Elektromagnetische Bremse für eine Kokille einer Brammen- Stranggießanlage

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Stranggießens. In kontinuierlich betriebenen Stranggießanla gen wird heute der Großteil der jährlich produzierten Welt stahlmenge zu Strängen mit unterschiedlichen Querschnitten (Brammen, Dünnbrammen, Knüppeln, Vorblöcken etc.) vergossen. Insbesondere bei Brammen-Stranggießanlagen werden im Bereich der Kokille sog. elektromagnetische Bremsen eingesetzt, um den Gießspiegel ruhig zu halten und die Anzahl der nichtme tallischen Einschlüsse in der Schmelze zu reduzieren.

Stand der Technik

Elektromagnetische Bremsen für Brammen-Stranggießanlagen sind grundsätzlich bekannt.

Die Fig 1 zeigt einen Schnitt durch eine Kokille 1 einer Brammen-Stranggießanlage, wobei Stahlschmelze über ein Tauch rohr 7 (engl, submerged entry nozzle, SEN) in den Formhohl raum der Kokille 1 eingefüllt wird. Auf der linken Halbebene der Figur ist eine elektromagnetische Bremse aktiv, auf der rechten Halbebene ist die elektromagnetische Bremse inaktiv. Die Hauptströmungsrichtungen der Stahlschmelze sind durch Pfeile angegeben. In der linken Halbebene stellt sich auf grund der Bremswirkung der elektromagnetischen Bremse ein ru higer Gießspiegel ein, wobei die Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich des Gießspiegels zwischen 0 und 0,12 m/s betragen. Hingegen betragen die Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich des Gießspiegels in der rechten Halbebene zwischen 0 und 0, 68 m/s. Außerdem gibt es in der rechten Halbebene eine ausge prägte Strömung entlang der Schmalseitenplatte nach oben (senkrechter Pfeil nach oben) . Durch den unruhigen Gießspie- gel und die Strömung nach oben wird Gießpulver vom Gießspie gel nach unten mitgenommen, wodurch die Stahlschmelze und der stranggegossene Strang verunreinigt werden.

In Fig 2 ist eine Draufsicht auf eine erste Bauart einer elektromagnetischen Bremse nach dem Stand der Technik darge stellt. Hierbei wird über vier stromdurchflossene Spulen 3a bis 3d ein Magnetfeld (dargestellt durch die Feldlinie F) in die Kokille 1 einer Brammen-Stranggießanlage eingeprägt.

Durch den magnetischen Fluss wird der Austritt metallischer Schmelze (im Allgemeinen eine Stahlschmelze) aus dem hier nicht dargestellten Tauchrohr gebremst, was sich vorteilhaft auf die Produktqualität des stranggegossenen Strangs aus ^¬ wirkt. Der Aufbau der elektromagnetischen Bremse nach Fig 2 ist relativ aufwändig, da vier Spulen 3a...3d, vier Pole 4a, 4b und zwei Joche 2 für die Ausbildung eines einzelnen magneti ^¬ schen Kreises notwendig sind.

Bei der Aus führungs form nach Fig 3 werden durch zwei Spulen 3a, 3b und zwei Pole 4a, 4b zwei magnetische Kreise (darge ^¬ stellt durch die Feldlinien Fi, F2) ausgebildet. Die Feldli ^¬ nien in den magnetischen Kreisen werden einerseits in Jochen 2 entlang der Breitseitenplatten der Kokille und andererseits durch die Pole 4a, 4b geführt. Da die Kokille 1 sowie die elektromagnetische Bremse symmetrisch ausgeführt sind, ist der magnetische Fluss im ersten magnetischen Kreis entlang der Feldlinie Fi gleich hoch wie der magnetische Fluss im zweiten magnetischen Kreis entlang der Feldlinie F2. Die mag ^¬ netischen Flussdichten in den beiden magnetischen Kreisen Fi, F2 sind während des Betriebs der Kokille 1 bzw. der Strang ^¬ gießanlage nicht vertrimmbar. Durch das Vertrimmen der beiden magnetischen Kreise könnte z.B. die magnetische Flussdichte im ersten magnetischen Kreis Fi höher eingestellt werden als im zweiten magnetischen Kreis F2, oder umgekehrt.

Nachteilig an den bekannten elektromagnetischen Bremsen ist, dass die magnetische Flussdichte in einem ersten Breitenbe ^¬ reich Bi der Kokille 1 nicht unterschiedlich zur magnetischen Flussdichte in einem zweiten Breitenbereich B2 eingestellt werden kann. Somit ist ein Vertrimmen der magnetischen Fluss dichten nicht möglich.

