DE102013200742B4 - Continuous cast composite - Google Patents

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DE102013200742B4 DE102013200742.6A DE102013200742A DE102013200742B4 DE 102013200742 B4 DE102013200742 B4 DE 102013200742B4 DE 102013200742 A DE102013200742 A DE 102013200742A DE 102013200742 B4 DE102013200742 B4 DE 102013200742B4
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Abstract

Verfahren zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs eines stranggegossenen Verbundwerkstoffs (1), aufweisend die folgenden Schritte:- Einfüllen eines flüssigen, metallischen Grundstoffs (2), vorzugsweise einer Stahlschmelze, in den Formhohlraum (3) einer Kokille (4), sodass sich innerhalb der Kokille (4) ein Schmelzenbad (5) mit einem Meniskus (6) ausbildet;- Einführen eines festen, vorzugsweise drahtförmigen, Zusatzstoffes (7) mit einer Einführgeschwindigkeitin das Schmelzenbad (5), wobei der Zusatzstoff (7) windschief zur Gießrichtung (GR) in das Schmelzenbad (5) eingeführt wird und der Kontaktbereich (12) des Zusatzstoffes (7) mit dem Meniskus (6) während des Stranggießens wandert;- Abkühlen des Schmelzenbads (5) in der gekühlten Kokille (4), sodass sich in der Kokille (4) ein zumindest teilerstarrter Strang (1) ausbildet;- Ausziehen des zumindest teilerstarrten Strangs (1) in Gießrichtung (GR) aus der Kokille (4) mit einer Gießgeschwindigkeitwobei die Komponente der Einführgeschwindigkeitin Gießrichtung (GR) der Gießgeschwindigkeitentspricht;- Stützen, Führen und weiteres Abkühlen des ausgezogenen Strangs (1) in einer der Kokille (4) nachfolgenden Strangführung (8).Method for the continuous continuous casting of a strand of a continuously cast composite material (1), comprising the following steps: - Filling a liquid, metallic base material (2), preferably a molten steel, into the mold cavity (3) of a mold (4) so that it is inside the mold (4) forms a melt bath (5) with a meniscus (6); - Introducing a solid, preferably wire-shaped, additive (7) into the melt bath (5) at an insertion speed, the additive (7) being skewed to the pouring direction (GR) in the melt bath (5) is introduced and the contact area (12) of the additive (7) with the meniscus (6) migrates during the continuous casting; - cooling of the melt bath (5) in the cooled mold (4) so that the mold ( 4) an at least partially solidified strand (1) is formed; - pulling the at least partially solidified strand (1) in the casting direction (GR) out of the mold (4) at a casting speed, the component being the insertion speed in the casting direction (GR) corresponds to the casting speed; - supporting, guiding and further cooling the drawn strand (1) in a strand guide (8) following the mold (4).

Description

Gebiet der TechnikTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strangs eines Verbundwerkstoffs durch Stranggießen, den Verbundwerkstoff, sowie eine Stranggießmaschine zur Herstellung des Verbundwerkstoffs.The present invention relates to a method for producing a strand of a composite material by continuous casting, the composite material, and a continuous casting machine for producing the composite material.

Stand der TechnikState of the art

Beim Stranggießen wird kontinuierlich ein flüssiger, metallischer Grundstoff (z.B. eine Stahlschmelze) in einer Kokille zu einem zumindest teilerstarrten Strang vergossen. Dabei wird die metallische Schmelze typischerweise durch ein Gießrohr in die Kokille eingebracht, wodurch sich in der Kokille ein Schmelzenbad ausbildet. Die Schmelze beginnt an den Seitenwänden der gekühlten Kokille zu erstarren und bildet in der Kokille einen teilerstarrten Strang mit einer anfangs dünnen Strangschale aus. Der Strang wird kontinuierlich aus der Kokille ausgezogen und in der der Kokille nachfolgenden Strangführung gestützt, geführt und weiter abgekühlt. Dadurch wächst die Dicke der Strangschale an, bis ein vollkommen durcherstarrter Strang vorliegt.In continuous casting, a liquid, metallic base material (e.g. a molten steel) is continuously cast in a mold to form an at least partially solidified strand. The metallic melt is typically introduced into the mold through a pouring tube, as a result of which a melt bath is formed in the mold. The melt begins to solidify on the side walls of the cooled mold and forms a partially solidified strand with an initially thin strand shell in the mold. The strand is continuously pulled out of the mold and supported, guided and further cooled in the strand guide following the mold. This increases the thickness of the strand shell until a completely solid strand is obtained.

Durch die relativ langsame Abkühlung des Strangs in der Kokille (Primärkühlung genannt) und in der nachfolgenden Strangführung (Sekundärkühlung genannt) bildet sich im Strang ein relativ grobkörniges Gefüge (das sog. Gießgefüge) aus. Bedingt dadurch weist der stranggegossene Strang eine relativ niedrige Festigkeit auf. Um das Kornwachstum zu beschränken, ist es zwar im Bereich der Strangführung bekannt, den Strang „hart“ zu kühlen, allerdings weist selbst dabei der Strang eine unzureichende Festigkeit auf. Da die Strangschale des teilerstarrten Strangs weiters beim Ausziehen aus der Kokille eine Mindestdicke aufweisen muss, bedingt die langsame Abkühlung in der Kokille auch eine relativ langsame Gießgeschwindigkeit. Schließlich bedingt die langsame Abkühlung des Strangs aber auch eine relativ große Baulänge (metallurgische Länge) der Stranggießmaschine.Due to the relatively slow cooling of the strand in the mold (called primary cooling) and in the subsequent strand guide (called secondary cooling), a relatively coarse-grained structure (the so-called casting structure) forms in the strand. As a result, the continuously cast strand has a relatively low strength. In order to limit grain growth, it is known in the area of the strand guide to “hard” cool the strand, but even so the strand has insufficient strength. Since the strand shell of the partially solidified strand must also have a minimum thickness when it is pulled out of the mold, the slow cooling in the mold also results in a relatively slow casting speed. Finally, the slow cooling of the strand also means that the continuous casting machine has a relatively large length (metallurgical length).

