SE440491B

SE440491B - PROCEDURAL KIT FOR REMOVING THE NON-LOSSED PARTS OF A CASTING STRING

Info

Publication number: SE440491B
Application number: SE7811562A
Authority: SE
Inventors: S Kollberg; Y Sundberg
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1985-08-05
Also published as: ES485852A1; CH641703A5; IT1119418B; FR2440797B1; SE7811562L; JPS5568159A; FR2440797A1; IT7969179A0; DE2945018A1

Description

7811562-3 10 20 25 30 35 sammansatt av dels en i omrörarens längsriktning vandrande, mellan noll och ett maximum löpande, i omrörarens längsriktning verkande omröringskraft, vilken är kva- dratiskt sinusformad enligt funktionen . 2 x- x sin -- där x är komponenter i omrörarens längsriktning och I är en poldelning, vil- ken kraft, integrerad över en viss tid, ger en i omrörarens längsriktning resulterande omröringskraft; dels en i huvudsak sinusformad, i omrörarens längsriktning vandrande, mellan ett lika stort positivt maximum som negativt minimum löpande, vinkelrätt emot omrörarens eller motsvarande ingående polskos yta verkande tvärkraft, vars tidsintegral över en längre tid är noll och vilken således ej ger en resul- terande kraft, varvid dessa bägge krafter på känt sätt ger den smälta delen av gjutsträngens flytande kärna en turbulent strömning i omrörarens längs- riktning. 7811562-3 10 20 25 30 35 composed on the one hand of a moving force acting in the longitudinal direction of the stirrer, between zero and a maximum continuous stirring force acting in the longitudinal direction of the stirrer, which is square sinusoidally shaped according to the function. 2 x- x sin - where x are components in the longitudinal direction of the stirrer and I is a pole division, which force, integrated over a certain period of time, gives a stirring force resulting in the longitudinal direction of the stirrer; on the one hand, a substantially sinusoidal, wandering in the longitudinal direction of the stirrer, running between an equally large positive maximum and a negative minimum, perpendicular to the surface of the stirrer or corresponding constituent pole shoe, whose time integral over a long time is zero and which thus does not give a resultant force, these two forces in a known manner giving the molten part of the liquid core of the casting string a turbulent flow in the longitudinal direction of the stirrer.

Förfaringssättet enligt uppfinningen kännetecknas därav, att på dessa bägge krafter superponeras en stationär, i tiden och i omrörarens längsriktning periodiskt mellan noll och ett maximum löpande, i huvudsak vinkelrätt emot omrörarens eller_motsvarande polskos yta verkande tvärkraft, varvid denna superponerade tvärkraft alstrar en ökning av turbulensen i strömningen i gjutsträngens flytande kärna; samt att den superponerade kraften antingen åstadkommes av minst en elektro- magnetisk omrörare med spolar anordnade på så sätt, att vid konstant ström i det matande elsystemets faser strömbeläggen i omrörarens spolar (kA/m) i minst en fas till minst 10 % avviker från motsvarande strömbelägg i minst en av de övriga faserna; eller att den superponerade tvärkraften åstadkommes från en på känt sätt ut- förd omrörare, som alltså normalt ej ger någon superponerad tvärkraft, genom att mata strömmen i minst en av faserna så att den till minst 10 % avviker från strömmen i minst en annan fas; eller att den superponerade tvärkraften åstadkommes från en omrörare med spelarnas varvtal, spolarnas utbredning samt strömmar valda så, att ström- beläggen i omrörarens spolar i minst en fas till minst 10 % avviker från motsvarande strömbelägg i minst en av faserna. Denna .kraft ger integrerad över ett tidsintervall en tvärkraft i stort sett vinkelrätt mot omrörarens eller motsvarande polskos yta. Den är vanligen sinusformad, exempelvis kva- dratiskt sinusformad.The method according to the invention is characterized in that a stationary transverse force acting superimposed on these two forces, in time and in the longitudinal direction of the stirrer, is periodically running between zero and a maximum, substantially perpendicular to the surface of the stirrer or corresponding pole piece. the flow in the liquid core of the casting string; and that the superimposed force is either provided by at least one electromagnetic stirrer with coils arranged in such a way that at constant current in the phases of the supply electrical system the current coatings in the coils of the stirrer (kA / m) in at least one phase to at least 10% deviate from the corresponding current coating in at least one of the other phases; or that the superimposed transverse force is obtained from a stirrer designed in a known manner, which thus normally does not give any superimposed transverse force, by feeding the current in at least one of the phases so that it deviates by at least 10% from the current in at least one other phase; or that the superimposed transverse force is produced from a stirrer with the speed of the players, the spread of the coils and currents selected so that the current coatings in the coils of the stirrer in at least one phase to at least 10% deviate from the corresponding current in at least one of the phases. This force gives integrated over a time interval a transverse force substantially perpendicular to the surface of the stirrer or corresponding pole piece. It is usually sinusoidal, for example square sinusoidal.

