DE69131169T2

DE69131169T2 - Stranggiessvorrichtung

Info

Publication number: DE69131169T2
Application number: DE69131169T
Authority: DE
Inventors: Katsumi Funatsu; Yoshiyasu Ishikawa; Takashi Ishizawa; Ryuichi Kageyama; Toyohiko Kanki; Toshio Kikuchi; Kazuo Nagahama; Kenzo Sawada; Takashi Tochihara
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2011-02-23
Also published as: WO1991012909A1; EP0577831B1; DE69131169D1; EP0577831A4; EP0577831A1; US5238051A

Description

Technischer Hintergrund

Diese Erfindung betrifft eine Stranggießvorrichtung und insbesondere eine elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform, die einen Fluß geschmolzenen Stahls aus einer Tauchdüse beim Stranggießen von Stahl abbremst, wodurch Schlakkeneinschlüsse, die im geschmolzenen Stahl enthalten sind, verringert werden.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 63- 203256 offenbart eine Technik, die auf eine Vorrichtung zum Verlangsamen eines Flusses geschmolzenen Stahls von einer Tauchdüse in eine Gießform gerichtet ist, um Schlackeneinschlüsse, die im geschmolzenen Stahl enthalten sind, zu verringern.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, werden in dieser Technik zwei Magnetpolpaare 12 einer elektromagnetischen Bremse lokal seitlich eines Stahlschmelzeauslaßflußweges einer Tauchdüse 29 angeordnet. Die hier verwendeten Elektromagnete 11 weisen eine seitlich längliche Hufeisenform in einem horizontalen Querschnitt auf, und Spulen 28 sind jeweils an den entgegengesetzten Enden jedes Elektromagnetes gewickelt, und diese Abschnitte dienen als die Magnetpole 12.
Wie in Fig. 3 gezeigt wird, werden die Magnetpole 12 jeweils in die Öffnungen 33, die in Langseiten-Wasserkästen 2 der Form vorgesehen sind, eingeführt und erstrecken sich durch (nicht gezeigte) Langseiten-Stützplatten, und werden die Endflächen der Magnetpole mit Schrauben an Langseiten- Kupferplatten 3 gesichert, wodurch die Poljochabschnitte 13 der Elektromagnete 11 an den Langseiten-Wasserkästen 2 angebracht werden. Der Langseiten-Wasserkasten 2 ist durch Tragschäfte 34, die an den entgegengesetzten Enden dieses Kastens angebracht sind, an einem Formträgerrahmen 35 angebracht. Der Formträgerrahmen 35 ist auf Vibrationstischen 8 montiert. Die Langseiten-Stützplatte, die eine Fläche bedeckt, die 0,5 bis 2 Mal größer ist als jede Seite des Magnetpols bezüglich des Zentrums des Magnetpols, besteht aus einem magnetischen Material.
In den Fig. 1, 2 und 3 bezeichnet 4 eine Kurzseiten- Stützplatte, bezeichnet 5 eine Kurzseiten-Kupferplatte, bezeichnet 26 ein Gußstück, bezeichnet 29a einen Auslaß für geschmolzenen Stahl, bezeichnet 30 den geschmolzenen Stahl und bezeichnet 40 magnetische Kraftlinien.
In der Technik, die in der obigen ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-203256 offenbart wird, wird, da die Magnetpole 12 lokal längs des Stahlschmelzeauslaßflußwegs der Tauchdüse 29 angeordnet sind, wie in Fig. 4A gezeigt, der Auslaßfluß, nachdem dieser am Magnetfeld vorbeigelaufen ist, kaum zu einem einheitlichen Fluß, wie in Fig. 4B gezeigt, und die Schlackeneinschlüsse im Fluß geschmolzenen Stahls werden innen eingeschlossen, so daß sie tief in den geschmolzenen Stahl eindringen, so daß keine ausreichende Wirkung des Verringerns der Schlackeneinschlüsse erwartet werden kann.
Die elektromagnetische Bremsvorrichtung weist ein beträchtliches Gewicht auf, und in der Art von Konstruktion, die starr in der Gießform montiert ist, vibriert diese Vorrichtung zusammen mit der Gießform während des Betriebs, und es ist folglich notwendig, die Vorrichtung fest an der Gießform zu befestigen. Als ein Ergebnis werden, besonders wenn die Vorrichtung auf eine bereits installierte Stranggießvorrichtung gesetzt wird, beträchtlich umfassende Modifikationen der Einrichtung benötigt, wie eine erhöhte Außengröße wegen einer steifen Konstruktion der Gießform, eine erhöhte Motorleistung wegen einer erhöhten Last auf der Formvibrationsvorrichtung und eine erhöhte Festigkeit eines dadurch erforderlichen Antriebssystems. Folglich sind hohe Kosten für die Modifikationen erforderlich, und man trifft auf viele Nachteile, wie eine Schwierigkeit bei der Installation.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 49-3.0613 offenbart eine Technik, in der Magnetpole eines Elektromagneten außerhalb einer Gießform angeordnet sind und Windungen auf ihnen gewickelt sind und die Magnetpole durch Poljoche miteinander verbunden sind, um eine integrale Konstruktion bereitzustellen. Magnetische Kraftlinien verlaufen durch den geschmolzenen Stahl, der in die Gießform gegossen wird. Jedoch ist in der Technik, die in der obigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 49- 30613 offenbart wird, die Breite des magnetischen Pols relativ zur Breite der Gießform klein, und als ein Ergebnis wird keine ausreichende magnetische Flußdichte an den Enden der Breite der Gießform erzeugt und Schlackeneinschlüsse werden unvermeidlich innen eingeschlossen, um abwärts einzudringen, so daß keine ausreichende Wirkung des Verringerns der Schlackeneinschlüsse erwartet werden kann.
Zum Beispiel schlägt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-271031 als ein Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Stahlmaterials durch eine Stranggießeinrichtung eine Technik vor, in der eine elektromagnetische Bremsvorrichtung innerhalb einer Stranggießform angebracht ist. In dieser Technik werden zwei Tauchdüsen verschiedener Längen verwendet, und ein Elektromagnet wird zwischen Stahlschmelzeinspritzabschnitten dieser Tauchdüsen bereitgestellt, und ein zusammengesetztes Doppelschichtgußstück wird erhalten, in dem die Grenze zwischen dem Oberflächenschichtabschnitt und dem Innenschichtabschnitt durch magnetische Einrichtungen klar gemacht wird.
Jedoch ist eine spezielle Konstruktion der elektromagnetischen Bremsvorrichtung für eine solche Stranggießform bisher nie offenbart oder berichtet worden. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 1- 99763 beschreibt, daß in der Technik, die in der obigen ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63- 203256 offenbart wird, die magnetische Flußdichte, die notwendig ist zum Verlangsamen des Flusses geschmolzenen Stahls von der Tauchdüse, um die Schlackeneinschlüsse, die im geschmolzenen Stahl enthalten sind, zu verringern, 2500 bis 3500 Gauss beträgt.