Wie bekannte elektromagnetische Bremsen verändert werden kön nen, um eine variable Einstellung der magnetischen Flussdich ten in unterschiedlichen Breitenbereichen der Kokille zu er möglichen, geht aus dem Stand der Technik nicht hervor.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine bekannte elekt romagnetische Bremse so zu verändern, dass die magnetische Flussdichte in einem ersten Breitenbereich der Kokille unter schiedlich zu einer magnetischen Flussdichte in einem zweiten Breitenbereich derselben Kokille eingestellt werden kann, wo bei die beiden Breitenbereiche einen Versatz in der Breiten richtung der Kokille zueinander aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die elektromagnetische Bremse nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegen stand der abhängigen Ansprüche.

Konkret erfolgt die Lösung durch eine elektromagnetische Bremse, die zur variablen Beeinflussung der Strömung einer Stahlschmelze in einem ersten und einem zweiten Breitenbe reich einer Kokille einer Brammen-Stranggießanlage geeignet ist. Die erfindungsgemäße elektromagnetische Bremse umfasst:

- einen ersten magnetischen Kreis zur Beeinflussung der Strö mung in dem ersten Breitenbereich der Kokille,

- einen zweiten magnetischen Kreis zur Beeinflussung der Strömung in dem zweiten Breitenbereich der Kokille, wobei der zweite Breitenbereich vom ersten Breitenbereich in der Brei tenrichtung der Kokille versetzt ist, und

- zumindest eine Spule, bevorzugt zumindest zwei Spulen, zur Einbringung eines magnetischen Flusses in den ersten und den zweiten magnetischen Kreis,

wobei der erste und der zweite magnetische Kreis jeweils - einen ersten Pol,

- einen zweiten Pol, und

- ein Joch zur magnetischen Verbindung des ersten und des zweiten Pols

umfasst, wobei sich der erste und der zweite Pol im Wesentli chen in der Dickenrichtung der Kokille gegenüberliegen und sich der erste Pol in der Dickenrichtung in Richtung des zweiten Pols und vice versa erstreckt, und

wobei zumindest ein Pol des ersten oder zweiten magnetischen Kreises, bevorzugt zumindest ein Pol des ersten und des zwei ten magnetischen Kreises, gegenüber dem Joch desselben magne tischen Kreises in der Dickenrichtung der Kokille verschieb bar ist.

Durch den ersten und den zweiten magnetischen Kreis kann die Schmelze, typischerweise eine Stahlschmelze, in dem ersten und dem zweiten Breitenbereich der Kokille variabel beein flusst werden. Unter einer variablen Beeinflussung soll ver standen werden, dass die Schmelze in dem ersten Breitenbe reich unterschiedlich stark gebremst werden kann als im zwei ten Breitenbereich, d.h. im ersten Breitenbereich stärker o- der schwächer als im zweiten Breitenbereich. Z.B. kann der erste Breitenbereich in Gießrichtung der linken und der zwei te Breitenbereich in Gießrichtung der rechten Seite des Strangs zugeordnet sein. Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass die das Tauchrohr auf der linken Seite der Ko kille verlassende Schmelze sich bei bestimmten Betriebsbedin gungen anders verhält als dieselbe Schmelze, die das Tauch rohr auf der rechten Seite verlässt. Somit ist der Wunsch entstanden, eine elektromagnetische Bremse zu schaffen, bei welcher die Schmelze in verschiedenen Breitenbereichen unter schiedlich stark abgebremst werden kann. Dazu weist die elektromagnetische Bremse zumindest eine Spule, bevorzugt zwei oder vier, stromdurchflossene Spulen auf, durch die ein magnetischer Fluss in den ersten und den zweiten magnetischen Kreis eingebracht werden kann. Außerdem umfasst jeder magne tische Kreis zumindest einen ersten (magnetischen) Pol, einen zweiten (magnetischen) Pol sowie ein Joch zur magnetischen Verbindung des ersten und des zweiten Pols. Bei jedem magne tischen Kreis liegen sich der erste und der zweite Pol des selben magnetischen Kreises im Wesentlichen in der Dicken richtung der Kokille gegenüber und ein Pol erstreckt sich in der Dickenrichtung der Kokille in die Richtung des anderen Pols und vice versa.

Vorteilhafterweise sind die Joche und Pole eines magnetischen Kreises aus einem Eisenwerkstoff wie Stahl hergestellt. Um die Hystereseverluste klein zu halten, können diese Bauteile „geblecht" ausgeführt werden.

