusses, insbesondere bei Giessbeginn beim Stahlstranggiessen, das Metall im Giessrohrdurchflusskanal und im elektromagnetischen Wirkungsbereich der Spule zu kühlen und zur Erstarrung zu bringen und durch induktives Erwärmen mit Hilfe der Spule zu einem gewünschten Zeitpunkt wieder aufzuschmelzen. Dadurch kann z.B. bei Mehrstranggiessanlagen ein gezieltes Angiessen einzelner Stränge erfolgen.

    [0010] Durch den, mindestens mit seinem oberen Teil das Zentrum ausfüllenden, feuerfesten Einsatzkörper wird erreicht, dass das Metall an der Aussenseite des Einsatzkörpers fliesst, wodurch die elektromagnetische Beeinflussung durch die Spule in einem induktornahen Gebiet stattfindet, in welchem die zur Regulierung notwendige Feldstärke mit geringerem Energiebedarf erzeugt werden kann. Dadurch wird eine bessere Regulierungsmöglichkeit, bzw. die Möglichkeit des Stoppens des Metalldurchflusses, geschaffen.

    [0011] Vorzugsweise bildet der Einsatzkörper'mit dem Giessrohr einen Ringraum, dessen Länge im elektromagnetischen Wirkbereich der Spule die Regelcharakteristik beeinflusst.

    [0012] Es ist vorteilhaft, den Durchmesser des das Zentrum des Giessrohres ausfüllenden Einsatzkörpers nach der elektrischen Leitfähigkeit der abgegossenen Metallschmelze und/ oder der Frequenz des Spulenstromes zu wählen. Eine besonders gute Regelmöglichkeit ergibt sich, wenn der Durchmesser des Einsatzkörpers grösser als das Dreifache der Eindringtiefe des elektromagnetischen Feldes in die Metallschmelze ist. Unter dieser Eindringtiefe versteht man das Eindringmass, wie z.B. in der DE-OS 1 803 473 beschrieben.

    [0013] Vorzugsweise besitzt der Durchflusskanal des Giessrohres in Strömungsrichtung des Metalls eine absatzförmige Verbreiterung zu einem Raum, zu dessen Stirnfläche der Einsatzkörper mit Abstand befestigt ist. Dadurch wird der Metallfluss in einen aussenliegenden Spalt bzw. Ringraum verdrängt. In dem, dem Spalt vorgelagerten Raum kann das Metall gut eingeschnürt werden, so dass bei einer genügend grossen Verdrängung nach innen kein Metall mehr durch den Ringraum, begrenzt von der Aussenfläche des Einsatzkörpers und dem Giessrohr, fliesst.

    [0014] Vorzugsweise besitzt der Einsatzkörper in seinem oberen Teil Bohrungen bzw. Durchflusskanäle, in denen das Metall aus dem Ringraum in einen zentrischen Durchflusskanal des Einsatzkörpers strömen kann und in diesem abwärts fliesst. Dadurch kann das Metall, z.B. der Stahl, zentrisch in ein nachfolgendes Gefäss eingebracht werden, was insbesondere für kleinere Strangformate vorteilhaft ist.

    [0015] Nach einem weiteren Merkmal kann der Einsatzkörper im Giessrohr höhenverstellbar sein, beispielsweise mittels eines in der erweiterten Bohrung des Giessrohres vorgesehenen Schraubgewindes. Dadurch kann der Abstand des oberen Teils des Einsatzstückes zur Stirnfläche der erweiterten Bohrung verändert werden. d.h. durch Veränderung des durch Giessrohrinnenfläche und Kopffläche des eingesetzten Einsatzstückes gebildeten Raumes kann dieser Durchflussraum den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.

    [0016] Im Giessrohr kann ferner, in Strömungsrichtung des Stahles gesehen, vor dem oberen Teil des Einsatzkörpers und konzentrisch um den Durchflusskanal ein thermisch und elektrisch gut leitender Ring angeordnet sein, der über eine Zufuhrleitung mit Kühlmittel beaufschlagt werden kann. Dadurch wird, wie nachstehend noch im Ausführungsbeispiel beschrieben, eine besonders vorteilhafte Möglichkeit des Stoppens und Absperrens des Metallflusses gegeben.