Jedoch ist es bezüglich dieser Technik notwendig, wenn ein zusammengesetztes Stahlmaterial unter Verwendung zweier Tauchdüsen hergestellt werden soll, den geschmolzenen Stahl für eine Oberflächenschicht, der von der Düse im oberen Abschnitt der Gießform eingespritzt wird, vom geschmolzenen Stahl für eine Innenschicht, der von der unteren Düse eingespritzt wird, zu trennen. Folglich wird die magnetische Flußdichte benötigt, welche über die gesamte Breite des Gußstückes einheitlich ist und einen Wert aufweist, der etwa zwei Mal größer ist als der oben erwähnte Wert. Als ein Ergebnis wird die äußere Form des Elektromagneten größer als die der Gießform, und ein verfügbarer Einbauraum ist durch die Bereitstellung peripherer Vorrichtungen, wie eines Zwischenpfannenwagens und einer Formvibrationsvorrichtung, begrenzt, was zu einem Problem führt, daß der Einbau unmöglich wird. Ferner weist im allgemeinen bei der Herstellung eines zusammengesetzten Stahlmaterials das Metall, das für eine Oberflächenschicht verwendet wird, eine höhere Qualität und hervorragendere Eigenschaften, wie Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, auf als Metall für eine Innenschicht. Vom Standpunkt der Herstellungskosten ist es wichtig, die optimale Dicke des Oberflächenschichtmetalls zu erhalten. Ferner verstopft beim Gießen des Doppelschichtgußstückes, wenn die Tauchdüse für das Innenschichtmetall zu lang ist, sie während des Gebrauchs und man trifft auch wegen Schwierigkeiten wie der, daß sie dazu neigt, zu brechen, auf ein Haltbarkeitsproblem. Aus diesen Gründen wird es meistens vorgezogen, daß die elektromagnetische Bremsvorrichtung innerhalb der Gießform angebracht werden sollte. Man trifft in diesem Fall jedoch aus den oben erwähnten Gründen auf ein Problem, daß sie in der praktischen Verwendung unmöglich einzubauen ist.
JP-A-59 101261 offenbart ein Stranggußverfahren, in dem der Fluß geschmolzenen Stahls durch ein statisches magnetisches Feld gebremst wird. Geschmolzener Stahl wird mittels einer Tauchdüse in eine Form geschickt und wird daraus abgezogen, um einen kontinuierlichen Gußstrang zu bilden. Ein Generator für ein statisches Magnetfeld ist direkt unter der Form hinter einer Fußrolle mittels Montageschrauben usw. installiert, um eine elektromagnetische Kraft gegen den Auslaßfluß längs der Flußlinie im nicht erstarrten Teil des geschmolzenen Stahls zu induzieren. Ein Elektromagnet, der eine einfache Justage der Erregung erlaubt und zu den gegenüberliegenden Oberflächen des Gußstranges zeigt, wird für den Generator verwendet und wird so aus Spulenteilen und einem Eisenkern ausgebildet, daß dessen N- und S-Pole gegenüberliegend zu den Langseiten-Oberflächen zueinander zeigen.
JP-A-58 55157 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Flusses, wenn die Form beim Stranggießen beschickt wird. Eine Tauchdüse ist mit ihren Enden innerhalb der Form angeordnet. Ein Paar Elektromagnete oder Permanentmagnete sind einander gegenüber angeordnet mit der Form zwischen ihnen, und sind in einer Höhe nahe des Gießspiegels an der Außenseite des Form und nahe der Düse angeordnet. Es wird ausgesagt, daß wenn das magnetische Gleichfeld, das von den Elektromagneten oder Permanentmagneten erzeugt wird, auf den Fluß von der Düse, die die Form beschickt, angewendet wird, der Fluß dann relativ einfach gesteuert wird und die Geschwindigkeit und Richtung des Flusses durch die Verwendung der einfachen Düse gesteuert wird, wobei die Tiefe, in der der Fluß in die Form eintritt, verringert wird und das Auftreiben von Schlackeneinschlüssen beschleunigt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt eine elektromagnetische Bremsvorrichtung bereit, wie sie in Anspruch 1 beansprucht wird, wobei der Oberbegriff des Anspruches auf der Offenbarung von JP-A-59 101261 basiert. In der Erfindung sind Magnetpole eines Elektromagneten, die jeder eine Breite aufweisen, die im allgemeinen gleich einer Breite einer langen Seite einer Gießform ist, in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet, um ein Magnetfeld einheitlich über die gesamte Breite der Gießform anzulegen, um einen Fluß geschmolzenen Stahls einheitlich zu bremsen, nachdem dieser am Magnetfeld vorbeigelaufen ist. Indem so verfahren wird, werden Einschlüsse, wie Schlackeneinschlüsse, die im geschmolzehen Stahl enthalten sind, davon abgehalten, in den unteren Abschnitt einzudringen, und auch eine Rückströmung auf der Oberfläche des geschmolzenen Stahls wird beseitigt.
In einem praktischen Beispiel der Erfindung weist ein Langseiten-Wasserkasten der Gießform mit rechteckigem Querschnittes eine Öffnung auf, in der der Magnetpol des Elektromagneten, der im allgemeinen gleich breit wie die lange Seite ist, eingeführt werden kann. Folglich kann die magnetische Flußdichte einheitlich über die gesamte Breite der Gießform angelegt werden.
Wenn der Elektromagnet in vier Abschnitte aufgeteilt ist, das heißt Langseiten-Poljoche und Kurzseiten-Poljoche, kann sowohl die Verbindung des Elektromagneten mit der Gießform als auch der Auseinanderbau einfach durchgeführt werden. Ferner können Abstandhalter an den Trennabschnitten vorgesehen werden, und der Spalt zwischen den Poljochen (d. h. zwischen den Eisenkernen) wird minimiert, wodurch die Verminderung der Leistungsfähigkeit des Elektromagneten verhindert wird.
Die Höhe des magnetischen Pols des Elektromagneten kann an seinen Endabschnitten der langen Seite höher sein, als an seinem zentralen Abschnitt der langen Seite. Mit dieser Anordnung wird das Magnetfeld an den Endabschnitten der langen Seite verstärkt, wodurch eine Verringerung des magnetischen Feldes an den Endabschnitten der langen Seite relativ zum magnetischen Feld am zentralen Abschnitt der langen Seite kompensiert wird. Folglich kann das einheitliche Magnetfeld über die gesamte Breite des geschmolzenen Stahls in der Gießform erzeugt werden, so daß der Fluß geschmolzenen Stahls, nachdem dieser am magnetischen Fluß vorbeigelaufen ist, einheitlich gebremst werden kann, und auch das Eindringen des Flusses geschmolzenen Stahls in den unteren Abschnitt nach dem Auftreffen auf die Kurzseiten- Wände kann vermieden werden. Wenn ein Teil einer Langseiten- Stützplatten aus einem magnetischen Material besteht, kann ein einheitliches magnetisches Feld erreicht werden, im Fall, wo die Dämpfung des magnetischen Flusses an den gegenüberliegenden Endabschnitten des magnetischen Pols innerhalb 10% liegt. Als ein Ergebnis kann der Fluß geschmolzenen Stahls, nachdem dieser am Magnetfeld vorbeigelaufen ist, einheitlich gebremst werden, und auch das Eindringen des Flusses geschmolzenen Stahls in den unteren Abschnitt nach dem Auftreffen auf die Kurzseiten-Wände kann vermieden werden.
Die Elektromagnete, die im allgemeinen gleich breit wie die lange Seite der Gießform sind, sind in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet, und können zwischen Einspritzöffnungen für geschmolzenen Stahl von zwei Tauchdüsen angeordnet sein, um ein Magnetfeld anzulegen, das über die gesamte Breite der Gießform einheitlich ist. In diesem Zustand wird, wenn ein Doppelschichtgußstück hergestellt wird, die Grenze zwischen einem Oberflächenschichtmetall und einem Innenschichtmetall klar gemacht, und das Oberflächenschichtmetall kann in eine optimale Dicke geformt werden.