Um ein möglichst starkes Magnetfeld in die magnetischen Krei se einprägen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der erste und der zweite magnetischen Kreis jeweils zumindest zwei se parat bestrombare Spulen umfassen. Über die Bestromung der Spule bzw. der Spulen kann die magnetische Flussdichte auf eine erste Art und Weise eingestellt werden.

Für eine Einstellung der magnetischen Flussdichte in einem magnetischen Kreis ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zu mindest ein Pol des ersten oder zweiten magnetischen Kreises, bevorzugt zumindest ein Pol des ersten und des zweiten magne tischen Kreises, besonders bevorzugt zwei Pole des ersten und des zweiten magnetischen Kreises, gegenüber dem Joch in der Dickenrichtung der Kokille verschiebbar ausgebildet ist. Über den Luftspalt zwischen einem Pol und der Kokille kann die magnetische Flussdichte auf eine zweite Art und Weise einge stellt werden.

Um die magnetische Flussdichte während des Betriebs verändern zu können ist es vorteilhaft, einen Aktuator zum Verschieben des Pols in der Dickenrichtung der Kokille vorzusehen. Bei dem Aktuator kann es sich bspw. um einen hydraulischen, pneu matischen oder elektromechanischen Linearantrieb handeln. Der Linearantrieb kann gemäß einer Ausführungsform weggesteuert oder -geregelt sein. Gemäß einer dazu alternativen Ausfüh rungsform kann der Linearantrieb zwischen zumindest zwei Po- sitionen (z.B. einer ersten (Ausgangs- ) Position und einer zweiten (End- ) Position) verfahren werden. Wie oben beschrie ben kann über den Luftspalt zwischen einem Pol und der Kokil le bzw. den Luftspalten zwischen den Polen eines magnetischen Kreises und der Kokille die magnetische Flussdichte und somit die Bremswirkung eingestellt werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Einstellung einer magnetischen Flussdichte in einem magnetischen Kreis besteht darin, dass zumindest ein Pol des ersten oder zweiten magnetischen Krei ses, bevorzugt zumindest ein Pol des ersten und des zweiten magnetischen Kreises, besonders bevorzugt je zwei Pole des ersten und des zweiten magnetischen Kreises, einen Polkopf aufweist, der lösbar mit dem Pol verbunden ist. Dabei wird über den Luftspalt zwischen dem Polkopf und der Kokille die magnetische Flussdichte auf eine dritte Art und Weise einge stellt.

Die Einstellung der magnetischen Flussdichte in einem magne tischen Kreis auf die erste, zweite und dritte Art und Weise sind beliebig miteinander kombinierbar. Z.B. kann über mehre re, z.B. zwei oder vier, Spulen je eine magnetische Fluss dichte in den ersten und den zweiten magnetischen Kreis ein gebracht werden. Die Flussdichten können über die Bestromung der Spulen sowie die Abstände zwischen den Polen und der Ko kille beeinflusst werden. Außerdem kann die Flussdichte in einem magnetischen Kreis über Polköpfe verändert werden.

Um die magnetische Flussdichte in einem magnetischen Kreis lokal (d.h. in einem bestimmten Breiten- oder Höhenbereich des Polkopfes) verschieden einstellen zu können, ist es vor teilhaft, wenn sich der Polkopf (bezogen auf eine Schmal- o- der Breitseitenplatte der Kokille) in der Breiten- und/oder der Höhenrichtung der Kokille abschnittsweise unterschiedlich weit in der Dickenrichtung der Kokille erstreckt. Durch die abschnittsweise unterschiedliche Erstreckung wird die magne tische Flussdichte lokal verschieden eingestellt. Um die magnetische Flussdichte je nach Bedarf lokal variabel verändern zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Polkopf aus mehreren, diskreten Elementen gebildet wird. Die diskreten Elemente können mechanisch (z.B. durch Anschrauben oder Ste cken) mit einer Grundfläche (z.B. der Stirnfläche eines Pols oder einer separaten Grundplatte, die mit dem Pol verbunden ist) verbunden werden. Auf diese Art und Weise kann der

Polkopf „reliefartig" ausgebildet werden, wobei es natürlich nicht notwendig ist, dass die Grundfläche vollständig mit Elementen bestückt ist. Die Elemente können alle dieselbe aber auch unterschiedliche Längen aufweisen. Vorzugsweise be stehen die Elemente auf Stahl.