    [0017] Nach einem weiteren Merkmal kann die elektromagnetische Spule in axialer Richtung längs des Giessrohres höhenverstellbar sein, mit Vorteil bis auf die Höhe des eingebauten Ringes. Dadurch kann ein zum Zwecke des Stoppens des Metallflusses gewollt erzeugter Stahlpfropfen jederzeit wieder aufgeschmolzen werden.

    [0018] Auf den oberen Teil des Einsatzkörpers kann ein Kühlkörper aufgebracht sein, der die Aufgabe hat, beim Angiessen das zuerst ins Giessrohr eingeflossene Metall zum Erstarren zu bringen. Dieser Körper wird vor dem Zusammenbau von Giessrohr und Einsatzkörper in die Bohrung des Giessrohres eingebracht, kann aber auch bereits im Einsatzstück integriert sein, z.B. aus einem, mittels Schwalbenschwanzführung aufgestecktem Kühlmetall bestehen.

    [0019] Wenn beispielsweise eine Regulierung der Durchflussmenge von 0 - 100 % erforderlich ist, kann gemäss einer anderen Ausführungsform der Metallfluss vor dem Eintritt in einen Ringraum in eine Fliessrichtung nach oben, d.h. entgegengesetzt zur Schwerkraft, umgelenkt werden. Bei einer vorrichtungsmässigen Ausgestaltung kann dabei im feuerfesten Einsatzkörper mindestens eine Durchflussöffnung derart angeordnet werden, dass die Metallschmelze vor dem Eintritt in den Ringraum durch diese Durchflussöffnung fliesst und dem Ringraum von unten zuführbar ist und dass Bohrungen für den Ablfuss aus dem Ringraum oberhalb einer Begrenzungskante auf der Metalleintrittseite des Ringraumes angeordnet sind. Bei einer solchen Vorrichtung fallen durch induzierte Turbulenzen verursachte Spritzer im Ringraum in einen tieferliegenden Umlenkkanal zurück. Sie können somit nicht aus dem Giessrohr austreten.

    [0020] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben.

    [0021] Es zeigen:

    Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung mit Giessrohr, Einsatzkörper und elektromagnetischer Spule,

    Fig. 2 eine weitere Ausführungsform,

    Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig.4 und

    Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.



    [0022] In Fig. 1 ist in einem Giessrohr 1 ein Einsatzkörper 2 befestigt, der in eine Stranggiesskokille 3 zur Erzeugung eines Stahlstranges 18 mündet. Das Giessrohr 1 befindet sich unterhalb eines nicht dargestellten Giessgefässes, z.B. einem Zwischenbehälter, aus dem der Stahl in den Durchflusskanal 5 des Giessrohres 1 strömt. Dieses besitzt eine stufen- oder absatzförmige Erweiterung des Durchflusskanals, in Strömungsrichtung des Stahles, zu einem Raum 21, zu dessen Stirnfläche 7 sich ein oberer Teil 9 des Einsatzkörpers 2 mit einem Abstand l0 befindet. Dieser obere Teil 9 hat einen kleineren Durchmesser als die erweiterte Durchflussbohrung 14 des Giessrohres 1 und füllt das Zentrum dieser Bohrung unter Bildung eines Ringraumes 11 zwischen Giessrohrwand und dem Teil 9 des Einsatzkörpers 2 aus. Ein Schraubgewinde 20 erlaubt eine Veränderung des Abstandes 10, so dass für den Raum 21 ein bestimmter Durchflussquerschnitt unmittelbar oberhalb des Teils 9 eingestellt werden kann. Eine elektromagnetische Spule 25 ist konzentrisch um das Giessrohr so angeordnet, dass die Mitte der Spule etwa im Höhenbereich des Raumes 21 liegt.