Wenn die beiden Tauchdüsen vorgesehen sind, werden die oberen Abschnitte der Langseiten-Kupferplatten, die die Gießform bilden, durch obere Kanäle gekühlt und werden von Wasserkästen getragen, und werden deren untere Abschnitte von Tieflöchern gekühlt und werden vom Elektromagnet getragen, und wird der Abstand zwischen den entgegengesetzten Magnetpolen minimiert.
Um die kurzen Seiten der Gießform zwischen deren gegenüberliegenden langen Seiten zu halten, ist eine Spannvorrichtung, die Spannstangen und Tellerfedern aufweist, am oberen Wasserkasten-Trageabschnitt vorgesehen, und bezüglich des Magnetpol-Trageabschnittes des unteren Elektromagneten wird, wenn der Zusammenbau unter Verwendung der obigen Spannvorrichtung durchgeführt wird, ein Spalt zwischen dem Langseiten-Poljoch und dem Kurzseiten-Poljoch bereitgestellt, um die Kurzseiten- Haltekraft zu erhalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 bis 4B sind Ansichten, die den Stand der Technik zeigen; Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Gießform mit einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung, die einen Querschnitt längs der Linie I-I in Fig. 2 zeigt; Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4A ist eine Perspektivansicht, die das Konzept einer herkömmlichen elektromagnetischen Bremsvorrichtung zeigt; Fig. 4B ist eine Darstellung, die die Verteilung einer Auslaßflußrate geschmolzenen Stahls in Fig. 4A erläutert; Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die die Beziehung zwischen einer Gießform und einem Elektromagnet in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 6 ist eine vertikale Querschnittsansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 ist eine Draufsicht einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7; Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IX-IX in Fig. 8; Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X in Fig. 8; Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XI- XI in Fig. 17; Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XII-XII in Fig. 7; Fig. 13 ist eine detaillierte Querschnittsansicht einer Befestigungsvorrichtung für die Gießform und den Elektromagneten; die Fig. 14A und 14B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines Abschnittes b von Fig. 9, die die Details einer Elektromagnethaltevorrichtung zeigen; die Fig. 15A und 15B sind eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht des Abschnittes b von Fig. 9, die einen Montageabschnitt an dem Teilstück des Elektromagneten zeigen; die Fig. 16A und 16B sind jeweils eine Ansicht einer allgemeinen Konstruktion des Elektromagneten der ersten Ausführungsform der Erfindung und eine Darstellung, die deren magnetische Flußdichteverteilung zeigt; die Fig. 16C und 16D sind jeweils eine Ansicht einer allgemeinen Konstruktion des Elektromagneten der bekannten Technik und eine Darstellung, die deren magnetische Flußdichteverteilung zeigt; die Fig. 17 bis 19 sind Ansichten, die eine Gießform und eine elektromagnetische Bremsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; Fig. 17 ist eine Draufsicht; Fig. 18 ist eine Teilquerschnittsansicht längs der Linie XVIII-XVIII in Fig. 17; Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XIX- XIX in Fig. 17; Fig. 20 ist eine Perspektivansicht, die schematisch die Gießform und den Elektromagneten gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 21 ist eine Perspektivansicht, die einen Eisenkern eines Elektromagneten gemäß einet dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 22 ist ein Graph, der die magnetischen Flußdichteverteilungen der ersten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 23 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Gießform und einen Elektromagneten gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXIV-XXIV. in Fig. 23; Fig. 25 ist eine Draufsicht ähnlich Fig. 7, die aber die vierte Ausführungsform zeigt; Fig. 26 ist eine Ansicht, die die Details eines Abschnittes E der Fig. 25 zeigt; Fig. 27 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 9, die aber die vierte Ausführungsform zeigt; Fig. 28 ist eine Ansicht, die eine allgemeine Konstruktion des Elektromagneten der vierten Ausführungsform zeigt; Fig. 29 ist ein Graph, der einen Vergleich zwischen magnetischen Flußdichteverhältnissen der ersten und vierten Ausführungsformen zeigt; Fig. 30A ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die eine Gesamtkonstruktion einer Stranggießform gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 30B ist eine schematische Ansicht, die die Beziehung zwischen der Gießform und dem Elektromagneten in der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 31 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXI-XXXI in Fig. 30A; Fig. 32 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXII-XXXII in Fig. 30A; Fig. 33 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXIII-XXXIII in Fig. 30A; Fig. 34 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXIV-XXXIV in Fig. 30A; Fig. 35 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXV-XXXV in Fig. 30A; Fig. 36 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXVI-XXXVI in Fig. 35; Fig. 37 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXVII-XXXVII in Fig. 35; Fig. 38 ist eine Detailansicht eines Abschnittes I von Fig. 35; Fig. 39 ist eine Detailansicht eines Abschnittes J von Fig. 36; Fig. 40 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XL-XL in Fig. 32; Fig. 41 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XLI-XLI in Fig. 40; Fig. 42 ist eine Teilquerschnittsansicht längs der Linie XLII-XLII in Fig. 40; Fig. 43 ist eine Detailansicht eines Abschnittes M von Fig. 32; Fig. 44 ist eine Detailansicht eines Abschnittes N von Fig. 32; Fig. 45 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die eine Gesamtkonstruktion einer Stranggießform gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 46 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XLVI- XLVI in Fig. 45; Fig. 47 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XLVII-XLVII in Fig. 45; Fig. 48 ist eine Detailansicht eines Abschnittes P von Fig. 46; Fig. 49 ist eine Detailansicht eines Abschnittes Q von Fig. 46; Fig. 50 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie L-L in Fig. 45; Fig. 51 ist eine Detailansicht eines Abschnittes R von Fig. 50; Fig. 52 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie LII-LII in Fig. 51; Fig. 53 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie LIII-LIII in Fig. 50; und Fig. 54 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie LIV-LIV in Fig. 51.