Bei einer platzsparenden Anordnung erstreckt sich das Joch in der Dickenrichtung der Kokille. Typischerweise verläuft das Joch parallel zur Schmalseitenplatte der Kokille. Da das Joch den magnetischen Fluss führt, ist es nicht notwendig, dass das Joch exakt in der Dickenrichtung der Kokille verläuft.

Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße elektromagnetische Bremse nicht auf zwei unterschiedliche Breitenbereiche be schränkt. Bspw. können auch drei oder > 3 magnetische Kreise in einer Ebene normal zur Gießrichtung realisiert werden.

Um die Schmelze in unterschiedlichen Schichten unterhalb des Gießspiegels beeinflussen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Kokille eine zweite magnetische Bremse umfasst, welche einen Höhenversatz zu der ersten magnetischen Bremse auf weist.

Außerdem ist die erfindungsgemäße elektromagnetische Bremse nicht auf 1 oder 2 unterschiedliche Höhenbereiche beschränkt. Bspw. können auch 3 oder > 3 magnetische Bremsen jeweils auf unterschiedlichen Höhen angeordnet werden.

Die technische Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren nach Anspruch 10 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind wiederum Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Konkret erfolgt die Lösung der technischen Aufgabe durch ein Verfahren zur variablen Beeinflussung der Strömung einer Stahlschmelze in einem ersten und einem zweiten Breitenbe reich einer Kokille einer Brammen-Stranggießanlage mittels einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse, wobei der erste und der zweite magnetische Kreis zumindest je eine se parat bestrombare Spule umfasst, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte :

- Einbringen eines ersten magnetischen Flusses in den ersten magnetischen Kreis durch das Bestromen einer ersten Spule mit einem ersten Strom, wodurch die Strömung in dem ersten Breitenbereich beeinflusst wird, und

- Einbringen eines zweiten magnetischen Flusses in den zweiten magnetischen Kreis durch das Bestromen einer zweiten Spule mit einem zweiten Strom, wodurch die Strömung in dem zweiten Breitenbereich beeinflusst wird,

wobei der erste Strom unterschiedlich stark als der zweite Strom ist,

wobei zumindest ein Pol des ersten oder zweiten magneti schen Kreises, bevorzugt zumindest ein Pol des ersten und des zweiten magnetischen Kreises, gegenüber der Kokille in deren Dickenrichtung verschiebbar ausgebildet ist, und

wobei ein Luftspalt zwischen einem Pol und der Kokille in dem ersten magnetischen Kreis unterschiedlich groß einge stellt wird als ein Luftspalt zwischen einem Pol und der Ko kille in dem zweiten magnetischen Kreis.

Gemäß dieser Ausführungsform werden die magnetischen Fluss dichten in den magnetischen Kreisen einerseits elektrisch durch das unterschiedlich starke Bestromen der Spulen einge stellt.

Andererseits bzw. zusätzlich zur elektrischen Einstellung der magnetischen Flussdichten ist es gemäß der Erfindung vorgese hen, eine magnetische Flussdichte auch über die Einstellung der Luftspalte zu verstellen. Dabei weist die elektromagneti sche Bremse zumindest einen Pol des ersten oder zweiten mag netischen Kreises, bevorzugt zumindest einen Pol des ersten und des zweiten magnetischen Kreises, auf, der gegenüber der Kokille in deren Dickenrichtung verschiebbar ausgebildet ist. Dabei wird ein Luftspalt zwischen einem Pol bzw. einem

Polkopf und der Kokille in dem ersten magnetischen Kreis un terschiedlich groß eingestellt als ein Luftspalt zwischen ei nem Pol bzw. Polkopf und der Kokille in dem zweiten magneti schen Kreis.

Weiters erfolgt die Lösung der technischen Aufgabe durch ein Verfahren zur variablen Beeinflussung der Strömung einer Stahlschmelze in einem ersten und einem zweiten Breitenbe reich einer Kokille einer Brammen-Stranggießanlage mittels einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse, wobei zu mindest ein Pol des ersten oder zweiten magnetischen Kreises, bevorzugt zumindest ein Pol des ersten und des zweiten magne tischen Kreises, gegenüber der Kokille in deren Dickenrich tung verschiebbar ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte :

- Einbringen eines ersten magnetischen Flusses in den ersten magnetischen Kreis durch das Bestromen einer ersten Spule mit einem ersten Strom, wodurch die Strömung in dem ersten Breitenbereich beeinflusst wird, und

- Einbringen eines zweiten magnetischen Flusses in den zweiten magnetischen Kreis durch das Bestromen einer zweiten Spule mit einem zweiten Strom, wodurch die Strömung in dem zweiten Breitenbereich beeinflusst wird,

wobei ein Luftspalt zwischen einem Pol bzw. Polkopf und der Kokille in dem ersten magnetischen Kreis unterschiedlich groß eingestellt wird als ein Luftspalt zwischen einem Pol bzw. Polkopf und der Kokille in dem zweiten magnetischen Kreis .