Um die Festigkeit des stranggegossenen Strangs zu steigern, wird der Strang nach dem Stranggießen normalerweise warmgewalzt. Dabei wird der stranggegossene Strang - entweder unter Ausnutzung der sog. Gießhitze unmittelbar nach dem Verlassen der Stranggießmaschine oder nach dem Abkühlen und einer nachfolgenden Wiedererwärmung des Strangs - durch typischerweise mehrere Walzstiche umgeformt. Durch das Umformen wird das Gießgefüge des Strangs einem oder mehreren, statischen oder dynamischen, Rekristallisationsschritten unterzogen, sodass das gewalzte Gut ein feinkörniges Gefüge (Walz- oder Verformungsgefüge genannt) und eine höhere Festigkeit aufweist.To increase the strength of the continuously cast strand, the strand is usually hot rolled after the continuous casting. Here, the continuously cast strand - either using the so-called pouring heat immediately after leaving the continuous casting machine or after cooling and subsequent reheating of the strand - is formed by typically several rolling passes. As a result of the forming, the casting structure of the strand is subjected to one or more, static or dynamic, recrystallization steps, so that the rolled material has a fine-grained structure (called a rolling or deformation structure) and a higher strength.

Nachteilig an diesem mehrstufigen Herstellprozess Stranggießen und Warmwalzen ist, dass dadurch die Herstellkosten signifikant erhöht werden.A disadvantage of this multi-stage manufacturing process of continuous casting and hot rolling is that it significantly increases the manufacturing costs.

Um die Baulänge einer Stranggießmaschine zu reduzieren, ist es aus der WO 2011/117296 A1 bekannt, im Bereich des Meniskus der Kokille sog. Wärmerohre (engl. heat pipe) oder sogenannte Thermosiphone zu verwenden. Nachteilig daran ist, dass innerhalb des Wärmerohrs oder des Thermosiphons ein anderes Medium (z.B. Wasser oder Kohlenwasserstoffe wie ein Alkohol oder ein sog. Thermoöl) eingesetzt wird und der Kontakt zwischen der metallischen Schmelze und diesem Medium zuverlässig verhindert werden muss. Außerdem muss stets sichergestellt werden, dass das Schmelzenbad um das Wärmerohr bzw. den Thermosiphon nicht einfriert.To reduce the overall length of a continuous casting machine, it is out of the WO 2011/117296 A1 Known to use so-called heat pipes or so-called thermosiphones in the area of the meniscus of the mold. The disadvantage of this is that another medium (eg water or hydrocarbons such as an alcohol or a so-called thermal oil) is used within the heat pipe or the thermosiphon and the contact between the metallic melt and this medium must be reliably prevented. In addition, it must always be ensured that the melt pool around the heat pipe or the thermosiphon does not freeze.

Aus der DE 33 46 391 A1 ist ein Stranggießverfahren zum Herstellen von Mehrschichtwerkstoffen bekannt. Bei diesem Verfahren werden während des Stranggießens eines Brammenformats Bleche mit in die Kokille eingeführt, die beim Stranggießen mit dem flüssigen Metall schweißen. Ähnliche Offenbarungsgehalte sind der US 3 710 844 A und der US 4 356 618 A zu entnehmen.From the DE 33 46 391 A1 a continuous casting process for producing multilayer materials is known. In this method, sheets are introduced into the mold during the continuous casting of a slab format and weld with the liquid metal during continuous casting. Similar disclosures are US 3,710,844 A and the US 4,356,618 A refer to.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Stranggießen eines Strangs eines stranggegossenen Verbundwerkstoffs sowie den dadurch hergestellten Verbundwerkstoff darzustellen, bei dem der Verbundwerkstoff eine höhere Festigkeit als der durch Stranggießen hergestellte Grundstoff aufweist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Stranggießmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to present a method for the continuous casting of a strand of a continuously cast composite material and the composite material produced thereby, in which the composite material has a higher strength than the base material produced by continuous casting. Another object is to provide a continuous casting machine for performing the method according to the invention.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs eines stranggegossenen Verbundwerkstoffs gelöst, das folgende Schritte aufweist:

  • - Einfüllen eines flüssigen, metallischen Grundstoffs, vorzugsweise einer Stahlschmelze, in den Formhohlraum einer Kokille, sodass sich innerhalb der Kokille ein Schmelzenbad mit einem Meniskus ausbildet;
  • - Einführen eines festen, vorzugsweise drahtförmigen, Zusatzstoffes mit einer Einführgeschwindigkeit in das Schmelzenbad, wobei der Zusatzstoff windschief zur Gießrichtung in das Schmelzenbad eingeführt wird und der Kontaktbereich des Zusatzstoffes mit dem Meniskus während des Stranggießens wandert;
  • - Abkühlen des Schmelzenbads in der gekühlten Kokille, sodass sich in der Kokille ein zumindest teilerstarrter Strang ausbildet;
  • - Ausziehen des zumindest teilerstarrten Strangs in Gießrichtung aus der Kokille mit einer Gießgeschwindigkeit, wobei die Komponente der Gießgeschwindigkeit in Gießrichtung der Einführgeschwindigkeit entspricht;
  • - Stützen, Führen und weiteres Abkühlen des ausgezogenen Strangs in einer der Kokille nachfolgenden Strangführung.
This object is achieved by a method for the continuous continuous casting of a strand of a continuously cast composite material, which comprises the following steps:
  • - Filling a liquid, metallic base material, preferably a molten steel, into the mold cavity of a mold, so that a melt bath with a meniscus forms within the mold;
  • - Introducing a solid, preferably wire-shaped, additive into the melt bath at an insertion speed, the additive being introduced obliquely to the pouring direction into the melt bath and the contact area of the additive migrating with the meniscus during continuous casting;
  • - Cooling the melt bath in the cooled mold, so that an at least partially solidified strand forms in the mold;
  • Pulling the at least partially solidified strand in the casting direction out of the mold at a casting speed, the component of the casting speed in the casting direction corresponding to the insertion speed;
  • - Supporting, guiding and further cooling the drawn strand in a strand guide following the mold.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird an sich in bekannter Weise ein flüssiger, metallischer Grundstoff in einer Stranggießkokille einer Stranggießmaschine vergossen. Dabei wird der Grundstoff (bspw. eine Stahlschmelze) als Schmelze, typischerweise von einem Gießverteiler (engl. tundish) über ein Gießrohr (z.B. ein engl. submerged entry nozzle) in den Formhohlraum der gekühlten Kokille eingefüllt, wodurch sich innerhalb der Kokille ein Schmelzenbad mit einem Meniskus ausbildet. Erfindungsgemäß wird zusätzlich ein fester, vorzugsweise drahtförmiger und metallischer, Zusatzstoff mit einer Einführgeschwindigkeit in das Schmelzenbad eingeführt. Durch die Abkühlung des Schmelzenbads in der gekühlten Kokille bildet sich in der Kokille ein - teilerstarrter oder durcherstarrter - Strang aus, der anschließend in Gießrichtung (senkrecht bei einer sogenannten Vertikalanlage, im Wesentlichen senkrecht bei einer sogenannten Bogenanlage mit einer gebogenen Kokille, oder horizontal bei einer sogenannten Horizontalanlage) mit einer Gießgeschwindigkeit aus der Kokille ausgezogen wird. Durch das Einführen des Zusatzstoffes mit der Einführgeschwindigkeit in das Schmelzenbad bildet sich bereits in der Kokille ein Verbundwerkstoff (auch Kompositwerkstoff genannt, engl. Composite material oder Compound material), d.h. ein Werkstoff aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Materialien, aus. Um den Einfluss des Zusatzstoffes über die Längserstreckung des kontinuierlich stranggegossenen Verbundwerkstoffs sicherzustellen, entspricht die Komponente der Einführgeschwindigkeit des Zusatzstoffes in der Gießrichtung der Gießgeschwindigkeit, mit der der zumindest teilerstarrte Strang des Verbundwerkstoffs aus der Kokille ausgezogen wird. Mathematisch ausgedrückt heißt das, dass das skalare Produkt der Einführgeschwindigkeit mit dem Einheitsvektor in Gießrichtung dem Betrag der Gießgeschwindigkeit entspricht. Der ausgezogene Strang des Verbundwerkstoffs wird in bekannter Weise in der der Kokille nachfolgenden Strangführung gestützt, geführt und weiter abgekühlt.In the method according to the invention, a liquid, metallic base material is poured in a known manner in a continuous casting mold of a continuous casting machine. The base material (e.g. a steel melt) is filled as a melt, typically from a tundish via a pouring tube (e.g. a submerged entry nozzle) into the mold cavity of the cooled mold, which means that a melt bath co-forms within the mold a meniscus. According to the invention, a solid, preferably wire-shaped and metallic, additive is additionally introduced into the melt bath at an insertion rate. Due to the cooling of the melt pool in the cooled mold, a strand - partially solidified or solidified - is formed in the mold, which subsequently forms in the casting direction (vertically in a so-called vertical system, essentially vertically in a so-called arc system with a curved mold, or horizontally in one so-called horizontal system) is pulled out of the mold at a casting speed. By introducing the additive into the melt bath at the rate of introduction, a composite material (also called composite material) is already formed in the mold, i.e. a material made of two or more interconnected materials. In order to ensure the influence of the additive on the longitudinal extent of the continuously extruded composite material, the component of the rate of introduction of the additive in the pouring direction corresponds to the pouring speed with which the at least partially solidified strand of the composite material is pulled out of the mold. Expressed mathematically, this means that the scalar product of the insertion speed with the unit vector in the casting direction corresponds to the amount of the casting speed. The drawn strand of the composite material is supported in a known manner in the strand guide following the mold, guided and further cooled.

Dadurch wird erreicht, den Zusatzstoff - z.B. entlang einer Schraubenlinie mit konstanter oder variabler Steigung - im Strang zu verteilen, sodass der Strang des Verbundwerkstoffs in Längsrichtung gleichmäßigere Eigenschaften aufweist.This ensures that the additive - e.g. along a helix with constant or variable pitch - to be distributed in the strand so that the strand of the composite material has more uniform properties in the longitudinal direction.

