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EP0819772B1 - Verfahren zur Kornfeinerung oder Veredelung von Metallegierungen - Google Patents

Verfahren zur Kornfeinerung oder Veredelung von Metallegierungen Download PDF

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Publication number
EP0819772B1
EP0819772B1 EP96810474A EP96810474A EP0819772B1 EP 0819772 B1 EP0819772 B1 EP 0819772B1 EP 96810474 A EP96810474 A EP 96810474A EP 96810474 A EP96810474 A EP 96810474A EP 0819772 B1 EP0819772 B1 EP 0819772B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wire
pipe
process according
alloy melt
grain
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96810474A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0819772A1 (de
Inventor
Walter Hotz
Eric Wuilloud
Hubert Wetzel
Jürgen Hennings
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alusuisse Lonza Services Ltd
Alusuisse Technology and Management Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alusuisse Lonza Services Ltd, Alusuisse Technology and Management Ltd filed Critical Alusuisse Lonza Services Ltd
Priority to ES96810474T priority Critical patent/ES2148716T3/es
Priority to EP96810474A priority patent/EP0819772B1/de
Priority to AT96810474T priority patent/ATE194017T1/de
Priority to DE59605464T priority patent/DE59605464D1/de
Priority to IS4525A priority patent/IS1906B/is
Priority to NO19973347A priority patent/NO315751B1/no
Publication of EP0819772A1 publication Critical patent/EP0819772A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0819772B1 publication Critical patent/EP0819772B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006—Adding metallic additives

Definitions

  • the invention relates to a method for grain refinement or Refinement of metal alloys.
  • the scope of the invention also lies an application of the method.
  • metal alloys can a coarse-grained structure occurs, which has lower strength and ductility than fine-grained ones Structure.
  • nucleating additives to the melt a fine-grained structure with better mechanical properties and improved processability can be achieved.
  • the added Agents react in the melt after complex processes and act as foreign germs.
  • Grain refining agent in the form of a grain refining wire Add the alloy melt in the pouring channel in the solid state.
  • a commercially available grain refining wire consists of an aluminum-titanium-boron master alloy with a for example composition Al-5% Ti-1% B.
  • the grain refining wire is the aluminum flowing past first eroded and only melted completely after some time. For this reason, the distribution of the grain-refining Effect producing titanium boride particles in the Melting is not always homogeneous. Remaining titanium boride particles often form agglomerates or accumulate on oxide skins or other impurities and are thus in the Casting formats introduced, which leads to undesirable end products Errors.
  • From US-A-4520861 is a method for alloying continuously cast steel products known at which uses the alloy material in the form of a wire a pipe of the molten steel flowing out of a casting trough is fed. The automatic in the tube melting alloy wire drips from the pipe end into the flowing steel melt.
  • the invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned at the beginning, which leads to a more homogeneous distribution of grain refinement or metal finishing agents in the melt and at the same time the agglomeration of grain refinement or Refining particles reduced and the grain refinement or Enhancement efficiency improved.
  • Oxide skinning during the melting of the wire can cause it also from the transition to the liquid state up to the entry into the alloy melt in an oxygen-free atmosphere being held. With this measure, the introduction can of oxide skins in the melt can be effectively reduced.
  • the wire is preferably in an electromagnetic Field heated up to the liquid state and at the same time stirred in the electromagnetic field.
  • the wire can be reinforced in the deagglomerating effect liquid state can also be treated with ultrasound.
  • the wire can be added in the liquid state of metal before dilution in the alloy melt become.
  • Ultrasonic treatment is a homogeneous mixing in reached in a short time.
  • the heating device is preferably an induction coil wrapped around the tube for inductive heating of the wire is.
  • melt Part of the tube can be melted through the alloy flow-through pipe wall provided through openings his.
  • This part of the tube can also be flared End part shaped or as angled in the direction of flow End piece with an upstream into this Inlet funnel to be formed.
  • To reduce the agglomeration of grain refining or Refinement particles can on the tube in the melting range of the Grain refining wire can be arranged in an ultrasound transmitter.