Gemäß dieser Ausführungsform werden die magnetischen Fluss dichten in den magnetischen Kreisen durch das Einstellen der Luftspalte eingestellt. Zusätzlich zur Verstellung der magnetischen Flussdichten durch die Einstellung der Luftspalte kann es vorteilhaft sein, eine magnetische Flussdichte auch elektrisch zu ver stellen.

Zur Vertrimmung der magnetischen Flussdichten in den beiden Breitenbereichen der Kokille ist vorgesehen, dass ein Luft spalt zwischen einem Pol oder einem Polkopf und der Kokille in dem ersten magnetischen Kreis unterschiedlich groß ist als ein Luftspalt zwischen einem Pol oder einem Polkopf und der Kokille in dem zweiten magnetischen Kreis.

Außerdem kann es zweckmäßig sein, wenn ein lokaler Luftspalt zwischen einem Polkopf und der Kokille in dem ersten magneti schen Kreis unterschiedlich groß ist als ein lokaler Luft spalt zwischen einem Polkopf und der Kokille in dem zweiten magnetischen Kreis.

Es ist vorteilhaft, wenn bei der Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens zusätzlich folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

- Erfassung der Strömungsgeschwindigkeiten der Stahl schmelze in dem ersten und dem zweiten Breitenbereich der Ko kille;

- falls die Strömungsgeschwindigkeit der Stahlschmelze im ersten Breitenbereich höher ist als im zweiten Breitenbe reich: Erhöhen der magnetischen Flussdichte in dem magneti schen Kreis, der dem ersten Breitenbereich zugeordnet ist;

ODER

- falls die Strömungsgeschwindigkeit der Stahlschmelze im ersten Breitenbereich höher ist als im zweiten Breitenbe reich: Reduzieren der magnetischen Flussdichte in dem magne tischen Kreis, der dem zweiten Breitenbereich zugeordnet ist.

Die Strömungsgeschwindigkeiten der Stahlschmelze im ersten und zweiten Breitenbereich der Kokille werden entweder direkt (z.B. durch die Messung der Strömungsgeschwindigkeiten beim Gießspiegel) oder indirekt (z.B. durch die Auswertung von Temperaturinformationen aus der Kokille) gemessen oder durch die Auswertung eines Rechenmodells erfasst. Ist die Strö mungsgeschwindigkeit der Stahlschmelze im ersten Breitenbe reich Bi der Kokille höher als im zweiten Breitenbereich B2, so wird die magnetische Flussdichte im dem magnetischen Kreis erhöht, der dem ersten Breitenbereich zugeordnet ist. Alter nativ bzw. zusätzlich dazu kann auch die magnetische Fluss dichte in dem magnetischen Kreis reduziert werden, der dem zweiten Breitenbereich B2 der Kokille zugeordnet ist.

Die Erhöhung bzw. die Reduktion der Flussdichten kann durch die oben genannten Verfahrensschritte (erste, zweite und/oder dritte Art und Weise) erfolgen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht ein schränkender Ausführungsbeispiele, wobei die folgenden Figu ren zeigen:

Fig 1 ein Schnitt durch eine stahlschmelzengefüllte Ko kille mit einer aktiven bzw. inaktiven elektromagnetischen Bremse nach dem Stand der Technik,

Fig 2 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer ersten elektromagnetischen Bremse nach dem Stand der Technik,

Fig 3 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer zweiten elektromagnetischen Bremse nach dem Stand der Technik,

Fig 4 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer nicht erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse,

Fig 5 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer ersten erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse, Fig 6 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer zweiten erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse,

Fig 7 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer dritten erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse,

Fig 8 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer vierten erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse,

Fig 9 eine Draufsicht auf eine Kokille mit einer fünften erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse,

Fig 10a bis lOd je eine perspektivische Ansicht auf einen Polkopf,

Fig 11 eine Vorderansicht und eine Draufsicht auf eine Ko kille mit einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Bremse,

Fig 12 eine Vorderansicht auf eine Variante der elektro magnetischen Bremse nach Fig 11.