Genom detta förfaringssätt erhålles en minskad pelarkristallzon, man erhåller 20 25 30 35 7611562-3 ökad globulär zon, minskade centrumsegringar samt man genererar inte några vita band, dvs man erhåller en slutprodukt på gjutsträngen av hög kvalitet.By this method a reduced column crystal zone is obtained, an increased globular zone is obtained, reduced center segments are obtained and no white bands are generated, i.e. a final product of the high quality casting strand is obtained.

Förfaringssättet kan tillämpas vid olika sorters gjutsträng, man kan således tillämpa det vid s k slabs, man kan tillämpa det vid s k blooms samt även vid billets, varvid man dock enligt nedan bör använda olika frekvenser vid omröringen.The procedure can be applied to different types of casting string, it can thus be applied to so-called slabs, it can be applied to so-called blooms and also to billets, whereby, however, according to below, different frequencies should be used when stirring.

Förfaringssättet enligt uppfinningen är exemplifierat i nedanstående figurer, av vilka figur 1 visar en principskiss av en strängomröring, figur 2 visar en omrörare och de därvid erhållna omröríngskrafterna. I figur 1 visas i- tappning av stål eller järnsmälta vid 4 ner i en nedåt öppen, kyld kokill 3.The method according to the invention is exemplified in the figures below, of which figure 1 shows a principle sketch of a string stirring, figure 2 shows a stirrer and the stirring forces obtained thereby. Figure 1 shows the tapping of steel or iron melt at 4 down into a downwardly open, cooled mold 3.

Denna kokill kan givetvis även vara utformad för annan uttappning än vad som gäller vid en nedåt öppen kokill. I kokillen formas gjutsträngen 5, och denna stelnar efterhand först vid ytan. Medelst en eller flera omrörare 7, elektro- magnetiska, flerfasiga, raka eller cylindriska, kan omröringen ske antingen tvärseller längs gjutriktningen eller utföras som en kombination av dylika på olika sätt placerade omrörare. Mellan omröraren 7 och gjutsträngen 5 kan stödrullar 8 av icke magnetiskt material placeras och omröringsriktningen visas med de olika pilarna i de icke stelnade delarna av gjutsträngen 5. I figur 2 visas en omrörare 7, vilken exempelvis och med fördel kan vara spol- lindad. En poldelning kallas här r och man har således visat omröraren ut- bredd över två poldelningar (21). Man har även markerat halva poldelningarna I/2 och 3 1/2, längs en X-axel, som avser omrörarens längsriktning. Man er- håller härvid på känt sätt vid sedvanliga omrörare dels en i huvudsak kvadra- tisktsinusformad, i omrörarens längsriktning (X-led) vandrande, mellan noll och ett maximum löpande, i omrörarens längsriktning verkande omröríngskraft 10, som integrerad vid en viss tid ger en i omrörarens längsriktning resul- terande omröringskraft. Se alltså vid de olika pilarna 10, där maximikraf- terna ligger vid de halva poldelningarna.This mold can of course also be designed for other draining than that which applies to a downwardly open mold. In the mold, the casting string 5 is formed, and this gradually solidifies first at the surface. By means of one or more stirrers 7, electromagnetic, multiphase, straight or cylindrical, the stirring can take place either transversely or along the casting direction or is carried out as a combination of such stirrers placed in different ways. Between the stirrer 7 and the casting string 5, support rollers 8 of non-magnetic material can be placed and the stirring direction is shown with the different arrows in the non-solidified parts of the casting string 5. Figure 2 shows a stirrer 7, which for example can advantageously be coil wound. A pole division is called r here and the stirrer has thus been shown spread over two pole divisions (21). Half of the pole divisions I / 2 and 3 1/2 have also been marked, along an X-axis, which refers to the longitudinal direction of the stirrer. In the case of conventional stirrers, a substantially square-sinusoidal, traveling in the longitudinal direction of the stirrer (X-direction) is obtained, between zero and a maximum continuous stirring force 10 acting in the longitudinal direction of the stirrer, which is integrated at a certain time. a stirring force resulting in the longitudinal direction of the stirrer. So look at the different arrows 10, where the maximum forces are at the half pole divisions.