  • the tube at its first open end in one first feed pipe for the grain refining or finishing wire and into a second feed pipe for a metal wire be divided. Both feed pipes are expedient each covered with an induction coil.
  • the method according to the invention for entering a grain refinement or finishing agent in an alloy melt can easily be anywhere in the world Watering gutter can be used.
  • Through the electromagnetic Stirring - if necessary supported by an ultrasound treatment - a high degree of dispersion of grain refinement or Refining particles reached in the melt.
  • oxide skins or other impurities are so small that they are the usual Quality requirements of continuous cast ingots or Press bolts are sufficient so that the insertion device can be used also directly in front of the casting machine, i.e. to metal filtration is possible. With this measure the consumption of grain refining or finishing wire reduce significantly.
  • the alloy melt becomes like the usual one today controlled wire feed controlled.
  • the solid wire that in the tube is pushed in, presses the already melted one Part in the alloy melt in the trough and it melts itself continuously.
  • the inductive Heating supplied energy for melting the wire is of the desired grain refinement or finishing agent addition as well as the actual and target temperature and is controlled accordingly. This can be done, for example the temperature measured by means of a temperature measuring device of the molten wire is used as a control signal become.
  • the method according to the invention can fundamentally refer to all alloy systems and grain refinement or use finishing agents.
  • a particularly preferred one Area of application is grain refinement or refinement of aluminum alloys with a master alloy the base aluminum-titanium-boron, however, others can Grain refining or refining agents of a known type such as e.g. AlSr, AlP or AlCa can be used.
  • An entry device 10 shown in FIG. 1 for entry a grain refining or refining agent in a Aluminum melt comprises a tube 12 made of a heat-resistant Material such as Quartz.
  • a first open end 14 of the Tube 12 serves to introduce a so-called grain refinement or finishing wire 18 with an example Composition Al-5% Ti-1% B.
  • the tube 12 dips with his second open end into a molten metal 20 that is inside a gutter 24 from one in the drawing for reasons the better overview not shown melting furnace to one also not shown in the drawing Casting machine or filter box leads.
  • the tube 12 is immersed in Direction of flow direction x into the molten metal 20 and forms an angle a of with the metal surface 22 for example 60 °.
  • An induction coil 26 is wound around the tube 12. This Induction coil 26 serves on the one hand to melt the Wire 18 and on the other hand causes an electromagnetic Stir the melted wire 18. For support of the stirring effect and for the destruction of any still existing Agglomerates of grain refining or refining particles is on tube 12 in the area of the melted wire 18 an ultrasonic transmitter 28 is arranged.
  • openings 34 in on its upstream side the pipe wall provided in the area of the part immersed in the molten metal 20 of the tube 12 .
  • the through the openings 34 in the inside of the tube 12 flowing melt leads to a Predilution of the melted wire 18 before it the melt 20 in the trough 24 in the form of discrete Grain refinement or refining particles 19 is supplied.
  • One in the interior of the tube 12 in the melted area of the grain refining wire 18 introduced temperature measuring device 32 can be used to control the heating power of the induction coil 26 are used.
  • FIG. 3 Another entry device 50 shown in FIG. 3 has a central pipe section 52, in which on a at its ends two feed pipes 54, 56 open.
  • the first Feed pipe 54 is used to feed a grain refining or. Finishing wire 58, e.g. Al-5% Ti-1% B, the second Feed pipe 56 for feeding an aluminum wire 60.
  • Both feed pipes 54, 56 and the one connected to them Part of the central tube section 52 are with induction coils 62, 64, 66 wrapped.
  • these serve for melting the grain refining or finishing wire 58 and of the aluminum wire 60 and, on the other hand, cause the stirring effect is an intensive mixing of the melted Areas of the grain refining or finishing wire 58 and the aluminum wire 60.
  • the stirring effect also reduces the formation of agglomerates from grain refinement or refining particles or causes comminution any agglomerates present.
  • the end of the central immersed in the molten metal 20 Pipe section 52 is the end piece 74 in the flow direction x Metal melt 20 angled.
  • an inlet funnel 78 At the transition from the central Pipe section 52 opens into the angled end piece 74 upstream to the end piece 74 an inlet funnel 78.