Beschreibung der Ausführungsformen

In den Figuren werden gleichen Bauteilen bzw. -gruppen je weils gleiche Bezugszeichen zugeordnet.

In der Fig 4 ist eine nicht erfindungsgemäße Bauform einer elektromagnetischen Bremse für eine Brammenkokille, insbeson dere eine Dünnbrammenkokille, einer Stranggießanlage schema tisch dargestellt. In einem zentralen Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Breitenbereich Bi, B2 der Kokille 1 wird durch ein hier nicht dargestelltes Tauchrohr Stahl schmelze in die Kokille 1 eingefüllt. Weitere Details über das Einleiten von Stahlschmelze sowie zu den strömungsmecha nischen Phänomenen können z.B. dem Kapitel 10.3 Electromag- netic Equipment for Slabs aus dem Fachbuch The Making, Shaping and Treating of Steel, The AISE Steel Foundation, II ^th edition, 2003 entnommen werden. Gemäß der Fig 4 wird in einem ersten Brei tenbereich Bi der Kokille 1 durch zwei Spulen 3a, 3c und zwei Pole 4a, 4b ein magnetischer Fluss (dargestellt durch die magnetische Feldlinie Fi) in die Kokille 1 eingebracht. Durch den magnetischen Fluss Fi wird die Schmelze im ersten Brei tenbereich beeinflusst, im Allgemeinen abgebremst. In dazu analoger Weise wird durch zwei weitere Spulen 3b, 3d und zwei weitere Pole 4a, 4b ein weiterer magnetischer Fluss (darge ^¬ stellt durch die magnetische Feldlinie F2) in einen zweiten Breitenbereich B2 der Kokille 1 eingebracht. Durch den magne ^¬ tischen Fluss F2 kann die Schmelze im zweiten Breitenbereich beeinflusst werden. Die ( elektro- ) magnetische Flussdichte im ersten Breitenbereich Bi wird durch das Bestromen der Spulen 3a, 3c eingestellt; die magnetische Flussdichte im zweiten Breitenbereich B2 wird durch das Bestromen der Spulen 3b, 3d eingestellt. Somit kann über die den Spulen 3a...3d zugeführte Stromstärke und/oder der Windungsanzahl der Spulen der magne tische Fluss Fi, F2 in den jeweiligen Breitenbereichen Bi, B2 der Kokille 1 eingestellt werden. Theoretisch ist es möglich, dass anstelle von zwei Spulen 3a, 3c bzw. 3b, 3d pro magneti ^¬ schen Kreis auch nur eine Spule (z.B. 3a bzw. 3d) vorhanden ist. Ebenso ist es bei der Aus führungs form gemäß Fig 4 mög ^¬ lich, die Richtungen der magnetischen Flüsse in den beiden Breitenbereichen Bi, B2 unterschiedlich einzustellen, sodass z.B. die Feldlinie Fi die Kokille 1 im ersten Breitenbereich Bi von oben nach unten und die Feldlinie F2 die Kokille 1 im zweiten Breitenbereich B2 von unten nach oben durchdringt.

Die Fig 5 zeigt schematisch eine erste erfindungsgemäße Bau ^¬ form einer elektromagnetischen Bremse für eine Brammenkokille einer Stranggießanlage. Im Unterschied zu Fig 4 ist zumindest ein Pol 4a, 4b gegenüber dem zugeordneten Joch 2 verschieb lich ausgebildet. So wie dargestellt, sind beide dem linken Breitenbereich Bi zugeordneten Pole 4a, 4b jeweils gegenüber dem linken Joch 2 verschiebbar ausgeführt. Außerdem sind auch beide dem rechten Breitenbereich B2 zugeordneten Pole 4a, 4b jeweils gegenüber dem rechten Joch 2 verschiebbar ausgebil det. Durch die Verschiebbarkeit zumindest eines Poles 4a, 4b kann der Luftspalt zwischen dem Pol 4a, 4b und der Kokille 1 verändert werden, sodass die magnetische Flussdichte Fi im linken Breitenbereich Bi stärker oder schwächer als die mag netische Flussdichte F2 im rechten Breitenbereich B2 einge stellt werden kann. Um das Vertrimmen der magnetischen Fluss dichten während des Betriebs zu ermöglichen, ist zumindest einem Pol ein Aktuator zugeordnet, der den Pol verschieben kann. Die Verschieberichtung der Pole 4a, 4b ist in den Fig 5 bis 9 und 11 durch Pfeile angegeben. Somit können bei der Ausführungsform der Fig 5 die magnetischen Flussdichten Fi,

F2 durch das Verschieben zumindest eines Pols 4a, 4b einge stellt werden. Gegebenenfalls können die Spulen 3a, 3c bzw. 3b, 3d zusätzlich unterschiedlich bestromt werden.