Man erhåller även en i huvudsak sinusformad, i omrörarens längsriktning vandrande, mellan ett lika stort positivt maximum som ett negativt minimum löpande, vinkelrätt mot omrörarens eller dess motsvarande polskos yta verk- ande tvärkraft 11. Dennas tidsintegral över en längre tid blir som synes noll och ger således ej en resulterande kraft. Tillsammans ger dessa kraf- ter på känt sätt den smälta delen av gjutsträngens flytande kärna en turbu- lent strömning i omrörarens längdriktning. Detta gäller alltså vid en sym- metriskt matad omrörare.A transverse force is also obtained which is substantially sinusoidal, wandering in the longitudinal direction of the stirrer, between a magnitude positive as well as a negative minimum, perpendicular to the surface of the stirrer or its corresponding pole piece 11. Its time integral over a longer period becomes apparently zero and thus does not give a resultant force. Together, these forces, in a known manner, give the molten part of the liquid core of the casting string a turbulent flow in the longitudinal direction of the stirrer. This therefore applies to a symmetrically fed stirrer.

Vid en osymmetrisk matning av omröraren, således enligt uppfinningen, vilken 10 15 20 25 30 35 7s11s62-3 kan erhållas på olika sätt enligt nedan, erhålles superponerat på de bägge krafterna 10 och 11 en stationär, i tiden och i omrörarens längsriktning periodiskt, mellan noll och ett maximum löpande, i stort sett vinkelrätt mot omrörarens eller motsvarande polskos yta verkande tvärkraft 12 (se längst ned i figur 2). Denna har sitt maximum mitt emellan omrörarens polskor eller motsvarande anordning, och denna kraft integrerad över ett tidsintervall ger en tvärkraft i stort sett vinkelrätt mot omrörarens eller motsvarande pclskos yta. Denna superponerade tvärkraft 12 alstrar en kraftig ökning av turbulensen i strömningen i gjutsträngens flytande kärna, och detta är ett av huvudända- målen med uppfinningen.In an asymmetrical supply of the stirrer, thus according to the invention, which can be obtained in different ways as below, a stationary, in time and in the longitudinal direction of the stirrer periodically, is obtained superimposed on the two forces 10 and 11. zero and a maximum continuous transverse force 12 (approximately perpendicular to the surface of the stirrer or corresponding pole piece) (see bottom of Figure 2). This has its maximum in the middle between the pole shoes of the stirrer or corresponding device, and this force integrated over a time interval gives a transverse force substantially perpendicular to the surface of the stirrer or corresponding pole shoe. This superimposed transverse force 12 produces a sharp increase in the turbulence of the flow in the liquid core of the casting strand, and this is one of the main objects of the invention.

Denna superponerade tvärkraft 12 kan erhållas från en elektromagnetisk om- rörare som, i förhållande till de tidigare kända omrörarna, från vilken endast de två krafterna 10 och 11 erhålles, ger en tvärkraft genom att dess strömmar, varvtalen i spolarna samt eventuellt även dessa spolars utsträckning i rummet är så valda, att strömbeläggen i spolarna (kA/m) i minst en fas till minst 10 % avviker från motsvarande strömbelägg i en annan fas i omröraren.This superimposed transverse force 12 can be obtained from an electromagnetic stirrer which, in relation to the previously known stirrers, from which only the two forces 10 and 11 are obtained, gives a transverse force by its currents, the speeds in the coils and possibly also the extent of these coils. in the room are so selected that the current coatings in the coils (kA / m) in at least one phase to at least 10% deviate from the corresponding current coatings in another phase in the stirrer.

Enligt ett annat alternativ kan den superponerade tvärkraften erhållas från en på känt sätt utförd omrörare, som alltså normalt ej ger någon superponerad tvärkraft 12 genom att omröraren matas så, att strömmen i minst en fas till minst 10 % avviker från strömmarna i de andra faserna eller den andra fasen (vid tvåfasig omrörare).According to another alternative, the superimposed transverse force can be obtained from a stirrer designed in a known manner, which thus normally does not give any superimposed transverse force 12 by feeding the stirrer so that the current in at least one phase to at least 10% deviates from the currents in the other phases or the second phase (with a two-phase stirrer).