  • the through molten metal 20 flowing through this inlet funnel 78 mixes intensively with the already prediluted Wire 58 from the central tube 52 and thus causes another Predilution.
  • the selected arrangement of the inlet funnel 78 and end piece 74 acts in the manner of a Venturi tube and leads to a strong swirl in the end piece 74, the by an induction coil 76 arranged around the end piece 74 can still be reinforced.
  • an ultrasound transmitter 68 for inert gas
  • a supply nozzle 70 for inert gas for inert gas
  • a temperature measuring device 72 for power control of the various induction coils arranged.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kornfeinung oder Veredelung von Metallegierungen. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Anwendung des Verfahrens.
Je nach Erstarrungstyp und Erstarrungsablauf kann bei Metallegierungen ein grobkörniges Gefüge auftreten, welches geringere Festigkeit und Duktilität aufweist als feinkörniges Gefüge. Durch keimbildende Zusätze zur Schmelze kann ein feinkörniges Gefüge mit besseren mechanischen Eigenschaften und verbesserter Verarbeitbarkeit erzielt werden. Die zugesetzten Mittel reagieren in der Schmelze nach komplexen Vorgängen und wirken als Fremdkeime.
Zur Kornfeinung von Aluminiumlegierungen ist es bekannt, das Kornfeinungsmittel in der Form von Kornfeinungsdraht einer Legierungsschmelze in der Giessrinne in festem Zustand zuzugeben. Ein handelsüblicher Kornfeinungsdraht besteht aus einer Vorlegierung des Typs Aluminium-Titan-Bor mit einer beispielsweisen Zusammensetzung Al-5%Ti-1%B. Der Kornfeinungsdraht wird vom vorbeifliessenden Aluminium zunächst erodiert und ist erst nach einiger Zeit vollständig aufgeschmolzen. Aus diesem Grund ist die Verteilung der die kornfeinende Wirkung erzeugenden Titanborid-Partikel in der Schmelze nicht immer homogen. Zurückgebliebene Titanborid-Partikel bilden oft Agglomerate oder lagern sich an Oxidhäuten oder andern Verunreinigungen an und werden somit in die Giessformate eingeschleppt, was am Endprodukt zu unerwünschten Fehlern führen kann.
Erfahrungsgemäss ist eine längere Verweildauer des Kornfeinungsmittels in der Schmelze vorteilhaft, da sich der Draht besser auflöst und zu einer gleichmässigeren Partikelverteilung führt. Diese Verweilzeit darf andererseits nicht zu lange sein, da sonst die Kornfeinungswirkung rasch abklingt.
Bei den in den US-A-3836360 und US-A-4057420 offenbarten Verfahren zum Eintragen einer Vorlegierung bzw. zusätzlicher Materialien in der Form eines Drahtes bzw. einer die Materialien enthaltenden drahtförmigen, den elektrischen Strom leitenden metallischen Umhüllung in eine Metallschmelze wird der Draht bzw. die drahtförmige Umhüllung der Metallschmelze in fester Form zugeführt. Um eine möglichst rasche Auflösung des Drahtes bzw. der drahtförmigen Umhüllung in der Metallschmelze zu erzielen, wird der Draht bzw. die drahtfömige Umhüllung mittels eines den Draht bzw. die drahtförmige Umhüllung zwischen einer ersten elektrischen Kontaktstelle und einer durch die Metallschmelze gebildeten zweiten elektrischen Kontaktstelle durchfliessenden elektrischen Stromes auf eine unterhalb der Liquidustemperatur des Drahtes bzw. der drahtförmigen Umhüllung liegende Temperatur aufgeheizt.