Eine besonders innige Verbindung zwischen dem Grund- und dem Zusatzstoff wird erreicht, wenn der Zusatzstoff nach dem Einführen in das Schmelzenbad zumindest lokal aufschmilzt. Dabei kann z.B. nur eine äußere Schicht des Zusatzstoffes im Schmelzenbad aufschmelzen.A particularly intimate connection between the base and the additive is achieved if the additive melts at least locally after being introduced into the melt bath. Here, e.g. only melt an outer layer of the additive in the melt bath.

Alternativ dazu ist es natürlich ebenfalls möglich, einen Zusatzstoff einzuführen, der nach dem Einführen in das Schmelzenbad nicht aufschmilzt, wobei z.B. der Zusatzstoff einen höheren Schmelzpunkt als der Grundstoff aufweist (z.B. ein drahtförmiger Zusatzstoff aus Wolfram, der in eine Stahlschmelze als Grundstoff eingeführt wird). Unmittelbar einsichtig dürfte sein, dass durch den Einsatz eines hochschmelzenden Zusatzstoffs, der eine hohe Festigkeit aufweist, die Festigkeit des stranggegossenen Verbundwerkstoffs gesteigert werden kann. Allerdings wird sogar durch den Einsatz eines gleichartigen Zusatzstoffes (z.B. Grund- und Zusatzstoff aus Stahl) eine wesentliche Erhöhung der Festigkeit des stranggegossenen Verbundwerkstoffs erreicht. Dies ist dadurch begründet, dass der Verbundwerkstoff durch den Einsatz des kalten Zusatzstoffes in das heiße Schmelzenbad zumindest lokal - d.h. in der Nähe des Zusatzstoffes - ein wesentlich feineres Gefüge aufweist, wodurch die Festigkeit des Verbundwerkstoffs gesteigert wird.Alternatively, it is of course also possible to introduce an additive that does not melt after being introduced into the melt bath, e.g. the additive has a higher melting point than the base material (e.g. a wire-shaped additive made of tungsten, which is introduced into a steel melt as the base material). It should be immediately apparent that the strength of the continuously cast composite material can be increased by using a high-melting additive which has high strength. However, even the use of a similar additive (e.g. steel base and additive) significantly increases the strength of the continuously cast composite. This is due to the fact that the composite material, at least locally - i.e. using the cold additive in the hot melt bath - i.e. near the additive - has a much finer structure, which increases the strength of the composite.

Besonders genau können die Eigenschaften des Verbundwerkstoffs eingestellt werden, wenn der Zusatzstoff mehrschichtig aufgebaut ist. Beispielsweise kann die äußere Schicht anders legiert sein als der Kern, sodass die äußere Schicht gemeinsam mit dem Grundstoff eine innige, feste Legierung ausbildet. Dazu ist es zweckmäßig, wenn der Kern und die äußere Schicht des Zusatzstoffs andere chemische Zusammensetzungen aufweisen. Z.B. kann die äußere Schicht einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kern aufweisen.The properties of the composite material can be adjusted particularly precisely if the additive has a multilayer structure. For example, the outer layer can be alloyed differently from the core, so that the outer layer forms an intimate, solid alloy together with the base material. For this purpose, it is expedient if the core and the outer layer of the additive have different chemical compositions. E.g. the outer layer may have a lower melting point than the core.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zeitgleich an unterschiedlichen Orten vom Meniskus mehrere Zusatzstoffe in das Schmelzenbad eingebracht werden. Die mehreren Zusatzstoffe können entweder gleichartig sein, oder aber - z.B. je nach zu erwartender Belastung des Verbundwerkstoffes - unterschiedlich (d.h. zumindest von zweierlei Art - hiermit sollen unterschiedliche chemische Zusammensetzungen, unterschiedliche Durchmesser ... umfasst werden) sein. Dadurch können die Eigenschaften des Verbundwerkstoffs gezielt eingestellt werden.It is particularly advantageous if several additives are introduced into the melt bath from the meniscus at different locations at the same time. The multiple additives can either be of the same type or - e.g. depending on the expected load on the composite material - different (i.e. at least of two types - this should include different chemical compositions, different diameters ...). This enables the properties of the composite to be set in a targeted manner.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zusatzstoff außerhalb des Rands des Formhohlraums in das Schmelzenbad eingeführt wird, sodass der Zusatzstoff im Verbundwerkstoff vollständig im Grundstoff eingebettet ist. Dadurch weist der Umfang des Zusatzstoffs stets einen Abstand zum Umfang des Verbundwerkstoffs auf. Durch die vollständige Einbettung werden die mechanischen Belastungen in günstiger Weise beim Verbundwerkstoff vom Grund- auf den Zusatzstoff und vice versa übertragen.It is particularly advantageous if the additive is introduced into the melt bath outside the edge of the mold cavity, so that the additive in the composite material is completely in the base material is embedded. As a result, the circumference of the additive is always at a distance from the circumference of the composite. Due to the complete embedding, the mechanical loads in the composite material are transferred from the base to the additive and vice versa in a favorable manner.