Man kan även erhålla osymmetrin genom att placera spolarna så, att den ömse- sidiga induktansen ger olika strömmar i faserna beroende på spolarnas inbör- des placering, exempelvis kan de vara placerade i en rad. Man kan även er- hålla denna osymmetri genom olika matning i de olika spolarna.The asymmetry can also be obtained by placing the coils so that the mutual inductance gives different currents in the phases depending on the mutual location of the coils, for example they can be placed in a row. You can also obtain this asymmetry by different feeds in the different coils.

Företrädesvis användes vid förfaringssättet enligt uppfinningen raka omrö- rare men givetvis kan även cylindriska eller andra typer av omrörare förekomma.Preferably straight stirrers are used in the method according to the invention, but of course cylindrical or other types of stirrers can also be present.

Vid en föredragen utföringsform erhålles omröringskrafterna från en spollindad omrörare, och som nämnts kan osymmetrin erhållas antingen genom olika ömse- sidig induktans mellan spelarna och/eller inbördes olika varvtal eller geo- metrisk utbredning för minst en av faserna och/eller olika matning av de olika faserna.In a preferred embodiment the agitation forces are obtained from a coil-wound agitator, and as mentioned the asymmetry can be obtained either by different mutual inductance between the players and / or mutually different speeds or geometric propagation for at least one of the phases and / or different feeding of the different the phases.

Sättet enligt uppfinningen kan tillämpas vid olika typer av gjutsträngar, exempelvis vid s k slabs, varvid omröraren matas från en direktomriktare, exempelvis tvåfasig. Frekvensen är lämpligen O-10 Hz.The method according to the invention can be applied to different types of casting strings, for example in so-called slabs, whereby the stirrer is fed from a direct converter, for example two-phase. The frequency is suitably 0-10 Hz.

Claims

7811562-3 Vid s k blooms kan matningen ske från en frekvensomriktare, bestående av en likriktare plus en växelriktare med ett likspänningsmellanled, och frekvensen lägges här vanligen mellan 10-30 Hz. Vid s k billets kan den elektromagnetiska omröraren matas direkt från nätet, varvid en frekvens på 50 eller 60 Hz väljes. Förfaringssättet enligt ovan kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för nedanstående patentkrav. PATENTKRAV7811562-3 In so-called blooms, the supply can take place from a frequency converter, consisting of a rectifier plus an inverter with a direct voltage intermediate, and the frequency is usually set here between 10-30 Hz. In the case of so-called billets, the electromagnetic stirrer can be fed directly from the mains, a frequency of 50 or 60 Hz being selected. The procedure as above can be varied in many ways within the scope of the following claims. PATENT REQUIREMENTS