Aus der US-A-4520861 ist ein Verfahren zum Legieren von kontinuierlich gegossenen Stahlerzeugnissen bekannt, bei welcher das Legierungsmaterial in Form eines Drahtes mittels eines Rohres der aus einem Giesstrog ausströmenden Stahlschmelze zugeführt wird. Der im Rohr selbsttätig aufschmelzende Legierungsdraht tropft vom Rohrende in die vorbeifliessende Stahlschmelze.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches zu einer homogeneren Verteilung von Kornfeinungs- bzw. Metallveredelungsmitteln in der Schmelze führt und gleichzeitig die Agglomeration von Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikeln vermindert sowie die Kornfeinungsbzw. Veredelungseffizienz verbessert.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Zur Verringerung der Oxidation und damit der Bildung von Oxidhäuten während des Aufschmelzens des Drahtes kann dieser auch vom Uebergang in den flüssigen Zustand bis zum Eintrag in die Legierungsschmelze in sauerstoffreier Atmosphäre gehalten werden. Mit dieser Massnahme kann das Einschleppen von Oxidhäuten in die Schmelze wirksam reduziert werden.
Um der Bildung von Agglomeraten entgegenzuwirken bzw. bereits gebildete Aggolmerate sowie ggf. eingeschleppte Oxidhäute zu zerkleinern, wird der Draht bevorzugt in einem elektromagnetischen Feld bis zum flüssigen Zustand aufgeheizt und gleichzeitig im elektromagnetischen Feld gerührt. Zur Verstärkung der deagglomerierenden Wirkung kann der Draht im flüssigen Zustand zusätzlich mit Ultraschall behandelt werden.
Der Draht kann im flüssigen Zustand durch Zugabe von Metall vor dem Eintrag in die Legierungsschmelze vorverdünnt werden. Durch das elektromagnetische Rühren sowie die Ultraschallbehandlung wird eine homogene Durchmischung in kurzer Zeit erreicht.
Die Heizvorrichtung ist bevorzugt eine Induktionsspule, die zur induktiven Aufheizung des Drahtes um das Rohr gewickelt ist.
An dem zum Eintauchen in die Legierungsschmelze vorgesehenen Teil des Rohres können in der durch die Legierungsschmelze angeströmten Rohrwandung Durchtrittsöffnungen vorgesehen sein. Dieser Teil des Rohres kann auch zu einem konisch erweiterten Endteil geformt oder als in Strömungsrichtung abgewinkeltes Endstück mit einem stromauf in dieses mündenden Einlauftrichter ausgebildet sein.
Zur Verminderung der Agglomeration von Kornfeinungs- oder Veredelungspartikeln kann am Rohr im Schmelzbereich des Kornfeinungsdrahtes ein Ultraschallgeber angeordnet sein.
Zur Verminderung der Oxidation des Drahtes beim Aufschmelzen ist es zweckmässig, im Schmelzbereich des Drahtes eine Einspeisestelle für Inertgas vorzusehen.
Zweckmässig ist im Innern des Rohres im Schmelzbereich des Drahtes ein Temperaturmessgerät zur Steuerung der Heizvorrichtung angeordnet. Um eine möglichst rasche und einfache Vorverdünnung des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes zu erzielen und damit der Bildung von Agglomeraten entgegen zu wirken, kann das Rohr an seinem ersten offenen Ende in ein erstes Zuführungsrohr für den Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdraht und in ein zweites Zuführungsrohr für einen Metalldraht aufgeteilt sein. Zweckmässig sind beide Zuführungsrohre mit je einer Induktionsspule ummantelt.
Zur Beschleunigung der Homogenisierung können in Bereichen mit geschmolzenem und ggf. vorverdünntem Draht weitere Induktionsspulen zur Erzeugung eines elektromagnetischen Rühreffektes angeordnet sein.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Eintragen eines Kornfeinungs- oder Veredelungsmittels in eine Legierungsschmelze kann auf einfache Weise an einem beliebigen Ort in der Giessrinne eingesetzt werden. Durch das elektromagnetische Rühren -- ggf. unterstützt durch eine Ultraschallbehandlung -- wird ein hoher Dispersionsgrad der Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikel in der Schmelze erreicht. Allenfalls in der Schmelze noch vorhandene Agglomerate, Oxidhäute oder andere Verunreinigungen sind derart klein, dass sie den üblichen Qualitätsanforderungen von Stranggussbarren oder Pressbolzen genügen, so dass ein Einsatz der Eintragsvorrichtung auch unmittelbar vor der Giessmaschine, d.h. nach der Metallfiltration, möglich ist. Mit dieser Massnahme lässt sich der Verbrauch an Kornfeinungs- oder Veredelungsdraht erheblich reduzieren. Wichtig ist vor allem, dass das offene untere Ende der Eintragvorrichtung zur Verhinderung des Einschleppens von Oxidhäuten vollständig in die zu behandelnde Schmelze eintaucht. Durch die zusätzliche Spülung des Rohrinnern mit Stickstoff oder Argon wird eine mögliche Oxidation weiter reduziert. Der Draht schmilzt dadurch ohne Oxidationsgefahr und wird im geschmolzenen Zustand in die Legierungsschmelze eingetragen.
