EP0698434A1 - Stranggiessanlage zum Giessen von Dünnbrammen - Google Patents

Stranggiessanlage zum Giessen von Dünnbrammen Download PDF

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EP0698434A1 EP95112424A EP95112424A EP0698434A1 EP 0698434 A1 EP0698434 A1 EP 0698434A1 EP 95112424 A EP95112424 A EP 95112424A EP 95112424 A EP95112424 A EP 95112424A EP 0698434 A1 EP0698434 A1 EP 0698434A1
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Günter Dr. Flemming
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields

Definitions

  • the invention relates to a continuous caster for casting thin slabs with an electromagnetic braking device for the steel melt flowing through a dip tube into the mold, which consists of a coil associated with the broad sides of the mold with a ferromagnetic core and a yoke enclosing the mold.
  • the invention is based on the knowledge that different casting programs, i.e. different casting speeds, casting formats, steel qualities and casting conditions set different unstable flow conditions within the mold with the consequence of quality defects.
  • the object of the invention is to create a continuous casting installation for casting thin slabs with a narrow mold cavity, the melt flowing out of the immersion casting tube at high speed with a simple, inexpensive braking device, more precisely the casting program and the resulting results Adjust casting conditions.
  • the cores are each formed from a main core and a partial core on the casting strand side and different partial cores can be used to adapt the magnetic field to changing casting conditions.
  • a constant optimal flow distribution within the mold can be achieved with changing casting conditions by defined braking of the pouring flow.
  • strand shell washing, casting mirror waves, local fluctuations in thickness of the slag layer lying on top, which lead to insufficient lubrication, and drawing in of slag and casting powder into the strand are avoided.
  • the overall effect of this is a considerable improvement in both the strand surface and the structure of the cast thin slab strand.
  • the partial cores of the following configuration can be used for more precise adaptation and adjustment of the magnetic field:
  • the partial cores have different lengths.
  • the partial cores have different heights.
  • the partial cores have reduced cross-sections.
  • the side area of a partial core is offset in height from a central area.
  • a recess in a mold frame for accommodating the different partial cores made of magnetic material on the casting strand side in front of a main core, and non-magnetic filler pieces are used in the interstices remaining in the recess due to partial cores of different dimensions.
  • a mold space 1 is formed by two cooled broad side walls 2 and two narrow side walls 3.
  • the broad side walls 2 are attached to a mold frame 4.
  • the cooling water is supplied from a lower cooling chamber 5, while the cooling water discharge via an upper cooling chamber 6 each.
  • the molten steel is introduced through an immersion pouring tube 7 and the mold is filled up to the casting level 8, which is covered by casting powder.
  • the immersion pouring tube 7 is provided with openings 9 which are inclined downwards and from which the pouring streams emerge.
  • An electromagnetic braking device for the emerging pouring streams consists of a yoke 10 enclosing the mold, to which a main core 11 extending across the width of the mold is fastened on each side. Each main core 11 is surrounded by a coil 12. On the face side of the main cores, 4 recesses 13 are provided in the mold frame, into which partial cores 14a-m can optionally be inserted to influence the magnetic field.
  • partial cores 14a-g are shown in the installed position in front of the vertically cut recess 13 in the mold frame.
  • the partial cores 14a-g differ both in terms of length, cross-sectional shape and their arrangement in the recess 13.
  • the resulting spaces are filled with filler pieces 15b-g.
  • FIG. 3 in front of a recess 13 shown in horizontal section in the mold frame 4, longitudinal views of partial cores 14h-1 extending over the mold width are shown.
  • the partial cores 14h-l are reduced in cross-section over longitudinal sections, cavities being filled with filler pieces 15i-l made of non-magnetic material.
  • the length of the partial cores can also vary here.
  • FIG. 4 shows a front view of a partial core 14m, lateral regions X being offset in relation to the central region Y in the direction of the casting direction indicated by arrow 16. In this way, an adaptation takes place in the direction of downward inclined pouring flows.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment of a thin slab mold with a funnel-shaped upper pouring area, but can equally be used for molds with parallel or curved wide side walls from the top to the exit opening.