In Fig 6 ist eine vereinfachte Ausführungsform der elektro magnetischen Bremse der Fig 5 dargestellt. Im Gegensatz zu Fig 5 weist die vereinfachte Ausführungsform nur eine einzige Spule 3a oberhalb der Kokille 1 und nur eine einzige Spule 3b unterhalb der Kokille 1 auf. Demnach können bei dieser Aus führungsform die magnetischen Flussdichten Fi, F2 nur durch das Verschieben zumindest eines Pols 4a, 4b eingestellt wer den .

Die Ausführungsformen der Figuren 7 und 8 entsprechen den Ausführungsformen der Figuren 5 und 6 mit der Ausnahme, dass zwischen den Polen 4a, 4b eines magnetischen Kreises Fi, F2 und der Kokille 1 Polköpfe 6 angeordnet sind. Außerdem ver laufen die Feldlinien Fi, F2 in Fig 8 in umgekehrte Richtun gen zu den Feldlinien Fi, F2 der Fig 6. Mittels des Polkopfs 6 kann die magnetische Flussdichte im Inneren der Kokille 1 gezielt geändert werden, wobei ein größerer Abstand zwischen dem Polkopf 6 und der Stahlschmelze die magnetische Fluss dichte reduziert und ein kleinerer Abstand zwischen dem

Polkopf 6 und der Stahlschmelze die magnetische Flussdichte erhöht. Der Polkopf 6 ist mit dem Pol 4 lösbar verbunden, z.B. über eine Schraub-, Steck- oder Klemmverbindung.

In den Figuren 4-8 sind die Mittelbereiche 5 magnetisch opti onal, d.h. es macht für das Magnetfeld keinen Unterschied, ob diese vorhanden sind oder nicht. Dennoch können die Mittelbe reiche 5 aus mechanischen Gründen bzw. zur Führung der Joche bevorzugt sein.

Die Figur 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungs gemäßen elektromagnetischen Bremse. Bei dieser Ausführungs form werden drei magnetische Kreise, dargestellt durch die Feldlinien Fi, F2 und F ₃ , eingeprägt, sodass die aus einem Tauchrohr 7 austretende Stahlschmelze in einem zentralen Be reich B2 unterschiedlich stark abgebremst wird als in den seitlichen Bereichen Bi, B ₃ , welche links oder rechts des zentralen Bereichs B2 angeordnet sind. Die magnetischen Feld linien F _I ...F ₃ werden nur durch zwei Spulen 3a, 3b eingeprägt.

In den oben und unten dargestellten Spulen 3a, 3b sind je weils drei Pole 4a, 4b, 4c angeordnet. Die mittleren Pole 4b sind unverschieblich ausgebildet; die links und rechts davon angeordneten Pole 4a, 4c sind durch Aktuatoren 9 verschieb lich. Natürlich kann auch der mittlere Pol 4b bzw. die mitt leren Pole verschiebbar ausgebildet sein. So wie dargestellt, sind die mittleren Pole 4b breiter als die seitlichen Pole 4a, 4c. Es ist möglich, dass alle Pole 4a..4c gleich breit sind bzw. die seitlichen Pole 4a, 4c breiter als die mittle ren Pole 4b sind.

Ebenso gut ist es möglich, dass einzelne, mehrere oder auch alle Pole bei der Ausführungsform gern. Fig. 9 mit Polköpfen bestückt werden. Über einen Polkopf bzw. die Polköpfe kann wiederum die (lokale) Feldstärke eingestellt werden.

Die Figuren 10a bis lOd zeigen jeweils einen Polkopf 6; die Polköpfe der Fig. 10b und 10c sind durch Schraubverbindungen lösbar mit einem Pol 4 verbunden. Die Fig 10a zeigt einen Polkopf 6, der durch zwei Elemente 12 gebildet wird. Die Elemente 12 sind durch Schraubverbindungen lösbar mit dem Pol 4 verbunden. Das obere Element 12 er streckt sich in der Dickenrichtung d der Kokille exemplarisch weniger weit als das untere Element 12. Es ist nicht notwen dig, dass die Elemente 12 die Stirnfläche 10 des Pols 4 voll ständig bedecken. Die Elemente 12 haben den Effekt, dass die lokale magnetische Flussdichte z.B. im Bereich des unteren Elements höher ist als im Bereich des oberen Elements, da der Luftspalt zwischen dem oberen Element und der Kokille größer ist als zwischen dem unteren Element und der Kokille. Da lo kale Unterschiede in der magnetischen Flussdichte auch die Strömung in der Kokille lokal beeinflussen, sind Polköpfe ein gutes Mittel, um Strömungen in der Kokille lokal beeinflussen zu können. Die Elemente 12 sind aus low carbon Stahl.