Die Steuerung der Zugabe von Kornfeinungs- oder Veredelungsmittel zur Legierungsschmelze wird wie bei der heute üblichen festen Drahtzugabe gesteuert. Der feste Draht, der in das Rohr hineingeschoben wird, drückt den bereits geschmolzenen Teil in die Legierungsschmelze in der Giessrinne und schmilzt dabei selbst kontinuierlich ab. Die zur induktiven Aufheizung zugeführte Energie zum Aufschmelzen des Drahtes ist von der gewünschten Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel-Zugabe sowie von der Ist- und Soll-Temperatur abhängig und wird entsprechend gesteuert. Hierzu kann beispielsweise die mittels eines Temperaturmessgerätes gemessene Temperatur des geschmolzenen Drahtes als Steuersignal verwendet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich grundsätzliche auf alle Legierungssysteme und Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel anwenden. Ein besonders bevorzugter Einsatzbereich liegt bei der Kornfeinung bzw. Veredelung von Aluminiumlegierungen mit einer Vorlegierung auf der Basis Aluminium-Titan-Bor, jedoch können auch andere Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel bekannter Art wie z.B. AlSr, AlP oder AlCa eingesetzt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
  • Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Eintragvorrichtung für Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel;
  • Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Variante der Eintragvorrichtung von Fig. 1;
  • Fig. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Eintragvorrichtung.
Eine in Fig. 1 dargestellte Eintragvorrichtung 10 zum Eintragen eines Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittels in eine Aluminiumschmelze umfasst ein Rohr 12 aus einem hitzebeständigen Material wie z.B. Quarz. Ein erstes offenes Ende 14 des Rohres 12 dient zur Einführung eines sogenannten Kornfeinungs- oder Veredelungsdrahtes 18 mit einer beispielsweisen Zusammensetzung Al-5%Ti-1%B. Das Rohr 12 taucht mit seinem zweiten offenen Ende in eine Metallschmelze 20, die innerhalb einer Giessrinne 24 von einem in der Zeichnung aus Gründen der besseren Uebersicht nicht dargestellten Schmelzofen zu einer in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Giessmaschine oder Filterbox führt. Das Rohr 12 taucht in Richtung der Strömungsrichtung x in die Metallschmelze 20 ein und bildet mit der Metalloberfläche 22 einen Winkel a von beispielsweise 60°.
Um das Rohr 12 ist eine Induktionsspule 26 gewickelt. Diese Induktionsspule 26 dient einerseits dem Aufschmelzen des Drahtes 18 und bewirkt andererseits ein elektromagnetisches Rühren des aufgeschmolzenen Drahtes 18. Zur Unterstützung des Rühreffekts sowie zur Zerstörung allfällig noch vorhandender Agglomerate von Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikeln ist am Rohr 12 im Bereich des aufgeschmolzenen Drahtes 18 ein Ultraschallgeber 28 angeordnet.
Zur Vermeidung einer Oxidation des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes 18 während des Aufschmelzens wird das Innere des Rohres 12 über einen Zufuhrstutzen 30 mit Inertgas gespült. Mit dieser Massnahme wird die Gefahr des Einschleppens von Oxidhäuten in die Metallschmelze 20 stark vermindert.