Beschreibung der Erfindung

Eine erste Ausführungsform einer Stranggießform der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 15B beschrieben werden.
In den Fig. 5 und 6 sind Magnetpole 112 eines Elektromagneten 111, die eine Breite aufweisen, die im allgemeinen gleich einer Breite einer Langseiten- Kupferplatte 103 einer Gießform 101 ist, die durch die Langseiten-Kupferplatten 103 und die Kurzseiten- Kupferplatten 105 gebildet wird, in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet, und sind jeweils an den Außenseiten der Langseiten-Kupferplatten 103 angeordnet, so daß magnetische Kraftlinien 140 zum elektromagnetischen Bremsen zwischen den Magnetpolen 112 ausgeübt werden.
Der Elektromagnet 111 weist die Magnetpole 112 und Spulen 128 auf, die jeweils um die äußeren Ränder dieser Magnetpole gewickelt sind, und die Gießform 101 wird von einem Eisenkern 139 umgeben, der die Magnetpole 112 aufweist.
Wenn ein Gleichstrom durch die Spulen 128 fließt, erzeugt der Elektromagnet 111 die magnetischen Kraftlinien 140, die vom Nordpol zum Südpol fließen. Fig. 6 zeigt den Fall, wo die Magnetpole 112 in einer Höhe unterhalb einer Einspritzöffnung 129a für geschmolzenen Stahl einer Tauchdüse 129 bereitgestellt werden. In diesem Fall wird ein Ablaßfluß geschmolzenen Stahls, der von der Tauchdüse 129 eingespritzt wird, an der Position der Magnetpole 112 gebremst, und in einen einheitlichen Fluß umgewandelt.
Als nächstes werden Details der vorliegenden Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 16D beschrieben werden. In Fig. 9 weist die Gießform 101 einen hinteren Langseiten-Wasserkasten 102a, eine Stützplatte 136 aus rostfreiem Stahl, die daran befestigt ist, einen ähnlichen vorderen Langseiten-Wasserkasten 102b, eine ähnliche Stützplatte 136 aus rostfreiem Stahl, die Langseiten-Kupferplatten 103a, 103b, Kurzseiten- Stützplatten 104a, 104b, wobei die Kurzseiten-Kupferplatten 105a, 105b jeweils daran befestigt sind, eine Breiten- Justagevorrichtung 106 zum Justieren der Positionen der Kurzseiten- Kupferplatten 105a, 105b, um eine Breite eines Gußstückes zu bestimmen, eine Spannvorrichtung 107 auf (siehe Fig. 10) zum festen Einspannen der Kurzseiten- Kupferplatten 105a, 105b zwischen den Langseiten- Kupferplatten 103a, 103b während des Gießens.
Bezugnehmend auf die Fig. 7 und 8 sind sowohl Formbefestigungsschubvorrichtungen 109a, 109b zum Befestigen der Gießform 101 beim Anbringen dieser Form, als auch eine Formbefestigungsvorrichtung 110 auf Formvibrationstischen 108a, 108b angebracht.
Wie in Fig. 7 gezeigt wird, besteht der Elektromagnet 111 aus einer hervorstehenden Konstruktion, so daß die Magnetpole 112a, 112b jeweils in hintere Öffnungen der Langseiten-Wasserkästen 102a und 102b eingeführt werden können. Die Poljoche 113a, 113b zum Bilden von magnetischen Wegen zwischen den Magnetpolen 112a, 112b erstrecken sich durch die Langseiten-Wasserkästen 102a, 102b und sind jeweils integral mit den Magnetpolen 112a, 112b durch Abstandhalter 114 und Schrauben 115 verbunden, wie in Fig. 11 gezeigt.
Wenn die Magnetpole 112a, 112b integral mit den Poljochen 113a, 113b durch die Abstandhalter 114 verbunden werden sollen, ist es notwendig, einen Luftspalt am Verbindungsabschnitt so klein wie möglich zu machen, um den Widerstand für den Durchfluß des magnetischen Flusses zu minimieren. Aus diesem Grund kann die Dicke des Abstandhalters 114 mit einer Justageausgleichsscheibe 124 justiert werden, wie in Fig. 11 gezeigt.
Die Gießform 101 und der Elektromagnet 111 werden im voraus an einem Ort außerhalb der Stranggießvorrichtung, wie einer Wartungswerkstatt, zusammengesetzt. Um das Gewicht der Gießform 101 durch den Elektromagneten 111 zu tragen, wenn dieser integral zusammengesetzte Aufbau zur Stranggießvorrichtung transportiert wird, sind Stützschrauben 116, die als Form-Trageglieder dienen, an den Poljochen 113a, 113b vorgesehen, wie es in Fig. 12 gezeigt wird. Andererseits sind Aufnahmesitze 117 für die Stützschrauben 116 an den Langseiten-Wasserkästen 102a, 102b vorgesehen. Wenn der Aufbau auf den Vibrationstischen 108a, 108b angebracht werden soll, wird die Gießform 101 zuerst auf die Vibrationstische 108a, 108b gesetzt, und wird dann der Kontakt zwischen den Stützschrauben 116 und den Aufnahmesitzen 117 gelöst, und wird der Elektromagnet 111 an einer Position, die etwa 10 mm niedriger ist, auf Elektromagnet-Tragevorrichtungen 118, 119 gesetzt, so daß er selbst zur Zeit der Vibration der Gießform während des Gießvorganges nicht die Gießform behindern kann.
In diesem Fall wird das Positionieren der Gießform 101 in der Richtung der Breite des Gußstückes durch Keilnuten 120, die in den Vibrationstischen 108a, 108b ausgebildet sind, und Federn 121 (siehe Fig. 8), die an den Wasserkästen 102a, 102b vorgesehen sind, bewirkt. Das Positionieren des Elektromagneten 111 wird durch Vertiefungen 122, die in den Tragevorrichtungen 118, 119 ausgebildet sind, und konvexe Abschnitte 123 bewirkt, die auf dem Eisenkern 139 des Elektromagneten ausgebildet sind, wie in den Fig. 14A bis 15B gezeigt.
Nachdem die Gießform 101 und der Elektromagnet 111 wie oben beschrieben positioniert und angebracht werden, wird die Gießform 101 durch die Schiebevorrichtungen 109a, 109b gegen einen Bezugsoberflächenblock 124 gedrückt (siehe Fig. 7), und wird durch die Befestigungsvorrichtung 110 fest an den Vibrationstischen 108a, 108b befestigt. Entsprechend wird der Elektromagnet 111 durch eine Befestigungsvorrichtung 125 (siehe Fig. 7), die an der Haltevorrichtung 119 vorgesehen ist, befestigt.
Fig. 16A zeigt schematisch die Gießform 101 und den Elektromagneten 111 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die magnetische Flußdichteverteilung in der Richtung der Breite der Gießform, die mit dieser Konstruktion erhalten wird, wird in Fig. 16B gezeigt. Fig. 16C zeigt schematisch die Gießform 1 und den Elektromagneten 11 des Stands der Technik, und die magnetische Flußdichteverteilung, die mit dieser Konstruktion erhalten wird, wird in Fig. 16D gezeigt. Wie aus diesen Figuren zu erkennen ist, ist die magnetische Flußdichte in der vorliegenden Erfindung hoch, und auch die magnetische Flußverteilung ist in der Richtung der Breite der Gießform einheitlich, was folglich einen effektiven Betrieb erreicht. Die obige erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erreicht die folgenden Wirkungen:
(1) Die Öffnungen sind in den hinteren Oberflächen der Wasserkästen der Form vorgesehen, und der Elektromagnet, der breiter als das. Gußstück ist, kann darin eingeführt werden, und die Poljoche erstrecken sich durch die Wasserkästen. Mit dieser Konstruktion kann das Magnetfeld, das über die gesamte Breite des Gußstückes einheitlich ist, angelegt werden, und der abgelenkte Fluß des geschmolzenen Stahls in der Gießform kann einheitlich am unteren Abschnitt der Gießform einheitlich gemacht werden, wodurch die Wirkung des Verringerns der Schlackeneinschlüsse verbessert wird. Besonders das Abwärtseindringen der Schlackeneinschlüsse wird verhindert, das durch den Abwärtsfluß bewirkt wird, der erzeugt wird, nachdem der Auslaßfluß von der Tauchdüse auf die Kurzseiten-Wände auftrifft, wodurch die Qualität des Gußstückes verbessert wird.
(2) Der Elektromagnet ist aufgeteilt in die zwei Magnetpolabschnitte und die zwei Poljochabschnitte, und diese können durch die Abstandhalter und die Schrauben miteinander verbunden werden. Folglich kann sowohl die Verbindung des Elektromagneten mit der Gießform als auch der Auseinanderbau einfach vorgenommen werden, und auch der Zusammenbau der Gießform und dessen Zentrierung kann einfach vorgenommen, werden. Folglich können die Wartungszeit und die Kosten gespart werden, und es wird ein kleinerer Raum zum vorübergehenden Lagern des Elektromagneten benötigt und die Handhabung kann erleichtert werden.
(3) Da die Gießform und der Elektromagnet in der zusammengesetzten Konstruktion ausgebildet werden können, gibt es keinen Verbindungsabschnitt, und die Gießform wird lediglich von den Stützschrauben berührt und getragen, die auf dem Elektromagneten vorgesehen sind, und der Elektromagnet wird unabhängig innerhalb der Stranggießvorrichtung getragen. Mit dieser Konstruktion kann die Steigerung der Last auf die Formvibrationsvorrichtung vermieden werden, und es gibt überhaupt keinen Bedarf dafür, die Motorleistung zu erhöhen und die Festigkeit des Antriebssystems zu erhöhen, und die Kosten für die Einrichtungsmodifikationen können gespart werden, und die Zeit, die für die Installation benötigt wird, kann verkürzt werden.
Die Fig. 17 bis 19 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß eine Gießform 101A und ein Elektromagnet 111A fest auf einem gemeinsamen Formträgerrahmen 141A angebracht sind.
Fig. 21 zeigt einen Elektromagneten 111B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 20 zeigt schematisch die Gießform 101 und den Elektromagneten 111 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt wird.
In Fig. 20 sind die Magnetpole 112 des Elektromagneten 111, die breiter als die Langseiten-Kupferplatte 103 der Gießform 101 sind, die durch die Langseiten-Kupferplatten 103 und die Kurzseiten-Kupferplatten 105 gebildet wird, in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet, und jeweils an den Außenseiten der Langseiten-Kupferplatten 103 angeordnet, so daß magnetische Kraftlinien 140 zum elektromagnetischen Bremsen zwischen den Magnetpolen 112 ausgeübt werden. Der Elektromagnet 111 weist die Magnetpole 112 und die Spulen 128 auf, die jeweils um diese Magnetpole gewickelt sind. Wenn Gleichstrom durch die Spulen 128 fließt, erzeugt der Elektromagnet 111 die magnetischen Kraftlinien 140, die vom Nordpol zum Südpol fließen.
Die Verteilung des magnetischen Feldes, das im geschmolzenen Stahl erzeugt wird, hängt von dem Spalt zwischen den entgegengesetzten Magnetpolen und der Form der Magnetpole ab. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der rechteckige Elektromagnet, der eine Breite aufweist, die im allgemeinen gleich der Breite der langen Seite der Gießform mit einem rechteckigen Querschnitt ist, an dieser langen Seite vorgesehen, und ist das Magnetfeld an jedem Ende der langen Seite der Gießform schwächer als das Magnetfeld am zentralen Abschnitt der langen Seite, und kann das einheitliche Magnetfeld nicht über die gesamte Breite des geschmolzenen Stahls in der Gießform erzeugt werden. Das heißt, das Magnetfeld kann nicht einheitlich über die gesamte Breite der Gießform ausgeübt werden, und die Einheitlichkeit des Flusses geschmolzenen Stahls, nachdem dieser am Magnetfeld vorbeigelaufen ist, wird beeinträchtigt, und die Schlackeneinschlüsse können nicht ausreichend entfernt werden.
In Fig. 21 unterscheidet sich die dritte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform darin, daß ein Magnetpol 112B einen Abschnitt niedriger Höhe c an einem zentralen Abschnitt seiner langen Seite und einen Abschnitt höherer Höhe d an jedem Ende der langen Seite aufweist.
Fig. 22 ist eine Darstellung, die einen Vergleich zwischen den magnetischen Flußdichteverteilungen zeigt, die jeweils von den Elektromagneten den ersten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im geschmolzenen Stahl erzeugt werden. Wie dieser Darstellung entnommen werden kann, ist im Fall der dritten Ausführungsform die magnetische Flußdichteverteilung in der Richtung der Breite der Gießform 111B im allgemeinen einheitlich, was folglich einen wirksamen Betrieb erreicht. Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erreicht die folgende Wirkung. Die elektromagnetische Bremse wird durch den Elektromagneten ausgeführt, der die Magnetpole aufweist, deren Breite größer als die Breite der Gießform ist, und die Höhe des Endes der langen Seite des Magnetpols ist höher als die Höhe des zentralen Abschnittes der langen Seite. Folglich kann das einheitliche Magnetfeld über die gesamte Breite des Gußstückes angelegt werden, und die Einheitlichkeit des abgelenkten Flusses des geschmolzenen Stahls in der Gießform wird am unteren Abschnitt der Gießform erreicht, wodurch die Wirkung des Verringerns der Schlackeneinschlüsse verbessert wird.
Die Fig. 23 bis 28 zeigen eine Stranggießform gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren werden die Teile, die der in den Fig. 5 bis 15B gezeigten ersten Ausführungsform gemeinsam sind, durch jeweils identische Bezugsziffern bezeichnet. Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß ein Teil jeder Stützplatte 136C aus einem magnetischen Material besteht.
In den Fig. 23 und 24 sind Magnetpole 112 eines Elektromagneten 111, die eine Breite aufweisen, die im allgemeinen gleich einer Breite einer Langseiten- Kupferplatte 103 einer Gießform 101 ist, die durch die Langseiten-Kupferplatten 103 und die Kurzseiten- Kupferplatten 105 gebildet wird, in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet, und sind jeweils an den Außenseiten der Langseiten-Kupferplatten 103 angeordnet, so daß die magnetischen Kraftlinien 140 zum elektromagnetischen Bremsen zwischen den Magnetpolen 112 augeübt werden.
Der Elektromagnet 111 weist die Magnetpole 112 und Spulen 128, die jeweils um diese Magnetpole gewickelt sind, auf, und die Gießform 101 wird von einem Eisenkern 139 umgeben, der die Magnetpole 112 aufweist.
Wenn Gleichstrom durch die Spulen 128 fließt, erzeugt der Elektromagnet 111 die magnetischen Kraftlinien 140, die vom Nordpol zum Südpol fließen.