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Abstract

Eine Stranggießanlage zum Gießen von Dünnbrammen ist mit einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung für die durch ein Tauchgießrohr in die Kokille einströmende Stahlschmelze versehen, die aus je einer den Kokillenbreitseiten zugeordneten Spule mit einem ferromagnetischen Kern sowie einem die Kokille umschließenden Joch besteht. Zur Schaffung einer einfachen, kostengünstigen und definiert einstellbaren Bremsvorrichtung sind die Kerne aus je einem Hauptkern (11) und einem gießstrangseitigen Teilkern (14) gebildet, wobei unterschiedliche Teilkerne (14a - m) zur Anpassung des Magnetfeldes an wechselnde Gießbedingungen wahlweise einsetzbar sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage zum Gießen von Dünnbrammen mit einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung für die durch ein Tauchgießrohr in die Kokille einströmende Stahlschmelze, die aus je einer den Kokillenbreitseiten zugeordneten Spule mit einem ferromagnetischen Kern sowie einem die Kokille umschließenden Joch besteht.
  • Bei einer derartigen, durch die EP-B1 04 01 504 bekannten Stranggießanlage sind den Breitseiten einer Brammenkokille Kerne einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung zugeordnet, deren Pole übereinander angeordnet sind. Die Kerne sind zur Beeinflussung der Flussdichte des Magnetfeldes um eine untere Achse schwenkbar. Mit dieser aufwendigen Vorrichtung ist eine Beeinflussung des Magnetfeldes nur in begrenztem Umfang und geringer Genauigkeit durchführbar.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich bei unterschiedlichen Gießprogrammen d.h. unterschiedlichen Gießgeschwindigkeiten, Gießformaten, Stahlqualitäten und Eingießbedingungen unterschiedliche instabile Strömungsverhältnisse innerhalb der Kokille mit der Folge von Qualitätsmängeln einstellen.
  • Hiernach ist Aufgabe der Erfindung, die Schaffung einer Stranggießanlage zum Gießen von Dünnbrammen, mit einem engen Kokillenformraum, die aus dem Tauchgießrohr mit hoher Geschwindigkeit ausströmende Schmelze mit einer einfachen kostengünstigen Bremsvorrichtung genauer dem Gießprogramm und den daraus resultierenden Gießbedingungen anzupassen.
  • Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kerne aus je einem Hauptkern und einem gießstrangseitigen Teilkern gebildet sind und unterschiedliche Teilkerne zur Anpassung des Magnetfeldes an wechselnde Gießbedingungen wahlweise einsetzbar sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Anpassung des Magnetfeldes an das jeweilige Gießprogramm kann bei wechselnden Gießbedingungen durch definierte Abbremsung der Eingießströmung eine konstante optimale Strömungsverteilung innerhalb der Kokille erzielt werden. Insbesondere werden Strangschalenauswaschung, Gießspiegelwellen, zu einer Mangelschmierung führende örtliche Dickenschwankungen der aufliegeden Schlackenschicht, und ein Einziehen von Schlacke und Gießpulver in den Strang vermieden. Daraus resultiert als Gesamtwirkung eine erhebliche Verbesserung sowohl der Strangoberfläche als auch des Gefüges des gegossenen Dünnbrammenstranges.
  • Zur genaueren Anpassung und Einstellung des Magnetfeldes können die Teilkerne folgender Ausgestaltung verwendet werden:
       Die Teilkerne weisen unterschiedliche Längenmaße auf.
       Die Teilkerne weisen unterschiedliche Höhenmaße auf.
       Die Teilkerne weisen Querschnittsverringerungen auf.
       Seitenbereich eines Teilkernes sind gegenüber einem Mittenbereich in der Höhe versetzt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich in einem Kokillenrahmen zur Aufnahme der unterschiedlichen Teilkerne aus magnetischem Werkstoff gießstrangseitig vor einem Hauptkern eine Ausnehmung und in durch Teilkerne unterschiedlicher Abmessung in der Ausnehmung verbleibenden Zwischenräumen sind unmagnetische Füllstücke eingesetzt.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele mit Merkmalen und Vorteilen der Erfindung dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Dünnbrammenstranggießkokille mit einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung im Querschnitt,
    Fig. 2
    einen senkrechten Teilschnitt des Kokillenrahmens im Bereich der Ausnehmung für einen Teilkern mit Querschnitten von unterschiedlichen Teilkernen,
    Fig. 3
    einen horizontalen Teilschnitt einer Kokillenseite mit Längsschnitten unterschiedlicher Teilkerne
    und
    Fig. 4
    die Ansicht eines Teilkernes mit in Gießrichtung gegenüber einem Mittenbereich versetzten Seitenbereichen.
  • Bei der in Fig. 1 dargestellten Stranggießkokille für Dünnbrammen ist ein Formraum 1 durch je zwei gekühlte Breitseitenwände 2 und Schmalseitenwände 3 gebildet. Die Breitseitenwände 2 sind an einem Kokillenrahmen 4 befestigt. Die Kühlwasserzufuhr erfolgt aus je einer unteren Kühlkammer 5, während die Kühlwasserableitung über je eine obere Kühlkammer 6 erfolgt. Die Stahlschmelze wird durch ein Tauchgießrohr 7 eingeleitet und die Kokille bis zum Gießspiegel 8 gefüllt, der durch Gießpulver abgedeckt wird. Das Tauchgießrohr 7 ist mit seitlichen nach unten geneigten öffnungen 9 versehen aus denen die Gießströme austreten.
  • Eine elektromagnetische Bremsvorrichtung für die austretenden Gießströme besteht aus einem die Kokille umschließenden Joch 10, an dem auf jeder Seite ein über die Breite der Kokille reichender Hauptkern 11 befestigt ist. Jeder Hauptkern 11 ist von einer Spule 12 umgeben. Stirnseitig zu den Hauptkernen sind im Kokillenrahmen 4 Ausnehmungen 13 vorgesehen, in die Teilkerne 14a - m zur Beeinflussung des Magnetfeldes wahlweise eingesetzt werden.
  • In Fig. 2 sind vor der vertikal geschnittenen Ausnehmung 13 im Kokillenrahmen 4 verschiedene Teilkerne 14a - g in Einbaulage dargestellt. Die Teilkerne 14a - g unterscheiden sich sowohl hinsichtlich Länge, Querschnittsform als auch ihrer Anordnung in der Ausnehmung 13. Die sich dabei ergebenden Zwischenräume sind durch Füllstücke 15b - g ausgefüllt.
  • In Fig. 3 sind vor einer im Horizontalschnitt dargestellten Ausnehmung 13 im Kokillenrahmen 4 Längsansichten von über die Kokillenbreite reichenden Teilkernen 14h - l dargestellt. Zur Beeinflussung des Magnetfeldes sind die Teilkerne 14h - l über Längsabschnitte im Querschnitt reduziert, wobei Hohlräume durch Füllstücke 15i - l aus unmagnetischem Material ausgefüllt sind. Auch hierbei kann die Länge der Teilkerne variieren.
  • Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht eines Teilkernes 14m, wobei seitliche Bereiche X gegenüber dem Mittenbereich Y in Richtung der durch den Pfeil 16 angegebenen Gießrichtung versetzt sind. Auf diese Weise erfolgt eine Anpassung in Richtung von abwärts geneigten Gießströmungen.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel einer Dünnbrammenkokille mit trichterförmigem oberen Eingießbereich beschränkt, sondern gleichermaßen bei Kokillen mit parallelen oder von der Oberseite bis zur Ausgangsöffnung gewölbten Breitseitenwänden anwendbar.

