DE2530582A1

DE2530582A1 - Continuous coating of steel wire with aluminium - esp. in mfg. overhead electric power cables

Info

Publication number: DE2530582A1
Application number: DE19752530582
Authority: DE
Inventors: Kurt Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1975-07-09
Publication date: 1977-01-20

Abstract

The steel wire is uncoiled from a storage drum and fed vertically downwards through a mould fitted an inductor generating an alternating electromagnetic field; aluminium is poured into the mould round the wire and the wire is drawn out of the mould together with a solidified coating of Al. The coated wire is pref. passed through a drawing die for reducing the outside dia. immediately after coating. The steel wire may be pickled and/or heated before reaching the mould. Several steels wires of unlimited length can be simultaneously coated with Al and the process is much less expensive than the working of aluminium-coated ingots.

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von aluminiumummantelten Stahldrähten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von aluminiumummantelten Stahldrähten, vorzugsweise fur Freileitungsseile zur elektr. Energie-Übertragung.Process for the continuous production of aluminum-clad Steel wires The invention relates to a method for continuous production of aluminum-sheathed steel wires, preferably for overhead cables for electr. Energy transfer.

Nach den bisher üblichen Verfahren werden u.a. aluminiumummantelte Stahldrähte in der Weise gefertigt, daß man Stahlblöcke mit Aluminium umgießt, diese Blöcke in Ofenanlagen erwärmt und auf Walzwerken zu sog. Vorziehdrähten auswalzt. Diese hekannten Verfahren erfordern hohe finanzielle Aufwendungen fiir Investitionen von Anwärmöfen für Blöcke, für Walzwerke und ihre Nehenanlagen. Ebenso haben die Betriebskosten für BlockerärmUng für das Auswalzen der Blöcke, für Unterhaltung dieser Anlagen sowie für Zwischentransporte, Materiallagerung und Einsatz geringer Bundgewichte einen erheblichen Anteil bei der Kostenkalkulation des Endprodukte s.According to the previously usual processes, aluminum-sheathed ones, among others, are used Steel wires manufactured in such a way that aluminum is cast around steel blocks, these Blocks are heated in furnace systems and rolled out into so-called pre-drawn wires on rolling mills. These known methods require high financial outlay for investments of heating furnaces for billets, for rolling mills and their sewing plants. They also have Operating costs for block noise, for rolling out the blocks, for maintenance of these systems as well as for intermediate transports, material storage and use Bundle weights play a significant role in the cost calculation of the end product s.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, aluminiumummantelte Stahldrähte wesentlich wirtschaftlicher und in nahezu unbegrenzten Längen herzustellen. Diese Aufgabe wird bei einem Vefahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß ein von einer Vorratstrommel vertikal abgezogener Stahldraht zentrisch in eine Kokille, die mit einem Indulctor zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechsei feldes ausgestattet ist, eingeführt, daß in den zwischen der Kokille und dem Stahldraht befindlichen Raum Aluminium gegossen und der Stahldraht gemeinsam mit der erstarrten Aluminiumschicht abgezogen wird. Die Kostensenkung gegeniiber den konventionellen Verfahren wird dadurch erreicht, daß Anlage investitionen für Ofenanlagen für die Blockerwärmung, für Walzwerke etc. entfallen und die hohen Betriebskosten, die diese Anlagen verursachen, eingespart werden können. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß nunmehr aluminiumummantelte Stahldrähte von nahezu unbegrenzter Länge hergestellt werden können. Vorteilhaft ist auch die hohe Gießgeschwindigkeit, die durch die Verwendung einer sogenannten Magnetkokille erreicht wird. Die Aluminiumschicht zeichnet sich durch eine fehlerfreie und glatte Oberfläche, durch ein blasenfreies feinkörniges Gefüge, eine homogene Gußstriiktur und gleich mäßige Qualitätseigenschaften aus.The invention is based on the object of specifying a method with which it is possible to manufacture aluminum-sheathed steel wires much more economically and to manufacture in almost unlimited lengths. This task is performed in a process of the type mentioned in that one of a storage drum vertically withdrawn steel wire centrically in a mold, which is generated with an inductor an electromagnetic alternating field is equipped, introduced that in the The space between the mold and the steel wire is cast and aluminum the steel wire is pulled off together with the solidified aluminum layer. the Cost reduction compared to the conventional method is achieved in that Plant investments for furnace systems for billet heating, for rolling mills, etc. omitted and the high operating costs that these systems cause, can be saved. Another major advantage is that it is now aluminum-sheathed Steel wires of almost unlimited length can be made. Advantageous is also the high casting speed, which is achieved through the use of a so-called Magnetic mold is reached. The aluminum layer is characterized by a faultless one and smooth surface, thanks to a bubble-free fine-grain structure, a homogeneous one Cast structure and uniform quality properties.