Die Langseiten-Kupferplatten 103 werden jeweils fest von den Stützplatten 136C aus einem nichtmagnetischen Material (rostfreier Austenitstahl) gehalten, und die Abschnitte der Stützplatte 136C, die den Enden des magnetischen Pols 112 gegenüberliegen, bestehen aus einem hartem Material wie Flußstahl oder einer Eisen-Kobalt- Legierung. Fig. 24 ist eine Ansicht, in der die Magnetpole 112 in einer Höhe unterhalb einer Einspritzöffnung 129a für geschmolzenen Stahl einer Tauchdüse 129 angeordnet sind, und in diesem Fall wird der Auslaßfluß geschmolzenen Stahls, der von der Tauchdüse 129 eingespritzt wird, an der Position der Magnetpole 112 gebremst, um in einen einheitlichen Fluß umgewandelt zu werden.
Wie in den Fig. 25 bis 27 gezeigt wird, besteht der Abschnitt der rostfreien Stahlstützplatte 136C, die dem Magnetpol 112 gegenüber liegt und 100 mm auswärts von jedem Ende des Magnetpols 112 und 250 mm einwärts davon zum Zentrum des Magnetpols in einer Höhe hin angeordnet ist, die im allgemeinen gleich der Höhe des Magnetpols 112 ist, aus einem magnetischen Material 142.
Fig. 29 zeigt einen Vergleich zwischen der ersten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform, in der die Magnetpole, die eine Breite von 1600 mm und eine Höhe von 200 mm aufweisen, mit der Gießform verwendet werden, die eine Gußbreite von 1600 mm und eine Gußdicke von 260 mm aufweist. Wie in Fig. 29 gezeigt, konnte die magnetische Flußverteilung in der Richtung der langen Seite der Gießform, welche an deren gegenüberliegenden Enden um 32% gedämpft wurde, auf eine Dämpfung von 7% verringert werden. Die Fig. 30A bis 44 zeigen eine Gießform und eine elektromagnetische Bremse gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In diesen Figuren werden zwei Tauchdüsen 215a, 215b in eine Gießform 201 eingeführt, und Metall für eine Oberflächenschicht und Metall für eine Innenschicht werden von den Tauchdüsen 215a bzw. 215b eingespritzt. Wie in Fig. 31 gezeigt, ist ein Elektromagnet 207 am unteren Abschnitt der Gießform 201 angeordnet, und ist zwischen Einspritzöffnungen 253a, 253b der Tauchdüsen 215a, 215b angeordnet. Der Elektromagnet umgibt die Außenseite der Gießform 201, die aus Langseiten-Kupferplatten 203 und Kurzseiten-Kupferplatten 205 gebildet wird. 252 bezeichnet geschmolzenen Stahl, und 216 bezeichnet ein Doppelschichtgußstück.
Die Gießform 201 weist die Langseiten-Kupferplatten 203, die an deren oberen Abschnitten von Wasserkästen 202a, 202b gehalten werden und an deren unteren Abschnitten von Magnetpolen 209 des Elektromagneten 207 gehalten werden, Kurzseiten-Trageplatten 224a, 224b (siehe Fig. 31), die an dem Wasserkasten 202b montiert sind, Kurzseiten- Stützplatten 204, die von Stützschrauben 245 positioniert und getragen werden, die auf den Kurzseiten-Trageplatten montiert sind, die Kurzseiten-Kupferplatten 205, die von den Kurzseiten-Stützplatten getragen werden, Tellerfedern 206 (siehe Fig. 32) zum starren Halten der Kurzseiten- Kupferplatten 205 zwischen den Langseiten-Kupferplatten 203 während des Gießens, eine Spannvorrichtung 225, die aus Spannstangen 221 und Muttern 222 besteht, und einen Form- Basisrahmen 214 auf, der alle diese Teile trägt.
Wie in den Fig. 33 und 37 gezeigt wird, werden die oberen Abschnitte der Langseiten-Kupferplatten 203 starr von den Wasserkästen 202a und 202b und einer Anzahl von Kupferplatten-Montageschrauben 232, die sich durch diese Wasserkästen in die Langseiten-Kupferplatten 203 erstrecken, gehalten. Wie in Fig. 32 gezeigt wird, werden ferner die unteren Abschnitte dieser Kupferplatten fest an den Magnetpolen 209 durch eine Anzahl von Schrauben 217 (siehe Fig. 32) gehalten, die sich durch die Magnetpole 209 des Elektromagneten 207 in die Kupferplatten 203 erstrecken. Ferner werden die unteren Endabschnitte, die nicht von den Magnetpolen 209 gehalten werden können, von Halteplatten 246 gehalten, die an den Magnetpolen 209 angebracht sind. Wie in den Fig. 43 und 44 gezeigt wird, wird, um zu verhindern, daß die magnetische Flußdichte des Elektromagneten 207 verringert wird, ein nicht magnetisches Material (im allgemeinen rostfreier Austenitstahl) als die Halteplatte 246 verwendet, und die Halteplatte wird fest am vorderen hervorstehenden Abschnitt des Magnetpols 209 durch Schrauben 247 befestigt, und hält das untere Ende der Langseiten-Kupferplatte 203 durch eine Anzahl von Schrauben 248 auf eine ähnliche Weise.
Bezugnehmend auf die Fig. 35 und 36 sind zum Kühlen der Langseiten-Kupferplatte 203 eine Anzahl von Kühlwasserkanälen 231 im oberen Abschnitt dieser Kupferplatte vorgesehen, und Kühlwasser zum Durchlaufen durch diese Kanäle wird von den Wasserkästen 202a, 202b zugeführt und in sie abgelassen. Die Dicke des unteren Abschnittes der Langseiten-Kupferplatte 203 beträgt etwa die Hälfte der Dicke deren oberen Abschnittes, um den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Magnetpolen 209 zu minimieren, um die Intensität des magnetischen Feldes zu maximieren. Aus diesem Grund wird die Kühlung des unteren Abschnittes durch eine Anzahl von darin vorgesehenen Kühlwassertieflöchern 234 bewirkt. Das Kühlwasser wird dem oberen Abschnitt des Tiefloches 234a von einem Wasserzuführrohr 236 über ein Rohr 238a und ein Dichtungsstück 239 (siehe Fig. 38) zugeführt, und läuft durch ein angrenzendes Tiefloch 234b über ein unteres Sammelloch 240, wie in Fig. 39 gezeigt, und wird über ein Dichtungsstück 239 und ein Rohr 238b in ein Abflußrohr 237 abgelassen, wie in der Wasserzuführung. Zwei angrenzende 234a, 234b der Tieflöcher bilden einen Kühlwasserweg, und das untere Sammelloch 240 wird von Stopfen 235 (siehe Fig. 36 und 39) für je zwei angrenzende Tieflöcher aufgeteilt.
Wie in Fig. 31 gezeigt, wird Kühlwasser für die Kurzseiten- Kupferplatte 205 von einem Wasserzufuhrschlauch 242 einem Wasserloch 243a in der Rückplatte 204 zugeführt, und läuft durch eine Kühlungsnut 243b der Kurzseiten- Kupferplatte 205, um die Kurzseiten-Kupferplatte 205 zu kühlen, und wird dann von einem Abflußschlauch 242 über ein Wasserloch 243b abgelassen.
Wie in Fig. 30B gezeigt, weist der Elektromagnet 207 gegenüberliegende Windungen 208, die gegenüberliegenden Magnetpole 209, gegenüberliegende Poljoche 210 (die längs der langen Seite vorgesehen sind) und Kurzseiten-Poljoche 211 zum Bilden eines magnetischen Weges zwischen den Magnetpolen 209 auf. Der Elektromagnet kann in vier Abschnitte aufgeteilt werden, das heißt, die Abschnitte, die an der langen Seite bereitgestellt werden und aus den jeweiligen Windungen 208 bestehen, die jeweiligen Magnetpole 209 und das jeweilige Poljoch 210 und die Kurzseiten- Poljoche 211. Wie in Fig. 34 gezeigt wird, können diese Abschnitte durch eine Schließvorrichtung 223, die Spannstangen 220, die sich durch die Poljoche 210 und 211 erstrecken, Tellerfedern 250 und Muttern 251 aufweist, zu einer integralen Konstruktion zusammengebaut werden. In den Zeichnungen bezeichnet 254 Trennabschnitte für die Poljoche und 255 bezeichnet einen Eisenkern.
