EP0106791A1 - Anordnung beim kontinuierlichen Stranggiessen zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des Giessstranges - Google Patents
Anordnung beim kontinuierlichen Stranggiessen zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des Giessstranges Download PDFInfo
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- EP0106791A1 EP0106791A1 EP83710061A EP83710061A EP0106791A1 EP 0106791 A1 EP0106791 A1 EP 0106791A1 EP 83710061 A EP83710061 A EP 83710061A EP 83710061 A EP83710061 A EP 83710061A EP 0106791 A1 EP0106791 A1 EP 0106791A1
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- B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
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Definitions
- the invention relates to an arrangement in continuous continuous casting for stirring the non-solidified areas of the casting strand according to the preamble of claim 1.
- the invention has for its object to develop a continuous casting arrangement of the type mentioned in which. Intense heat protection for the stirrer and intensive cooling of the casting strand are made possible without the aforementioned circulating currents which can weaken the stirrer field.
- the arrangement according to the invention provides good cooling of the strand and can easily attach the cooling tubes in such a way that no circulating currents occur and the field of the stirrer is thus not shielded.
- the invention also provides good protection against mechanical damage caused by the casting strand or the cold strand head if these should take an unintended path which would lead to a collision with the stirrer.
- Figures 1 and 2 show a stirrer on a continuous casting strand for stirring the non-solidified areas of the casting strand.
- a stirrer two or more can be present and these can be arranged directly next to one another in the longitudinal direction and / or transverse direction of the casting strand, or can be arranged in a zigzag or other manner in relation to the casting strand.
- the stirrers are fed with two-, three- or multi-phase current with a frequency of 50 to 60 Hz for so-called billets, of approx. 25 Hz or less for so-called blooms and of less than 10 Hz for so-called slabs other frequencies naturally occur within the scope of the inventive concept.
- the stirrer (s) is / are designated 1 in FIG.
- the casting strand 2 is shown schematically.
- a tube 3 is attached, which is provided with a plurality of spray nozzles 4 or spray openings, which are directed towards the nearest side of the casting strand or at the edges thereof. Cooling water is supplied via the pipe 3, with which the strand is sprayed, as a result of which it experiences a certain cooling.
- the system is constructed in such a way that the resulting flow through parts which form closed ' conductor tracks is minimized.
- Figure 2 shows a stirrer 2, which is provided with two cooling tubes 3 "and 3", which together form a circle 5 which closes outside the field of the stirrer.
- the concatenated with this circle resulting magnetic flux is - as clutter together- from the registered flow directions in Figure 2 is zero, so that in this case no significant influence of the field takes place of the U mrrockers.
- the tubes 3 'and 3 "run parallel to one another and in the longitudinal direction of the stirrer, and they must not have any electrically conductive connection to one another or to the stirrer in the region below or in front of the stirrer.
- the stirrer with the cooling tube preferably consists of non-magnetic material with high specific electrical resistance, for example made of austenitic stainless Stole.
- the spray water pipes 3 'and 3 are attached between the stirrer 1 and the casting strand 2 (see FIG. 3).
- the spray nozzles 6 are sunk in the cooling pipes 3', 3" here. This prevents damage to the pipes, i.e. protection against the cold strand head is obtained.
- a radiation protection 7 made of electrically non-conductive material, for example made of fibers, asbestos or the like, is attached between the cooling tubes 3 ′ and 3 ′′ and on the side thereof.
- the rinse water is sprayed out through the nozzles 6, and the case cooling water occurs in the cooling tubes inside the stirrer 1 (not shown).
- the spray water pipes can, for example, be coated with aluminum oxide (Al 2 O 3 ). It is important that the radiation protection 7 is non-conductive even when moist remains, and its job is to increase the time constant for heating the stirrer.
- An advantage of using separate cooling water circuits is that if the spray water fails, the stirrer will still cool, and vice versa.
- FIG. 4 shows a casting strand 2, which is provided with cooling pipes between the casting strand 2 and the stirrer 1, which, as already mentioned, are equipped with recessed nozzles 6. To the side of these pipes are further cooling pipes 8 which are provided with nozzles 9, the cooling water being directed directly at the stirrer, more precisely at the edges and parts of the side surfaces of the stirrer. The others Cooling tubes 3 are also provided with nozzles 10 for spraying the stirrer. This increases protection against heat radiation from the strand, and radiation protection 11 of the type described in connection with FIG. 3 is also present in this embodiment. Protection of the agitator housing against heat radiation from the strand is thus obtained.
- the stirrer is also cooled by means of the spray cooling (10), and this cooling of the stirrer effectively reduces the inductive heating caused by its losses, which heating takes place in addition to the heating by radiation from the casting strand.
- the cooling water system consists of two parts: first, a pipe system separate from the stirrer for spray cooling through the pipes 3, which is constructed in such a way that circulating currents are avoided, and second, a system in the stirrer 1 for the usual internal cooling of the stirrer.
- the radiation protection 11 can be provided with two side parts which serve as radiation protection for the edges of the stirrer.
- the figures show how the tubes 3 'and 3 "run in the longitudinal direction of the stirrer. Since the exemplary embodiment shows a longitudinal stirrer, the tubes thus also run in the longitudinal direction of the strand. In the case of a transverse stirrer, these tubes would run perpendicular to the longitudinal direction of the strand In general it can be said that the direction of the tubes coincides with the direction of propagation of the traveling field generated by the stirrer.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung beim kontinuierlichen Stranggießen zum Umrühren der nicht erstarrten Bereiche des Gießstranges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- 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.
- 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.
- 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.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen genannt.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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).
- 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.
- 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.
- 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.
- Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.
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