    [0023] Der von oben durch den Giessrohrkanal 5 fliessende Stahl wird durch die obere Fläche des Teils 9 radial nach aussen geleitet und fliesst sodann entlang des Ringraumes 11 nach unten. Damit wird im Wirkbereich der Spule, der etwa der Spulenlänge entspricht, und im Zentrum von Spule und Giessrohrkanal der Metalldurchfluss verhindert. Der obere Teil des Einsatzkörpers besitzt beispielsweise vier Bohrungen 16,-durch die der Stahl einem axialen und zentrischen Durchflusskanal 17 zugeführt wird, von dem er in den flüssigen Kern des in der Kokille 3 gebildeten Stranges 18 fliessen kann. Bei elektrischer Beaufschlagung der Spule 25 kommt es zu einer elektromagnetischen Beeinflussung des aus dem Durchflusskanal 5 austretenden, nach aussen fliessenden Stahles. Dabei wird eine Bremswirkung erzeugt, da Volumenkräfte auf das nach aussen strömende Metall wirken, eine Wirbelstrom-Bremswirkung beim Durchfliessen des Ringraumes bzw. -spaltes 11 entsteht und ferner die durch eine erhöhte Feldstärke erzeugten Metallverdrängungen Einschnürungen, und damit einen reduzierten Durchflussquerschnitt, zur Folge haben. Die Spulenlänge 26 kann nach der gewünschten Wirkung bemessen werden. Bei einer längeren Spule, die sich beispielsweise über die Länge des Ringraumes 11 erstreckt, ist der Anteil der Wirbelstrom-Bremswirkung grösser, und es kann eine feinere Regulierung des Durchflusses vorgenommen werden. Bei einer kürzeren Spule, deren Wir- kungsbereich hauptsächlich den unmittelbar über dem oberen Teil 9 des Einsatzkörpers 2 liegenden Raum 21 erfasst, in der Figur strichliert dargestellt, ist die Wirkungsweise mehr auf eine konzentrierte Einschnürung des Stahles in bezug auf die Kante 28 beschränkt.

    [0024] Die elektromagnetische Spule 25 kann entlang des Giessrohres höhenverstellbar sein, wie durch den Doppelpfeil 27 angedeutet. Durch wahlweise Beaufschlagung der Spule 25 mit Strom kann der durchfliessende Stahl gebremst bzw. gestoppt werden, indem die Einschnürung soweit verstärkt wird, dass der Meniskus über die Kante 28 des oberen Teiles 9 nach innen verdrängt wird, wie in der Fig. 1 dargestellt. Dadurch ist eine einfache und betriebssichere Regulierbarkeit des Durchflusses von 0 % bis 100 % möglich und zwar ohne mechanisch bewegte Teile und ohne mechanischen Verschleiss irgendwelcher Komponenten. Durch die induktive Erwärmung im Wirkungsbereich der nur mit geringem Abstand um -das Giessrohr angeordneten Spule, kann ein unerwünschtes Einfrieren des Stahles in der Einrichtung ausgeschlossen werden.

    [0025] Im in Fig. 1 dargestellten Beispiel zum Stranggiessen eines Stahlknüppels von 130 mm Kantenlänge beträgt der Durchmesser des Durchflusskanals 5 etwa 40 mm, der äussere und innere Durchmesser des Ringraumes 11 etwa 65 mm bzw. 60 mm, derjenige der vier Bohrungen 16 etwa 15 mm, und die axiale Bohrung 17 im Einsatzkörper 2 hat einen Durchmesser von etwa 25 mm. Für diese geometrischen Verhältnisse und für eine gesamte ferrostatische Höhe bis zur Spulenmitte von etwa 500 mm ist mit einem Spulenstrom für eine Regelung im Bereich von 50 - 100 % Durchfluss bis ca. 7 kA, von 10 - 100% ca. 10 kA, und für völliges Abstellen ca. 15 kA zu rechnen. Dies bei einer Frequenz von beispielsweise 1000 Hz und einer Niederspannungsversorgung.