Im Bereich des in die Metallschmelze 20 eintauchenden Teils des Rohres 12 sind auf dessen Anströmseite Oeffnungen 34 in der Rohrwandung vorgesehen. Die durch die Oeffnungen 34 in das Innere des Rohres 12 strömende Schmelze führt zu einer Vorverdünnung des aufgeschmolzenen Drahtes 18, bevor dieser der Schmelze 20 in der Giessrinne 24 in der Form diskreter Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikel 19 zugeführt wird.
Ein in das Innere des Rohres 12 in den aufgeschmolzenen Bereich des Kornfeinungsdrahtes 18 eingeführtes Temperaturmessgerät 32 kann zur Steuerung der Heizleistung der Induktionsspule 26 eingesetzt werden.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante der Eintragsvorrichtung 10 von Fig. 1 ist der in die Schmelze 20 eintauchende Endteil 36 des Rohres 12 in der Art eines Diffusors konisch erweitert. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit der durch die Oeffnungen 34 einströmenden Schmelze und damit eine stärkere Vorverdünnung. Zur Verbesserung der Durchmischung der Metallschmelze 20 mit dem aufgeschmolzenen Draht 18 ist um den Endteil 36 zusätzlich eine Induktionsspule 38 angeordnet.
Eine weitere, in Fig. 3 dargestellte Eintragvorrichtung 50 weist ein zentrales Rohrstück 52 auf, in welches an einem seiner Enden zwei Zuführungsrohre 54, 56 münden. Das erste Zuführungsrohr 54 dient der Zuführung eines Kornfeinungs-bzw. Veredelungsdrahtes 58, z.B. Al-5%Ti-1%B, das zweite Zuführungssrohr 56 der Zuführung eines Aluminiumdrahtes 60. Beide Zuführungsrohre 54, 56 sowie der an diese anschliessende Teil des zentralen Rohrstückes 52 sind mit Induktionsspulen 62, 64, 66 umwickelt. Diese dienen einerseits dem Aufschmelzen des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes 58 sowie des Aluminiumdrahtes 60 und bewirken andererseits durch den Rühreffekt eine intensive Durchmischung der aufgeschmolzenen Bereiche des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes 58 sowie des Aluminiumdrahtes 60. Die Rührwirkung vermindert auch die Bildung von Agglomeraten aus Kornfeinungs- oder Veredelungsteilchen bzw. bewirkt ein Zerkleinern allenfalls vorhandener Agglomerate.
Das in die Metallschmelze 20 eintauchende Ende des zentralen Rohrstückes 52 ist als Endstück 74 in Strömungsrichtung x der Metallschmelze 20 abgewinkelt. Beim Uebergang des zentralen Rohrstückes 52 in das abgewinkelte Endstück 74 mündet stromaufwärts zum Endstück 74 ein Einlauftrichter 78. Die durch diesen Einlauftrichter 78 fliessende Metallschmelze 20 durchmischt sich intensiv mit dem bereits vorverdünnten Draht 58 aus dem Zentralrohr 52 und bewirkt damit eine weitere Vorverdünnung. Die gewählte Anordnung aus Einlauftrichter 78 und Endstück 74 wirkt in der Art eines Venturirohres und führt im Endstück 74 zu einer starken Verwirbelung, die durch eine um das Endstück 74 angeordnete Induktionsspule 76 noch verstärkt werden kann.