Wie in Fig. 32 gezeigt, wird bezüglich der Spannvorrichtung 225 zum festen Halten der Kurzseiten- Kupferplatten 205 zwischen den Langseiten-Kupferplatten 203 während des Gießens, der obere Abschnitt gespannt, wobei die Spannstangen 221, die zwischen den Wasserkästen 202a, 202b verbunden sind, und die Tellerfedern 206 wie oben beschrieben verwendet werden. Bezüglich des unteren Abschnittes ist, wenn der Elektromagnet 207 durch die in Fig. 34 gezeigte Schließvorrichtung 232 zusammengebaut wird, ein Spalt (etwa 0,5 mm) an den Trennabschnitten 254 zwischen den Poljochen 210 und 211 vorgesehen, und die Kurzseiten-Kupferplatten 205 werden fest zwischen den Langseiten-Kupferplatten 203 durch die Magnetpole 209, die gegen die Federkräfte der Tellerfedern 250 der Schließvorrichtung 223 wirken, gehalten.
Wie in Fig. 32 gezeigt, wird der Elektromagnet 207 vom Basisrahmen 214 gehalten, und kann durch Stützschrauben 249 justiert werden, die am Basisrahmen 214 angebracht sind, um relativ zur Gießform 201 positioniert zu werden.
Wie in Fig. 41 und 42 gezeigt wird, sind Fußrollen 218, die unterhalb der Gießform bereitgestellt werden, zusammen mit Einbaustücken 227 fest an einem Fußrollen- Montagerahmen 226, der mit Schrauben 228 an der unteren Oberfläche der Poljoche 210 angebracht ist, befestigt und können wenn nötig durch Stützschrauben 229, die an dem Montagerahmen 226 angebracht sind, justiert werden.
Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt die folgenden Wirkungen:
(1) Die oberen Abschnitte und unteren Abschnitte der Langseiten-Kupferplatten der Gießform werden direkt von den Wasserkästen bzw. den Magnetpolen des Elektromagneten gehalten, und folglich wird eine ausreichende magnetische Flußdichte erhalten. Ferner kann, da der Elektromagnet, der eine Breite aufweist, die im allgemeinen gleich der Breite der langen Seite ist, am unteren Abschnitt der Gießform vorgesehen ist und zwischen den Einspritzöffnungen der zwei Tauchdüsen angeordnet ist, das Vermischen der zwei Schichten auf ein minimales Maß begrenzt werden, wodurch die Herstellung des Doppelschichtgußstückes, das eine klare Grenze zwischen der Oberflächenschicht und der Innenschicht aufweist, ermöglicht wird.
(2) Es werden eine solche Kupferplattendicke und eine solche Kühlkonstruktion, von denen bisher ausreichend bewiesen worden ist, daß sie wirksam sind, auf den oberen Abschnitt der Gießform, der eine hohe Kühlfähigkeit und eine ausreichende Festigkeit gegen eine Hochtemperaturverformung erfordert, angewendet. Bezüglich des unteren Abschnittes, der eine schlechtere Kühlfähigkeit und Hochtemperaturfestigkeit als der obere Abschnitt haben darf, beträgt dessen Kupferplattendicke etwa die Hälfte der des oberen Abschnittes, wodurch die magnetische Flußdichte maximiert wird, und auch die Kühlkonstruktion wird von den Tieflöchern bereitgestellt. Als ein Ergebnis ist die magnetische Flußdichte eines zur praktischen Verwendung notwendigen Pegels mit der Gießfähigkeit vereinbar.
(3) Der Elektromagnet ist in die Poljochabschnitte, die jeweils die zwei Magnetpole und Windungen aufweisen, und die zwei Poljochabschnitte zum Bilden des magnetischen Weges aufgeteilt und kann durch die Schließvorrichtung, die die Spannstangen und die Tellerfedern aufweist, zusammengebaut werden. Folglich können der Zusammenbau und der Auseinanderbau des Elektromagneten einfach bewerkstelligt werden, und die Zeit und die Kosten für die Wartung der Gießform können gespart werden.
Ferner ist, wenn der Elektromagnet durch die Schließvorrichtung zusammengebaut wird, der Spalt zwischen den Poljochen vorgesehen, und die Kurzseiten-Kupferplatten können zwischen den Langseiten-Kupferplatten durch die Kraft der Tellerfedern in der Schließvorrichtung gehalten werden. Folglich kann der Querschnitt der Gießform sogar während des Gießens beibehalten werden, wodurch die Genauigkeit der Querschnittsform und der Abmessungen der Gießform und die Qualität des Gußstückes sichergestellt werden.
Die Fig. 45 bis 54 zeigen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und diese sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform in den folgenden Punkten. Namentlich weist jeder der Wasserkästen 302a, 302b einen Wasserzufuhrkasten 362 und einen Wasserablaßkasten 361 auf, und Stützplatten 363a, 363b befestigen und halten jeweils die Langseiten- Kupferplatten 303a, 303b vom oberen Abschnitt zum unteren Abschnitt. Die Stützplatten 363a, 363b werden fest auf Magnetpole 309 eines Elektromagneten 307 durch eine Anzahl von Schrauben 317, die sich durch die Magnetpole 309 erstrecken, gehalten. Die Kühlung der Langseiten-Kupferplatten 303a, 303b wird bewirkt, indem Kühlwasser einer Anzahl von Kanälen 331 zugeführt wird, die in den Kupferplatten 303a, 303b von deren oberen Abschnitt zu deren unteren Abschnitt ausgebildet sind. Das Wasser wird den Kanälen 331 von einer Anzahl von Kanälen 364 zugeführt, die in den Oberflächen der Stützplatten 363a, 363b ausgebildet sind, an denen die Kupferplatten 303a bzw. 303b angebracht sind, wobei die Kanäle 364 an solchen Positionen vorgesehen sind, daß sie nicht die Kanäle 331 behindern. Insbesondere fließt das den Kupferplatten zuzuführende Kühlwasser von den Wasserzuführkästen 362 durch die Kanäle 364 herunter in die Stützplatten 363a, 363b und fließt über Wasserzufuhrverteiler 365a, 365b, die an den unteren Endabschnitten bereitgestellt werden, aufwärts durch die Kühlwasserkanäle 331, die in den Kupferplatten 303a, 303b ausgebildet sind, und wird in die Wasserabflußkästen 361 über Wasserauslaßverteiler 366a, 366b, die an den oberen Endabschnitten bereitgestellt werden, abgelassen, wodurch eine wirksame Kühlung der Kupferplatten 303a, 303b erreicht wird.
Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt die folgenden Wirkungen:
(1) Die Langseiten-Kupferplatte der Gießform wird abgeschliffen, um zum Beispiel Beschädigungen auf deren Oberfläche zu entfernen, nachdem die Kupferplatte viele Male verwendet wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird, sogar wenn die Befestigung des Elektromagneten und des Magnetpols relativ zum unteren Abschnitt der Kupferplatte gelöst ist, eine freie Deformation der Kupferplatte durch die Stützplatte begrenzt, und es wird vor dem Abschleifen folglich kein Verformungsentfernungsvorgang benötigt, und auch der Betrag des Abschleifens wird auf einem Minimum gehalten, wodurch die Lebenszeit der Kupferplatte verlängert wird und auch die laufenden Kosten verringert werden.
(2) Die oberen und unteren Abschnitte der Kupferplatte sind gleich dick, und auch die Kühlkonstruktion am oberen Abschnitt ist dieselbe wie die am unteren Abschnitt, und folglich kann die Verringerung der Herstellungskosten erreicht werden.