Der strangförmige Verbundwerkstoff, der durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellbar ist, weist einen metallischen Grundstoff, vorzugsweise Stahl, und einen, vorzugsweise metallischen, Zusatzstoff auf, der mit dem Grundstoff fest verbunden, schraubenlinienförmig im Grundstoff eingebettet ist und sich über die gesamte Längserstreckung des Verbundwerkstoffs erstreckt. Durch die schraubenlinienförmige Einbettung des Zusatzstoffs im Grundstoff weist der Verbundwerkstoff über dessen Längserstreckung relativ gleichmäßige mechanische Eigenschaften auf.The strand-like composite material which can be produced by the method according to the invention has a metallic base material, preferably steel, and a, preferably metallic, additive which is firmly connected to the base material, is embedded in a helical shape in the base material and extends over the entire longitudinal extent of the composite material . Due to the helical embedding of the additive in the base material, the composite material has relatively uniform mechanical properties over its longitudinal extent.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einer Normalebene zur Längsrichtung des Verbundwerkstoffs mehrere Zusatzstoffe vorliegen. Dadurch weist der Verbundwerkstoff auch in der Normalrichtung relativ gleichmäßige mechanische Eigenschaften auf.It is particularly advantageous if there are several additives in a normal plane to the longitudinal direction of the composite material. As a result, the composite material has relatively uniform mechanical properties even in the normal direction.

Um die Dichte des Verbundwerkstoffs zu senken, kann der Verbundwerkstoff in einer Normalebene zur Längsrichtung des Verbundwerkstoffs zumindest ein Durchgangsloch aufweisen, das durch den Einsatz eines hohlen Zusatzstoffes in ein Schmelzenbad in einer Kokille durch Stranggießen herstellbar ist.In order to lower the density of the composite material, the composite material can have at least one through hole in a normal plane to the longitudinal direction of the composite material, which through the use of a hollow additive in a melt bath in a mold can be produced by continuous casting.

Eine Stranggießmaschine zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs umfasst

  • - eine gekühlte Kokille mit einem Formhohlraum zum Stranggießen einer metallischen Schmelze;
  • - zumindest eine Einspuleinrichtung zum Einspulen eines drahtförmigen Zusatzstoffes in den Formhohlraum der Kokille, wobei die Einspuleinrichtung einen Antrieb zum Einführen des Zusatzstoffes mit einer einstellbaren Einführgeschwindigkeit umfasst;
  • - eine der Kokille nachfolgende Strangführung zum Stützen, Führen und weiteren Abkühlen des Strangs, wobei die Strangführung eine Auszieheinrichtung zum Ausziehen des Strangs aus der Kokille in Gießrichtung umfasst;
  • - eine Messeinrichtung zur Messung der Ausziehgeschwindigkeit des Strangs aus der Kokille;
  • - eine Regeleinrichtung, die signaltechnisch mit der Messeinrichtung und dem Antrieb verbunden ist, sodass die Komponente der Einführgeschwindigkeit in Gießrichtung der Ausziehgeschwindigkeit entspricht.
A continuous casting machine for producing the composite material according to the invention comprises
  • a cooled mold with a mold cavity for the continuous casting of a metallic melt;
  • - At least one inductor for injecting a wire-shaped additive into the mold cavity of the mold, the inductor comprising a drive for introducing the additive at an adjustable insertion speed;
  • a strand guide following the mold for supporting, guiding and further cooling the strand, the strand guide comprising a pull-out device for pulling the strand out of the mold in the casting direction;
  • - A measuring device for measuring the pulling speed of the strand from the mold;
  • - A control device, which is connected to the measuring device and the drive in terms of signals, so that the component of the insertion speed in the casting direction corresponds to the pull-out speed.

Zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs, in dem der Zusatzstoff schraubenlinienförmig eingebettet ist, ist es zweckmäßig, wenn die Einspuleinrichtung der Stranggießmaschine einen Rotationsantrieb zur Rotation der Einspuleinrichtung um die Längsachse der Kokille umfasst.To produce a composite material in which the additive is embedded in a helical shape, it is expedient if the winding device of the continuous casting machine comprises a rotary drive for rotating the winding device about the longitudinal axis of the mold.

FigurenlisteFigure list

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die zeigen:

  • 1A und 1B: einen Aufriss und eine geschnittene Grundrissdarstellung des Kokillenbereichs einer ersten Ausführungsform einer Stranggießmaschine,
  • 2: eine Schnittdarstellung des Kokillenbereichs einer zweiten Ausführungsform einer Stranggießmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 3: eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Strang des stranggegossenen Verbundwerkstoffs.
Further advantages and features of the present invention result from the following description of non-limiting exemplary embodiments, reference being made to the following figures, which show:
  • 1A and 1B 1 shows an elevation and a sectional plan view of the mold area of a first embodiment of a continuous casting machine,
  • 2nd a sectional view of the mold area of a second embodiment of a continuous casting machine for performing the method according to the invention and
  • 3rd : A sectional view through a strand of the continuously cast composite material according to the invention.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