Die Fig 10b zeigt einen bogenförmigen Polkopf 6. Über die Form des Polkopfes 6 kann die lokale Flussdichte eingestellt werden .

Die Fig 10c zeigt einen Polkopf 6, bei dem zwei Elemente 12 übereinander angeordnet und mit dem Pol 4 verbunden sind.

Die Fig lOd zeigt einen Polkopf 6, der aus mehreren, stabför migen, diskreten Elementen 12 gebildet wird. Die Elemente 12 können mechanisch mit der Stirnfläche 10 des Pols 4 verbunden werden, sodass der Polkopf 6 unterschiedliche Formen ausbil den kann (vgl. das Anstecken von Lego-Bausteinen auf eine Grundplatte) . Konkret können die Elemente 12 in Langlöcher 11 eingesteckt und gesichert werden.

Je nach Anwendungsfall ist es möglich, auf einen Pol 4 keinen Polkopf oder ein oder mehrere Elemente 6 gleicher oder unter schiedlicher Länge anzubringen. Außerdem ist es möglich, Pol köpfe auf der Stirnseite 10 des Pols 4 und/oder an den rech ten oder linken bzw. der oberen oder unteren Begrenzungsflä che des Pols anzuordnen. Dadurch kann die Verteilung des mag netischen Felds in der Kokille bzw. die auf die Stahlschmelze wirkende Flussdichte an bestehende Erfordernisse angepasst werden .

In Fig 11 sind eine Vorderansicht und eine Draufsicht auf ei ne Kokille 1 mit zwei in Höhenrichtung h übereinander ange ordneten elektromagnetischen Bremsen dargestellt. Wie schon weiter oben beschrieben, wird Stahlschmelze über ein Tauch rohr 7 in die Kokille 1 eingebracht. Da der Kokille 1 über das Tauchrohr 7 Schmelze zugeführt wird und gleichzeitig der sich in der Kokille 1 gebildete teilerstarrte Strang aus der Kokille abgezogen wird, bildet sich ein im Allgemeinen kon stanter Gießspiegel 8 aus. Im ersten Breitenbereich Bi wird durch die Spulen 3a, 3c und die den Spulen zugeordneten Pole 4a, 4b ein magnetisches Feld Fi eingebracht. Das magnetische Feld wird über das linke Joch 2 geschlossen. Die magnetische Flussdichte Fi kann einerseits über die Bestromung und die Anzahl der Windungen in den Spulen 3a, 3c und andererseits über das Verschieben des Pols 4a durch den Aktuator 9 einge stellt werden. Analoges gilt für den zweiten Breitenbereich B2 und die magnetische Flussdichte F2. Demnach kann die Bremswirkung auf die Strömung der aus dem Tauchrohr 7 austre tenden Schmelze für beide Breitenbereiche Bi, B2 der Kokille 1 separat eingestellt werden.

Durch die Anordnung von mehreren elektromagnetischen Bremsen übereinander kann die Strömung der Stahlschmelze in unter schiedlichen Höhenlagen unterhalb des Gießspiegels variabel beeinflusst werden.

In Fig 12 ist eine alternative Anordnung zur Vorderansicht von Fig 11 dargestellt, wobei zwischen den Jochen 2 und dem Gießspiegel 8 ein spitzer Winkel a, hier ein Winkel a = 10°, eingestellt wird. Dadurch kann die elektromagnetische Bremse noch platzsparender im Maschinenkopf der Stranggießmaschine untergebracht werden. Bezugszeichenliste

1 Kokille

2 Joch

3a...3d Spule

4 , 4a, 4b, 4c Pol

5 Mittelbereich

6 Polkopf

7 Tauchrohr

8 Gießspiegel

9 Aktuator

10 Stirnfläche

11 Loch

12 Element b Breitenrichtung der Kokille

Bi, B ₂ , B ₃ Breitenbereich der Kokille d Dickenrichtung der Kokille

F, Fi, F ₂ , F ₃ Magnetische Feldlinie h Höhenrichtung der Kokille a Neigungswinkel