Wie bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist auch bei der Eintragvorrichtung 50 am zentralen Rohrstück 52 ein Ultraschallgeber 68, ein Zufuhrstutzen 70 für Inertgas sowie ein Temperaturmessgerät 72 zur Leistungssteuerung der diversen Induktionsspulen angeordnet.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Kornfeinung oder Veredelung von Legierungen durch kontinuierliches Zuführen eines Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittels in der Form eines das Mittel enthaltenden Drahtes (18, 58) zu einer strömenden Legierungsschmelze (20), wobei der Draht (18, 58) vor der Zugabe in die Legierungsschmelze (20) in einem Rohr (12,54) aus einem hitzebeständigen Werkstoff aufgeschmolzen und in flüssigem Zustand in die Legierungsschmelze eingetragen wird, und,
    dass
    zwischen den beiden Enden (14,16) des Rohres (12,52) aus einem hitzebeständigen Werkstoff eine Heizvorrichtung (26,62) zum Aufschmelzen des Drahtes (18, 58) angeordnet und ein Rohrende (16) zum Eintauchen in die zu behandelnde Legierungsschmelze (20) vorgesehen ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine Induktionsspule (26,62) zum Aufheizen des Drahtes (18,58) bis zum flüssigen Zustand und zum gleichzeitigen Rühren im flüssigen Zustand umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zum Eintauchen in die Legierungsschmelze (20) vorgesehenen Teil des Rohres (12) in der durch die Legierungsschelze angeströmten Rohrwandung Durchtrittsöffnungen (34) vorgesehen sind.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Eintauchen in die Legierungsschmelze (20) vorgesehene Teil des Rohres (12) zu einem konisch erweiterten Endteil (36) geformt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Eintauchen in die Legierungsschmelze (20) vorgesehene Teil des Rohres (52) als in Strömungsrichtung (x) abgewinkeltes Endstück (74) mit einem stromauf in dieses mündenden Einlauftrichter (78) ausgebildet ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohr (12, 52) im Schmelzbereich des Drahtes (18, 58) ein Ultraschallgeber (28, 68) zur Verminderung der Agglomeration von Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikel angeordnet ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohr (12, 52) im Schmelzbereich des Drahtes (18, 58) zur Verminderung der Oxidation eine Einspeisestelle (30, 70) für Inertgas vorgesehen ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturmessgerät (32, 72) zur Steuerung der Heizvorrichtung (26, 62) im Schmelzbereich des Drahtes (18, 58) im Rohrinnern angeordnet ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (52) in ein erstes Zuführungsrohr (54) für den Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdraht (58) und in ein zweites Zuführungsrohr (56) für einen Metalldraht (60) aufgeteilt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsrohre (54, 56) mit je einer Induktionsspule (62, 64) ummantelt sind.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Bereichen mit geschmolzenem und ggf. vorverdünntem Draht (18, 58) weitere Induktionsspulen (38, 66, 78) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Rühreffektes angeordnet sind.
  12. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Kornfeinung bzw. Veredelung von Aluminiumlegierungen.
EP96810474A 1996-07-19 1996-07-19 Verfahren zur Kornfeinerung oder Veredelung von Metallegierungen Expired - Lifetime EP0819772B1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES96810474T ES2148716T3 (es) 1996-07-19 1996-07-19 Procedimiento de afino del grano o de acabado de aleaciones metalicas.
EP96810474A EP0819772B1 (de) 1996-07-19 1996-07-19 Verfahren zur Kornfeinerung oder Veredelung von Metallegierungen
AT96810474T ATE194017T1 (de) 1996-07-19 1996-07-19 Verfahren zur kornfeinerung oder veredelung von metallegierungen
DE59605464T DE59605464D1 (de) 1996-07-19 1996-07-19 Verfahren zur Kornfeinerung oder Veredelung von Metallegierungen
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3215644B1 (de) * 2014-11-05 2018-10-31 Constellium Issoire Verfahren zur verwendung einer rohrförmigen sonotrode
CN110976786A (zh) * 2019-12-02 2020-04-10 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金液导流装置及导流方法
CN115786833B (zh) * 2022-11-15 2024-02-09 西北工业大学 一种强磁场处理细化钛铝合金显微组织的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3836360A (en) * 1972-07-10 1974-09-17 Anaconda Co Method and apparatus for pre-heating and adding master alloy to a copper melt
GB1431123A (en) * 1973-08-22 1976-04-07 Stein Refractories Metallurgical lances
US4057420A (en) * 1976-02-06 1977-11-08 Airco, Inc. Methods for dissolving volatile addition agents in molten metal
DE2634282C2 (de) * 1976-07-28 1978-04-13 Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf Verfahren zum kontinuierlichen Einbringen von Zusatzmitteln in ein mit flüssigem Metall gefülltes Gefäß
US4520861A (en) * 1983-11-18 1985-06-04 Republic Steel Corporation Method and apparatus for alloying continuously cast steel products
CA2112585A1 (en) * 1992-04-24 1993-11-11 Eiichi Takeuchi Process for casting double-layered slab

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