1. Förfaringssätt för omröring av de icke-stelnade partierna av en gjut- sträng, kommande från en stränggjutningsmaskin, varvid strängen formas i en kokill och omröring utföres medelst en eller flera elektromagnetiska omrörare, varvid omröraren/omrörarna på känt sätt är anordnade att alstra en magnetisk vandringsvåg i gjutsträngen, varvid fältet från åtminstone en av dessa om- rörare är sammansatt av dels en i omrörarens längsriktning vandrande, mellan noll och ett maximum löpande, i omrörarens längsriktning verkande omröringskraft (10), vilken är kvadratiskt sinusformad enligt funktionen . 2 - sin 3-5 där x är komponenter i omrörarens längsriktning och I är en poldelning, vil- ken kraft, integrerad över en viss tid, ger en i omrörarens längsriktning resulterande omröringskraft (10); dels en i huvudsak sinusformad, i omrörarens längsriktning vandrande, mellan ett lika stort positivt maximum som negativt minimum löpande, vinkelrätt emot omrörarens eller motsvarande ingående polskos ytan verkande tvärkraft (11), vars tidsintegral över en längre tid är noll och vilken således ej ger en resulterande kraft, varvid dessa bägge krafter på känt sätt ger den smälta delen av gjutsträngens flytande kärna en turbulent strömning i omrörarens längsriktning, k ä n n e t e c k n a t därav, att på dessa bägge krafter (10, 11) super- poneras en stationär, i tiden och i omrörarens längsriktning periodiskt mel- lan noll och ett maximum löpande, i huvudsak vinkelrätt emot omrörarens eller motsvarande polskos yta verkande tvärkraft (12), varvid denna superponerade tvärkraft alstrar en ökning av turbulensen i strömningen i gjutsträngens flytande kärna; ,7e11s62-3 samt att den superponerade kraften antingen åstadkommas av minst en elektro- magnetisk omrörare med spolar anordnade på så sätt, att vid konstant ström i det matande elsystemets faser strömbeläggen i omrörarens spolar (kA/m) i minst en fas till minst 10 % avviker från motsvarande strömbelägg i minst en av de övriga faserna; eller att den superponerade tvärkraften åstadkommes från en på känt sätt ut- förd omrörare, som alltså normalt ej ger någon superponerad tvärkraft (12), genom att mata strömmen i minst en av faserna så att den till minst 10 % avviker från strömmen i minst en annan fas; eller att den superponerade tvärkraften åstadkommes från en omrörare med spelarnas varvtal, spolarnas utbredning samt strömmar valda så, att ström- beläggen i omrörarens spolar (kA/m) i minst en fas till minst 10 % avviker från motsvarande strömbelägg i minst en av faserna.A method of agitating the non-solidified portions of a casting strand, coming from a continuous casting machine, the strand being formed in a mold and stirring being performed by means of one or more electromagnetic stirrers, the stirrer (s) being arranged in a known manner to produce a magnetic migration wave in the casting string, the field from at least one of these stirrers being composed of a moving force (10) running in the longitudinal direction of the stirrer, between zero and a maximum running, which is square sinusoidally shaped according to the function. 2 - sin 3-5 where x are components in the longitudinal direction of the stirrer and I is a pole division, which force, integrated over a certain time, gives a stirring force resulting in the longitudinal direction of the stirrer (10); on the one hand, a substantially sinusoidal, wandering in the longitudinal direction of the stirrer, running between a magnitude as positive as negative and negative minimum, perpendicular to the surface of the stirrer or corresponding constituent pole (11), whose time integral over a long period is zero and which thus does not give a resulting force, these two forces in a known manner giving the molten part of the liquid core of the casting string a turbulent flow in the longitudinal direction of the stirrer, characterized in that on these two forces (10, 11) a stationary, in time and in the longitudinal direction of the agitator periodically between zero and a maximum continuous transverse force (12) acting continuously, substantially perpendicular to the surface of the agitator or corresponding pole piece, this superimposed transverse force generating an increase in the turbulence in the flow in the liquid core of the casting string; 7e11s62-3 and that the superimposed force is either provided by at least one electromagnetic stirrer with coils arranged in such a way that at constant current in the phases of the supply electrical system the current coatings in the stirrer coils (kA / m) in at least one phase to at least 10 % deviates from the corresponding current occupancy in at least one of the other phases; or that the superimposed transverse force is obtained from a stirrer designed in a known manner, which thus normally does not give any superimposed transverse force (12), by feeding the current in at least one of the phases so that it deviates at least 10% from the current in at least one another phase; or that the superimposed transverse force is produced from a stirrer with the speed of the players, the spread of the coils and currents selected so that the current occupancy in the stirrer coils (kA / m) in at least one phase to at least 10% deviates from the corresponding current in at least one of the phases.

2. Förfaringssätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att omröríngskrafterna åstadkommas av en spollindad omrörare.2. A method according to claim 1, characterized in that the stirring forces are provided by a coil-wound stirrer.

3. Förfaringssätt enligt något av patentkraven 1 och 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att omröringskrafterna erhålles från minst en omrörare, matad från en direktomriktare, arbetande i frekvensintervallet 0-10 Hz.3. A method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the stirring forces are obtained from at least one stirrer, fed from a direct converter, operating in the frequency range 0-10 Hz.

4. Förfaringssätt enligt något eller några av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att omröringskrafterna erhålles från minst en omrörare, matad från en frekvensomriktare, arbetande i frekvensinter~ vallet 10-30 Hz.4. A method according to any one or more of claims 1-3, characterized in that the stirring forces are obtained from at least one stirrer, fed from a frequency converter, operating in the frequency range 10-30 Hz.

5. Förfaringssätt enligt något eller några av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att omröringskrafterna erhålles från minst en direktmatad omrörare, således arbetande vid frekvenserna 50 eller 60 Hz.5. A method according to any one or more of claims 1-4, characterized in that the stirring forces are obtained from at least one directly fed stirrer, thus operating at the frequencies 50 or 60 Hz.

6. Förfaringssätt enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att omröringen utföres medelst en eller flera elektromagnetiska, flerfasiga omrörare (7), raka eller cylindriska och tvärs eller längs gjutriktningen eller såsom en kombination av dylika på olika sätt placerade omrörare.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the stirring is carried out by means of one or more electromagnetic, multiphase stirrers (7), straight or cylindrical and transverse or along the casting direction or as a combination of such stirrers placed in different ways. .