    [0026] Im Giessrohr 1 ist konzentrisch zum Durchflusskanal 5 ein Ring 30 aus grafitiertem Feuerfestmaterial, das sowohl thermisch als auch elektrisch gut leitend ist, eingelegt, der über eine Zuleitung 31 mit Kühlmittel, z.B. Luft oder Inertgas, beaufschlagt werden kann. Dadurch ist bei z.B. Gussende die Möglichkeit gegeben, den Durchfluss auch ohne dauernd eingeschalteter Spule 25 zu stoppen. Dazu wird der Durchfluss kurzzeitig elektromagnetisch unterbunden und danach der gut wärmeleitende Ring 30 gekühlt, bis das Metall in diesem Bereich durcherstarrt ist. Danach wird die Spule 25 ausgeschaltet. Durch die Höhenverstellbarkeit der Spule kann diese axial bis zur Höhe des Ringes 30 verschoben werden, so dass auch die Möglichkeit besteht, einen derart unterbrochenen Metallfluss induktiv wieder aufzuschmelzen und weiterzugiessen. Anstelle der Höhenverstellbarkeit kann auch eine zweite Spule vorgesehen sein, die in der Höhe des-Ringes 30_stationär angebracht ist.

    [0027] Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform bei der der Einsatzkörper 2 von oben in des Giessrohr 1 eingesetzt wurde. Gegebenenfalls kann dieser Körper 2 mittels eines feuerfesten Zements im Giessrohr befestigt sein. Bei dieser Ausführungsform liegen die Bohrungen 16 auf gleicher Höhe. In der rechten Hälfte der Figur wird die Wirkungsweise der Spule 25 veranschaulicht. Bei mit ausreichend hoher Stromstärke beaufschlagter Spule wird das Material radial bis über die Breite des oberen Teils 9 des Einsatzkörpers 2 eingeschnürt und derart am weiteren Durchfluss durch den zwischen Giessrohrinnenwandung und oberem Teil 9 gebildeten Raum verhindert. Strichliert angedeutet ist ein Kühlkörper 35 in Form einer Scheibe, der auf den Einsatzkörper 2 vor dem Angiessen aufgelegt wurde. Dadurch ist ein kontrolliertes Angiessen möglich, indem nach dem Eingiessen des Stahls in das Giessrohr vorerst ein Durchfluss des Metalls durch die Kühlwirkung der Scheibe 35 verhindert wird. Durch induktive Heizwirkung der Spule 25 kann das im Bereich des Kühlkörpers 35 erstarrte Metall zeitlich gezielt aufgeschmolzen werden. Der Kühlkörper 35 kann auch bereits im Einsatzstück integriert sein und z.B. über eine schwalbenschwanzartige Führung daran befestigt sein,

    [0028] Das in Fig. 2 dargestellt Giessrohr taucht in den Badspiegel einer nicht dargestellten Kokille ein. Es ist klar, dass statt dessen auch ein kurzes, nicht eintauchendes Giessrohr verwendet werden kann.

    [0029] Die Steuerung der die Durchflussmenge beeinflussenden elektromagnetischen Kräfte kann über die in der Spule 25 fliessende Stromstärke erfolgen. Ebenso ist es möglich, bei einer fest vorgegebenen Stromstärke die elektromagnetische Kraft auf die Schmelze zu verändern, indem die Spule entlang ihrer Achse verschoben wird, oder allgemein, indem die geometrische Lage der Spule bezüglich der Kante 28 bzw. des Raumes 21 verändert wird, oder indem der Stromfluss in der Spule durch elektrische oder mechanische Stromverdrängung verändert wird. Im weiteren ist eine Kombination obengenannter Massnahmen denkbar.

    [0030] In den Beispielen in Fig. 1 und 2 sind die Spulen 25 um das Giessrohr 1 herum angeordnet. Der Abstand der Spule 25 vom Ringraum 11 wird somit durch die Wandstärke des Giessrohres 1 beeinflusst. Der Ringraum 11 kann aber auch direkt durch die Spule 25 und durch einen Verdrängungskörper mit der Kante 28 gebildet werden. Die Spule 25 kann bei einer solchen Anordnung mit einer dünnen Schicht keramischem Material beschichtet sein und beispielsweise eine Giessrohrfortsetzung darstellen. Bei einer solchen Anordnung wird der Wirkungsgrad wesentlich verbessert.