Claims (6)

  1. Stranggießanlage zum Gießen von Dünnbrammen mit einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung für die durch ein Tauchgießrohr in die Kokille einströmende Stahlschmelze, die aus je einer den Kokillenbreitseiten zugeordneten Spule mit einem ferromagnetischen Kern sowie einem die Kokille umschließenden Joch besteht,
    dadurch gekennzeichet,
    daß die Kerne aus je einem Hauptkern (11) und einem gießstrangseitigen Teilkern (14) gebildet sind und unterschiedliche Teilkerne (14a - m) zur Anpassung des Magnetfeldes an wechselnde Gießbedingungen wahlweise einsetzbar sind.
  2. Stranggießanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Teilkerne (14h - m) unterschiedliche Längenmaße (L) aufweisen.
  3. Stranggießanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Teilkerne (14b - g) unterschiedliche Höhenmaße (H) aufweisen.
  4. Stranggießanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Teilkerne (14e - g und 14i - m) über ihre Länge Querschnittsverringerungen aufweisen.
  5. Stranggießanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Seitenbereiche (X) eines Teilkernes (14m) gegenüber einem Mittenbereich (Y) in der Höhe (H) versetzt sind.
  6. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    das sich in einem Kokillenrahmen (4) zur Aufnahme der unterschiedlichen Teilkerne (14a - m) gießstrangseitig vor einem Hauptkern (11) eine Ausnehmung (13) befindet und an die Stelle von durch Teilkerne (14b - g und 14i - m) unterschiedlicher Abmessung in der Ausnehmung (13) verbleibenden Zwischenräumen unmagnetische Füllstücke (15b - g und 15i - l) eingesetzt sind.
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