In der 1A ist eine geschnittene Darstellung eines Aufrisses des Kokillenbereichs einer Stranggießmaschine zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs 1 eines stranggegossenen Verbundwerkstoffs gezeigt. Beim Stranggießen des Strangs 1 wird ein Grundstoff 2 in Form einer Stahlschmelze von einem nicht näher dargestellten Gießverteiler, der oberhalb einer Kokille 4 der Gießmaschine angeordnet ist, über ein Gießrohr 11 in den Formhohlraum 3 der Kokille 4 eingefüllt. Im dargestellten Fall ist die Kokille 4 als wassergekühlte Rohrkokille ausgebildet, die einen runden Formhohlraum 3 mit einem Durchmesser von 100 mm aufweist. Durch das Einfüllen der Stahlschmelze in die Kokille 4 bildet sich im Formhohlraum 3 ein Schmelzenbad 5 mit einem Meniskus 6 aus. Außerdem wird über mehrere Drahteinspuleinrichtungen 9 und Umlenkeinheiten mit innenliegenden Umlenkrollen 10 ein fester, drahtförmiger Zusatzstoff 7 in Form eines Stahldrahts mit einem Durchmesser von 3 mm mit einer Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,

Figure DE102013200742B4_0005
in das Schmelzenbad 5 eingeführt. Der Stahldraht 7 wird dabei parallel zur Gießrichtung GR eingeführt. Um die Darstellung nicht unnötig zu verkomplizieren, wurde lediglich eine einzige Drahteinspuleinrichtung 9 dargestellt. Die weiteren sechs Drahteinspuleinrichtungen 9 sind gleich ausgeführt und in radialer Richtung unter Einhaltung eines gleichmäßigen Winkelversatzes um die Längsachse der Kokille 4 verteilt. Durch das Abkühlen des Schmelzenbads 5 in der gekühlten Kokille 4 bildet sich in der Kokille 4 ein teilerstarrter Strang 1 des Verbundwerkstoffs aus, der durch nicht näher dargestellte angetriebene Strangführungsrollen aus der Kokille 4 ausgezogen wird. So wie bei Stranggießmaschinen üblich, befinden sich die angetriebenen Strangführungsrollen (auch Treibrollen genannt) in der der Kokille 4 nachfolgenden Strangführung. Der drahtförmige Zusatzstoff 7 weist eine nicht glatte Oberflächenstruktur - ähnlich der eines sogenannten Bewehrungsstahls - auf, wodurch die Oberfläche des Zusatzstoffes 7 bei gleichem Durchmesser vergrößert wird. Um gleichmäßige Eigenschaften des Verbundwerkstoffs 1 in Gießrichtung GR sicherzustellen, wird der Zusatzstoff 7 mit einer Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0006
in das Schmelzenbad 5 eingeführt, die der Gießgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0007
(auch Ausziehgeschwindigkeit genannt) entspricht. Durch die Verwendung des zum Grundstoff (Stahlschmelze) 2 gleichartigen Zusatzstoffes (Stahldraht) 7 schmilzt zumindest die Oberfläche des Stahldrahts 7 im Schmelzenbad 5 auf, wodurch eine innige Verbindung zwischen Grund- und Zusatzstoff 2, 7 sichergestellt wird. Durch die lokal unterschiedliche Abkühlung der heißen Schmelze 2 durch den Stahldraht 7 weist der Strang 1 des Verbundwerkstoffs zumindest im Bereich des eingeschmolzenen Stahldrahts 7 ein wesentlich feineres Gefüge auf, sodass der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Strang 1 verglichen mit konventionell stranggegossenen Strängen mit gleicher chemischer Zusammensetzung eine wesentlich höhere Festigkeit aufweist. Die in 1A dargestellte Regeleinrichtung 18 stellt sicher, dass die Komponente der Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0008
in Gießrichtung GR der mittels der Messeinrichtung 19 gemessenen Gießgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0009
entspricht. Dazu wird der Antrieb 20 der Drahteinspuleinrichtung 9 entsprechend angesteuert.In the 1A is a sectional view of an elevation of the mold area of a continuous casting machine for continuous casting of a strand 1 of a continuously cast composite material. When continuously casting the strand 1 becomes a raw material 2nd in the form of a molten steel from a casting distributor, not shown, which is above a mold 4th the casting machine is arranged via a pouring tube 11 in the mold cavity 3rd the mold 4th filled. In the case shown, the mold is 4th designed as a water-cooled tubular mold, which has a round mold cavity 3rd with a diameter of 100 mm. By pouring the molten steel into the mold 4th forms in the mold cavity 3rd a melt pool 5 with a meniscus 6 out. It also has several wire feeders 9 and deflection units with internal deflection rollers 10th a solid, wire-shaped additive 7 in the form of a steel wire with a diameter of 3 mm with an insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0005
in the melt pool 5 introduced. The steel wire 7 becomes parallel to the casting direction GR introduced. In order not to complicate the illustration unnecessarily, only a single wire winding device was used 9 shown. The other six wire winding devices 9 are designed identically and in the radial direction while maintaining a uniform angular offset around the longitudinal axis of the mold 4th distributed. By cooling the melt pool 5 in the chilled mold 4th forms in the mold 4th a partially solidified strand 1 of the composite material, the driven strand guide rollers, not shown, from the mold 4th is pulled out. As is usual with continuous casting machines, the driven strand guide rollers (also called drive rollers) are located in the mold 4th subsequent strand guide. The wire-shaped additive 7 has a non-smooth surface structure - similar to that of a so-called reinforcing steel - which causes the surface of the additive 7 is enlarged with the same diameter. To ensure uniform properties of the composite 1 in the casting direction GR ensure the additive 7 with an insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0006
in the melt pool 5 introduced that of casting speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0007
(also called pull-out speed). By using the base material (molten steel) 2nd similar additive (steel wire) 7 at least melts the surface of the steel wire 7 in the melt pool 5 on, creating an intimate connection between base and additive 2nd , 7 is ensured. Due to the locally different cooling of the hot melt 2nd through the steel wire 7 points the strand 1 of the composite material at least in the area of the melted steel wire 7 a much finer structure, so that the strand produced by the method according to the invention 1 has a much higher strength compared to conventionally cast strands with the same chemical composition. In the 1A shown control device 18th ensures that the component of insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0008
in the casting direction GR that by means of the measuring device 19th measured casting speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0009
corresponds. This is the drive 20th the wire winding device 9 controlled accordingly.