    [0031] Der Verdrängungskörper kann im Sinne einer weiteren Ausführungsform oberhalb der Kante 28 mit einem stopfenförmigen Aufsatz versehen werden, der mit einem entsprechend ausgebildeten Giessrohr einen Stopfenverschluss bildet. Wird der Verdrängungskörper zusammen mit einem axial bewegbaren Giessrohrteil in Richtung zum feststehenden Giessrohrteil bewegt, so kann der stopfenförmige Aufsatz das feststehende Giessrohr verschliessen. Ein solcher von unten nach oben wirkender Stopfenverschluss kann beispielsweise als Notverschluss den Metallausfluss völlig unterbrechen.

    [0032] In Fig. 3 und 4 ist ein feuerfester Einsatzkörper 40 mit zwei Durchflussöffnungen 41 innerhalb einem Giessrohr 43 angeordnet. Zwischen dem Einsatzkörper 40 und dem Giessrohr 43 ist ein Ringraum 44 im Wirkungsbereich einer elektromagnetischen Spule 45 angeordnet. Die Durchflussöffnungen 41 münden in einen ebenfalls ringförmigen Umlenkkanal 46, in welchem die Metallschmelze vor dem Eintritt in den Ringraum 44 umgelenkt und in diesen in Richtung des Pfeiles 47 von unten zugeführt wird. Bohrungen 49 für den Abfluss der Metallschmelze aus dem Ringraum 44 befinden sich oberhalb einer Begrenzungskante 50, die den Eintrittsquerschnitt des Ringraumes 44 definiert.

    [0033] Giessrohr 1, 43, Einsatzkörper 2, 44 und die Spule 25, 45, wie in den Fig. dargestellt, werden mit Vorteil rund ausgeführt. Es ist aber ohne weiteres möglich, auch andere Querschnitte wie oval, polygonal etc. zu wählen.

    [0034] Das erfindungsgemässe Verfahren und die Einrichtung können vorteilhaft bei Mehrstranggiessanlagen eingesetzt werden. Dabei können z.B. mehrere Knüppel- oder Vorblockstränge mit gleicher Abzugsgeschwindigkeit und gemeinsamen Anlageteilen, wie Oszillation, Rollenführung, Schere etc. bei kleinem Strangabstand gegossen werden. Die elektrische Ausrüstung bei Mehrstranganlagen zur Speisung der Spule kann eine unabhängige Mittelfrequenz-Stromzufuhr für jeden einzelnen - Strang, oder eine Mittelfrequenz-Versorgung pro Mehrstranganlage mit Parallelschaltung oder Serienschaltung oder einzelnen Spulen beinhalten. Die individuelle Steuerung der einzelnen Stränge könnte durch eine oder eine Kombination der oben aufgeführten Steuermöglichkeiten erfolgen. Bei der Parallelschaltung wäre auch eine Steuerung für die einzelnen Stränge z.B. über vorgeschaltete Drosseln mit variablen Induktivitäten denkbar.

    [0035] Ebenso vorteilhaft ist die Erfindung beim sogenannten "Zwillingsguss" einzusetzen, bei dem zwei Stränge genau synchron gegossen werden müssen.


    Ansprüche

    1. Verfahren zur Regelung des Durchflusses einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit, insbesondere einer Metallschmelze beim Stranggiessen, mit einem Giessrohr und einer konzentrisch um dieses angeordneten, ein elektromagnetisches Feld erzeugenden Spule, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum von Spule und Giessrohrdurchflusskanal innerhalb der elektromagnetischen Wirklänge der Spule der Metalldurchfluss verhindert wird und dabei den Durchfluss regelnde, einschnürende elektromagnetische Kräfte auf das Metall ausgeübt werden.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalldurchfluss unter Umlenkung des fliessenden Metalls innerhalb der elektromagnetischen Wirklänge der Spule nach aussen verhindert wird.
     