Claims

1. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform (101) mit einem Elektromagneten (111), der Magnetpole (112) aufweist, die an langen Seiten (103) der Gießform mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen sind und in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet sind, wobei die Magnetpole (112) eine Breite aufweisen, die im allgemeinen gleich der Breite der langen Seiten der Gießform (110) ist; und Spulen (128), die um äußere Ränder der Magnetpole (112) gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (111) innerhalb des vertikalen Verlaufs der Gießform (101) angeordnet ist, und ein Eisenkern (139) in umgebender Beziehung zur Gießform (101) vorgesehen ist.

2. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform (101) nach Anspruch 1, wobei der Eisenkern (139) ein Paar Poljoche (210) aufweist, die jeweils die Magnetpole (112) aufweisen, die jeweils an den langen Seiten der Gießform vorgesehen sind, und ferner ein Paar Poljoche (211) aufweist, die jeweils an kurzen Seiten (205) der Gießform (101) vorgesehen sind.

3. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform (101) nach Anspruch 2, wobei Abstandhalter (114) vorgesehen sind, die zwischen den Poljochen (210) an den langen Seiten der Gießform (101) und den Poljochen (211) an den kurzen Seiten (205) der Gießform angeordnet sind.

4. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform (101) nach Anspruch 2, wobei die Poljoche (210) an den langen Seiten (203) der Gießform (101) mit den Poljochen (211) an den kurzen Seiten der Gießform (101) durch Federn (250) und Spannstangen verbunden sind.

5. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform (101) nach Anspruch 1, bei der ein magnetisches Feld, das zwischen den Magnetpolen (112) erzeugt wird, auf einen Fluß geschmolzenen Stahls wirkt, der sich in einer senkrechten Richtung zum magnetischen Feld bewegt, um dadurch einen Induktionsstrom zu erzeugen zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft, durch die der Fluß geschmolzenen Stahls verzögert wird; und wobei die Höhe des Magnetpols (112B) des Elektromagneten in einer vertikalen Richtung an seinen Endabschnitten (d) größer ist als an seinem zentralen Abschnitt.

6. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform (101) nach Anspruch 1, wobei der Elektromagnet (111) den Fluß geschmolzenen Stahls, der von einer Tauchdüse (129) einer Stranggießvorrichtung zugeführt wird, durch eine elektromagnetische Kraft steuert und verzögert; und ferner Stützplatten (136 G) vorgesehen sind, die die langen Seiten der Gießform (101) halten und aus einem magnetischen Material (142) bestehen; und die Abschnitte, die aus dem magnetischen Material bestehen, jeweils nahe den Enden der Magnetpole angeordnet sind.

7. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach Anspruch 6, bei der der Abschnitt, der aus dem magne tischen Material besteht, sich in einer horizontalen Richtung etwa 100 mm bis etwa 250 mm vom Ende des Magnetpols zum zentralen Abschnitt des Magnetpols erstreckt, und sich auch in einer vertikalen Richtung mindestens über die Höhe des Magnetpols erstreckt.

8. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Magnetpole in einer Höhe unterhalb einer Einspritzöffnung (129a) einer Tauchdüse für geschmolzenen Stahl angeordnet sind.

9. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach Anspruch 8, bei der die Gießform auf einem Formvibrationstisch (108a, 108b) angeordnet ist, wobei der Elektromagnet von einer Elektromagnethaltevorrichtung (118, 119) gehalten wird, die von dem Formvibrationstisch (108a, 108b) getrennt ist.

10. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach Anspruch 8, bei der ein Trageglied (116), das in der Lage ist, die Gießform zu tragen, auf dem Elektromagneten angebracht ist, wobei das Trageglied ein Austauschen der Gießform und des Elektromagneten auf eine solche Weise ermöglicht, daß die Gießform und der Elektromagnet integral miteinander verbunden sind.

11. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der ein Formträgerrahmen zum Tragen des Elektromagneten, von Wasserkästen und der Gießform vorgesehen ist.

12. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verwendung in einer Stranggießvorrichtung, die zwei Tauchdüsen (215a, 215b), deren Einspritzöffnungen (253a, 253b) für geschmolzenen Stahl jeweils in verschiedenen Höhen angeordnet sind, und die Gießform (201) mit rechteckigem Querschnitt aufweist, wobei die Magnetpole (112) zwischen den beiden Einspritzöffnungen (253a, 253b) für geschmolzenen Stahl angeordnet sind.

13. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach Anspruch 12, bei der obere Abschnitte von Kupferplatten (203) an den langen Seiten die Gießform (201) von Wasserkästen (202a, 202b) gehalten werden, wohingegen deren untere Abschnitte von den Magnetpolen (209) gehalten werden.

14. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach Anspruch 13, bei der obere Abschnitte von Kühlwasserwegen der Kupferplatten durch Kanäle (231) gebildet werden, wohingegen deren untere Abschnitte durch Tieflöcher gebildet werden (234).

15. Elektromagnetische Bremsvorrichtung für eine Stranggießform nach Anspruch 12, bei »der jeder der Wasserkästen, die jeweils an den langen Seiten der Gießform angeordnet sind, eine Öffnung aufweist, in welche der Magnetpol eingeführt werden kann, wobei eine Stützplatte aus rostfreiem Stahl und eine Kupferplatte an dieser Seite des Wasserkastens nahe dem geschmolzenen Stahl angeordnet ist.