Die 1B zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A von 1A. Daraus geht hervor, dass die Zusatzstoffe 7 jeweils einen Abstand a zum Rand des Formhohlraums 3 der Kokille 4 aufweisen. Während des Stranggießens wandert der Kontaktbereich 12 zwischen dem Zusatzstoff 7 und dem Meniskus 6 nicht.The 1B shows a section along the cutting line AA of 1A . This shows that the additives 7 each a distance a to the edge of the mold cavity 3rd the mold 4th exhibit. The contact area migrates during continuous casting 12th between the additive 7 and the meniscus 6 Not.

Der so erzeugte Strang 1 des Verbundwerkstoffs wird nach der Kokille 4 in an sich bekannter Weise in der nicht dargestellten vertikalen Strangführung gestützt, geführt und mittels Kühldüsen weiter abgekühlt (vgl. auch 2, in der ein Teil der Strangführung 8, die Rollen 16 und die Kühldüsen 17 dargestellt sind). Nach der Durcherstarrung wird der Strang 1 abgetrennt und aus der Stranggießmaschine ausgefördert. Nach dem Ausfördern kann der Strang 1 für untergeordnete Anwendungen entweder direkt verwendet werden oder in bekannter Weise warmgewalzt werden.The strand created in this way 1 of the composite material is after the mold 4th supported in a known manner in the vertical strand guide, not shown, guided and further cooled by means of cooling nozzles (cf. also 2nd , in which part of the strand guide 8th , the roles 16 and the cooling nozzles 17th are shown). After solidification, the strand 1 separated and conveyed out of the continuous casting machine. After the conveying, the strand can 1 either be used directly for subordinate applications or hot-rolled in a known manner.

Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Abschnitts der Stranggießmachine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird in eine Rohrkokille 4 mit einem runden Formhohlraum 3 durch sechs Drahteinspuleinrichtungen 9 je ein drahtförmiger Zusatzstoff 7 aus einer Wolframlegierung eingespult. Um die Klarheit der Darstellung zu erhöhen, wurde wiederum lediglich eine Drahteinspuleinrichtung 9 mit den zugeordneten Umlenkrollen 10 dargestellt. Das Einführen des Drahtes 7 mit der Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,

Figure DE102013200742B4_0010
in das Schmelzenbad 5 erfolgt windschief zur Gießrichtung GR. Um sicherzustellen, dass der Zusatzstoff 7 über die Längserstreckung des Strangs 1 stets im Strang 1 vorhanden ist, entspricht die Komponente der Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0011
in Gießrichtung GR der Gießgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0012
Zur Verdeutlichung dessen ist links neben der Kokille 4 das Geschwindigkeitsdreieck für ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0013
und ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0014
in einer nicht maßstabsgerechten Darstellung gezeigt. Durch das Ausziehen des Strangs 1 in Gießrichtung GR mit der Gießgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0015
und die Rotation der Drahteinspuleinrichtungen 9 um die Längsachse 15 der Kokille 4 sind die Zusatzstoffe 7 im Strang 1 des Verbundwerkstoffs schraubenlinienförmig eingebettet. Die Kontaktbereiche 12 zwischen den Zusatzstoffen 7 und dem Meniskus 6 rotieren beim Stranggießen um die Längsachse 15 der Kokille 4. In 2 wurde lediglich die schraubenlinienförmige Einbettung eines Zusatzstoffes 7 im Strang 1 schematisch dargestellt. Durch die Einbettung der kalten Zusatzstoffe 7 in die heiße Schmelze des Grundstoffs 2 weist der Strang 1 des Verbundwerkstoffs zumindest in der Umgebung der Zusatzstoffe 7 ein feines Gefüge und somit eine hohe Festigkeit auf. Die Regeleinrichtung 18, die Messeinrichtung 19 und der Antrieb 20 aus 1A sind auch in 2 vorhanden, wurden jedoch nicht dargestellt.The 2nd shows a further embodiment of a section of the continuous casting machine for performing the method according to the invention. This is done in a tube mold 4th with a round mold cavity 3rd through six wire winding devices 9 one wire-shaped additive each 7 made of a tungsten alloy. In order to increase the clarity of the illustration, only a wire winding device was again used 9 with the assigned pulleys 10th shown. The insertion of the wire 7 with the insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0010
in the melt pool 5 takes place skew to the pouring direction GR . To ensure that the additive 7 over the length of the strand 1 always in the strand 1 is present, the component corresponds to the insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0011
in the casting direction GR the casting speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0012
To clarify this is to the left of the mold 4th the speed triangle for ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0013
and ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0014
shown in a representation not to scale. By pulling out the strand 1 in the casting direction GR with the casting speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0015
and the rotation of the wire winding devices 9 around the longitudinal axis 15 the mold 4th are the additives 7 in the strand 1 of the composite material embedded helically. The contact areas 12th between the additives 7 and the meniscus 6 rotate around the longitudinal axis during continuous casting 15 the mold 4th . In 2nd was just the helical embedding of an additive 7 in the strand 1 shown schematically. By embedding the cold additives 7 into the hot melt of the raw material 2nd points the strand 1 of the composite material at least in the vicinity of the additives 7 a fine structure and thus high strength. The control device 18th , the measuring device 19th and the drive 20th out 1A are also in 2nd available, but were not shown.