Zweckmäßigerweise wird der aluminiumummantelte Stahldraht im selben Arbeitsgang auf einen kleineren Durchmesser heruntergezogen.The aluminum-sheathed steel wire is expediently in the same Operation pulled down to a smaller diameter.

Auf- und Abwickelvorgänge, die das Produkt verteuern, können somit entfallen. Um ggf. auftretende unterschiedliche Fertigungsgeschwindigkeiten auszugleichen, ist vorgesehen, daß der Draht zwischen dem Austritt aus der Kokille und dem Eintritt in eine Ziehmatrize gespeichert wird. Abzugsgeschwindigkeit und Abkühlgeschwindigkeit sind so aufeinander abzustimmen, daß die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Vorziehdrahtes wie elektrische Leitfähigkeit, Festigkeit, Dehnung usw. erfüllt werden. Es ist deshalb vorgesehen, daß die Abzugsgeschwindigkeit und die Abkühlgschwindigkeit über eine unterhalb der Kokille angeordneten Umlenkrolle geregelt wird. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird der Stahldraht vor dem Einlauf in die Kokille von Oxyden befreit. Dadurch wird eine metallurgisch einwandfreie Verbindung zwischen dem Stahldraht und der Aluminiumschicht erreicht. Um die metallische Haftung zwischen dem Stahldraht und der--- Aluminiummantelschicht zu erhöhen, ist es zweckmäßig, den Stahldraht zu erwärmen, und zwar vorzugsweise auf eine Temperatur, die oberhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums liegt. Nach dem Umgießen des Stahldrahtes mit Aluminium wird der ummantelte Draht zumindest um 50 % in seinem Querschnitt verringert. Eine Kaltverformung um mehr als 50 % gewährleistet eine innige Verbindung der Aluminiummantelschicht mit dem Stahldraht, so daß der fertige Draht auch um kleinste Radien gebogen werden kann, ohne daß sich die Aluminiummantelschicht von dem Stahldraht abhebt.Winding and unwinding processes that make the product more expensive can thus omitted. In order to compensate for any different production speeds that may occur, it is provided that the wire is between the outlet from the mold and the inlet is stored in a drawing die. Take-off speed and cooling speed must be coordinated in such a way that the mechanical and electrical properties of the pulling wire such as electrical conductivity, strength, elongation, etc. will. It is therefore provided that the withdrawal speed and the cooling speed is regulated via a deflection roller arranged below the mold. After a Another idea of the invention is the steel wire before it enters the mold freed from oxides. This creates a metallurgically perfect connection between the steel wire and the aluminum layer. To the metallic adhesion between to increase the steel wire and --- aluminum sheath layer, it is expedient to to heat the steel wire, preferably to a temperature above the melting temperature of the aluminum. After casting around the steel wire with Aluminum, the coated wire is reduced by at least 50% in its cross section. Cold deformation by more than 50% ensures an intimate connection of the aluminum jacket layer with the steel wire so that the finished wire can be bent around even the smallest radii can without the aluminum jacket layer lifting off the steel wire.

Die Erfindung ist anhand eines in der Figur l und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is shown schematically on the basis of one in FIGS Embodiment explained in more detail.

Von der Vorratsspule l wird kontinuierlich der Stahldraht 2 abgezogen und vertikal in die Kokille 3 eingeführt. Vor dem Eintritt in die Kokille 3 wird der Stahldraht 2 durch Führungsrollen 4 so geleitet, daß er zentrisch in die Kokille 3 einfährt.The steel wire 2 is continuously withdrawn from the supply reel 1 and inserted vertically into the mold 3. Before entering the mold 3 is the steel wire 2 passed through guide rollers 4 so that it is centered in the mold 3 retracts.

Aus einem Schmelzofen 5 wird flüssiges Aluminium in einen Warmhalteofen 6 eingebracht, aus dem es in die Gießrinne 7 gelangt.Liquid aluminum is transferred from a melting furnace 5 to a holding furnace 6 introduced, from which it arrives in the pouring channel 7.