    3-. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Unterbrechen des Metalldurchflusses, insbesondere bei Giessende beim Stahlstranggiessen, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalldurchfluss kurzzeitig elektromagnetisch unterbunden wird, sich im Giessrohrdurchflusskanal befindliches Metall gekühlt und zur Erstarrung gebracht und das elektromagnetische Feld hernach ausgeschaltet wird.
     
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das im Giessrohrdurchflusskanal sich in Durchflussrichtung vor der Wirklänge der Spule befindliche Metall gekühlt und zur Erstarrung gebracht wird.
     
    5. Verfahren nach einem der Ansprüch 1 bis 4 zum Starten des Metalldurchflusses, insbesondere bei Giessbeginn beim Stahlstranggiessen, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall im Giessrohrdurchflusskanal, innerhalb der elektromagnetischen Wirklänge der Spule gekühlt und zur Erstarrung gebracht wird und zu einem gewünschten Zeitpunkt durch die Spule induktiv aufgeschmolzen wird.
     
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallfluss vor dem Eintritt in einen Ringraum innerhalb der elektromagnetischen Wirklänge der Spule umgelenkt und in eine Fliessrichtung nach oben gebracht wird.
     
    7. Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit mit einem Giessrohr und einer konzentrisch um dieses angeordneten elektromagnetischen Spule, dadurch gekennzeichnet, dass im Durchflusskanal (5) des Giessrohres (l), innerhalb der elektromagnetischen Wirklänge der Spule (25), ein feuerfester Einsatzkörper (2) befestigt ist, der mindestens mit seinem oberen Teil (9) das Zentrum des Giessrohrkanals ausfüllt und an dessen Aussenseite die durch elektromagnetische Kräfte regulierte Metallschmelzenmenge fliesst.
     
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper (2) mit dem Giessrohr (1) einen Ringraum (11) bildet, dessen Länge im elektromagnetischen Wirkbereich der Spule die Regelcharakteristik beeinflusst.
     
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des das Zentrum des Giessrohres ausfüllenden Einsatzkörpers abhängig von der eleketrischen Leitfähigkeit der Metallschmelze und/ oder der Frequenz des Spulenstromes gewählt ist.
     
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Einsatzkörpers (2) grösser ist als das Dreifache der Eindringtiefe d des elektromagnetischen Feldes in die Metallschmelze.
     
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusskanal (5) des Giessrohres (1) eine absatzförmige Verbreiterung zu einem Raum (21) aufweist und der Einsatzkörper (2) mit Abstand (10) zur Stirnfläche (7) des Raumes (21) befestigt ist.
     
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil 9 des Einsatzkörpers (2) Bohrungen (16) aufweist, die den Ringraum (11) mit einem axialen Durchflusskanal (17) des Einsatzkörpers (2) verbinden.
     
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper (2) im Giessrohr (1) höhenverstellbar befestigt ist.
     
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Giessrohr (1) in Giessrichtung vor dem oberen Teil (9) des Einsatzkörpers (2) und konzentrisch um den Durchflusskanal (5) ein thermisch und elektrisch leitender Ring (30) angeordnet ist.
     
    15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (25) bis mindestens in den Bereich des Ringes (30) höhenverstellbar ist.
     
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem oberen Teil (9) des Einsatzkörpers (2) ein Kühlkörper (35) aufgebracht ist.
     
    17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass im feuerfesten Einsatzkörper (40) mindestens eine Durchflussöffnung (41) derart angeordnet ist, dass die Metallschmelze vor dem Eintritt in den Ringraum (44) durch die Durchflussöffnung (41) fliesst und dem Ringraum (44) von unten zuführbar ist und dass Bohrungen (45) für den Abfluss aus dem Ring- - raum (44) oberhalb einer Begrenzungskante (50) auf der Metalleintrittsseite des Ringraumes (44) angeordnet sind.
     




    Zeichnung













    Recherchenbericht