Aus der Gießrinne 7 fließt das flüssige Aluminium in den Ringraum zwischen der Kokille 3 und dem Stahldraht 2. Unmittelbar nach dem Austritt aus der Kokille 3 wird der ummantelte Draht 8 intensiv gekühlt. Der ummantelte Draht 8 wird um eine Umlenkrolle 9 herumgeführt und mittels der Aufwickelvorrichtung 10 aufgetrommelt.The liquid aluminum flows from the pouring channel 7 into the annular space between the mold 3 and the steel wire 2. Immediately after exiting the Mold 3, the sheathed wire 8 is intensively cooled. The covered wire 8 is guided around a deflection roller 9 and wound up by means of the winding device 10.

Die Kokille 3 ist nach einem wesentlichen Gedanken der Erfindung mit einem Induktor zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes ausgestattet. Die Umlenkrolle 9 ist angetrieben und regelt somit die Abzugsgeschwindigkeit für den ummantelten Draht 8 sowie die Abkühlgeschwindigkeit unmittelbar hinter der Kokille 3.The mold 3 is according to an essential idea of the invention with equipped with an inductor to generate an alternating electromagnetic field. The pulley 9 is driven and thus controls the take-off speed for the sheathed wire 8 and the cooling rate immediately behind the mold 3.

Zu Beginn des Gießvorganges wird die Kokille 3 durch den höhenverstellbaren Gießtisch 11 auf der unteren Seite geschlossen.At the beginning of the casting process, the mold 3 is adjustable in height Casting table 11 closed on the lower side.

Der Gießtisch 11 wird bei Gießbeginn in Gleichlauf mit der Gießgeschwindigkeit bis zum Tiefstpunkt gesenkt.The casting table 11 is synchronized with the casting speed at the start of casting lowered to the lowest point.

Statt der Aufwickelvorrichtung 10 kann hinter der Umlenkrolle 9 eine Ziehvorrichtung vorgesehen sein, in der der ummantelte Draht um mindestens 50 °Ó in seinem Querschnitt verringert wird. Zwischen der Ziehmatrize.und der Umlenkrolle 9 sollte dann ein nicht dargestellter Speicher vorgesehen sein.Instead of the winding device 10 can be behind the pulley 9 a Pulling device can be provided in which the sheathed wire is at least 50 ° Ó is reduced in its cross section. Between the drawing die and the pulley 9, a memory (not shown) should then be provided.

In der Figur 2 ist das Ausführungsbeispiel in der Draufsicht dargestellt und zeigt die Möglichkeit der Anordnung von mehreren Kokillen, die von einer Gießrnne gleichzeitig beschickt werden.In the figure 2, the embodiment is shown in plan view and shows the possibility of arranging several ingot molds from one casting channel can be loaded at the same time.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß es nunmehr gelungen ist, in einfacher und wirtschaftlicher Weise aluminiumummantelte Stahldrähte in nahezu unbegrenzten Längen herzustellen. Der metallurgische Verbund zwischen dem Aluminium und dem Stahl ist so fest, daß eine weitere Verarbeitung der Drähte, beispielsweise zur Verseilung für Freileitungsseile, ohne Beschädigung möglich ist.The main advantage of the invention is to be seen in the fact that it is now succeeded in a simple and economical way of aluminum-sheathed steel wires Manufacture in almost unlimited lengths. The metallurgical bond between the aluminum and the steel is so strong that further processing of the wires, for example, for stranding overhead cables, without damage.

Claims

Patent claims

1. Process for the continuous production of aluminum-clad Steel wires, preferably for overhead cables, characterized in that a Steel wire drawn off vertically from a supply drum centrally into a mold, equipped with an inductor to generate an alternating electromagnetic field is introduced that located between the mold and the steel wire Space cast aluminum and the steel wire together with the solidified aluminum layer is deducted.

2. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum-sheathed Steel wire pulled down to a smaller diameter in the same operation will.

3. The method according to claim 2, characterized in that the wire stored between the exit from the mold and the entry into the drawing die will.

4. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the withdrawal speed and the cooling speed above one below The deflection roller arranged in the mold is regulated.

5. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the steel wire is freed from oxides.

6. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in, that the steel wire is heated.

7. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in, that the coated wire is reduced by at least 50% in its cross section.

8. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in, that several chill molds are fed from a casting channel and thus several aluminum-coated ones Steel wires are produced at the same time.

L e r s e i t e