Die 3 zeigt einen Schnitt durch den gemäß 2 hergestellten Strang 1 des Verbundwerkstoffs in einer Normalebene zur Längsrichtung 15 (dargestellt als eine Draufsicht auf einen Pfeil von hinten, weshalb vom Pfeil lediglich ein „x“ sichtbar ist) des Strangs 1. Der runde Strang 1 weist einen Durchmesser von 100 mm und mehrere, in diesem Fall 6 Stück gleichmäßig um den Umfang des Strangs verteilte, fest mit dem Grundwerkstoff verbundene Zusatzstoffe 7 auf. Bei den Zusatzstoffen 7 kann es sich um Voll- oder Hohldrähte handeln (dargestellt sind Hohldrähte), die in das Schmelzenbad 5 der 2 eingeführt worden sind und im Zuge des Stranggießens den Strang 1 ausbilden.The 3rd shows a section through the 2nd manufactured strand 1 of the composite material in a normal plane to the longitudinal direction 15 (shown as a top view of an arrow from behind, which is why only an “x” is visible from the arrow) of the strand 1 . The round strand 1 has a diameter of 100 mm and several, in this case 6 Additives distributed evenly around the circumference of the strand and firmly connected to the base material 7 on. With the additives 7 it can be solid or hollow wires (shown are hollow wires) that are in the melt bath 5 the 2nd have been introduced and in the course of continuous casting the strand 1 form.

In den Ausführungsbeispielen wurden durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils runde Stränge 1 hergestellt. Das Verfahren ist jedoch keineswegs auf runde Stränge beschränkt, sondern vielmehr auch für rechteckige, quadratische, elliptische, aber auch für sog. „beam-blank“ Profile etc. anwendbar. Weiters kann natürlich auch der Zusatzstoff 7 in mehreren Schichten (z.B. bei einem runden Strang 1 auf verschiedenen Radien) um die Längsachse des Formhohlraums verteilt werden. Dadurch weist der Verbundwerkstoff gleichmäßigere (mechanische) Eigenschaften auf.In the exemplary embodiments, round strands were obtained by using the method according to the invention 1 produced. However, the process is by no means limited to round strands, but can also be used for rectangular, square, elliptical, but also for so-called “beam-blank” profiles etc. The additive can of course also be used 7 in several layers (e.g. with a round strand 1 on different radii) around the longitudinal axis of the mold cavity. As a result, the composite material has more uniform (mechanical) properties.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

BezugszeichenlisteReference list

11
Strang des stranggegossenen VerbundwerkstoffsStrand of the continuously cast composite
22nd
GrundstoffRaw material
33rd
FormhohlraumMold cavity
44th
KokilleMold
55
SchmelzenbadMelt pool
66
Meniskusmeniscus
77
ZusatzstoffAdditive
88th
StrangführungStrand guide
99
DrahteinspuleinrichtungWire winding device
1010th
UmlenkrollePulley
1111
TauchrohrDip tube
1212th
KontaktbereichContact area
1515
LängsrichtungLongitudinal direction
1616
StrangführungsrolleStrand guide roller
1717th
KühldüseCooling nozzle
1818th
RegeleinrichtungControl device
1919th
Messeinrichtung für die GießgeschwindigkeitMeasuring device for the casting speed
2020th
Antrieb der Drahteinspuleinrichtung Drive of the wire winding device
aa
Abstanddistance
GRGR
GießrichtungPouring direction
Figure DE102013200742B4_0016
Figure DE102013200742B4_0016
EinführgeschwindigkeitInsertion speed
Figure DE102013200742B4_0017
Figure DE102013200742B4_0017
GießgeschwindigkeitCasting speed

Claims (13)

Verfahren zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs eines stranggegossenen Verbundwerkstoffs (1), aufweisend die folgenden Schritte: - Einfüllen eines flüssigen, metallischen Grundstoffs (2), vorzugsweise einer Stahlschmelze, in den Formhohlraum (3) einer Kokille (4), sodass sich innerhalb der Kokille (4) ein Schmelzenbad (5) mit einem Meniskus (6) ausbildet; - Einführen eines festen, vorzugsweise drahtförmigen, Zusatzstoffes (7) mit einer Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0018
in das Schmelzenbad (5), wobei der Zusatzstoff (7) windschief zur Gießrichtung (GR) in das Schmelzenbad (5) eingeführt wird und der Kontaktbereich (12) des Zusatzstoffes (7) mit dem Meniskus (6) während des Stranggießens wandert; - Abkühlen des Schmelzenbads (5) in der gekühlten Kokille (4), sodass sich in der Kokille (4) ein zumindest teilerstarrter Strang (1) ausbildet; - Ausziehen des zumindest teilerstarrten Strangs (1) in Gießrichtung (GR) aus der Kokille (4) mit einer Gießgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0019
wobei die Komponente der Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0020
in Gießrichtung (GR) der Gießgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0021
entspricht; - Stützen, Führen und weiteres Abkühlen des ausgezogenen Strangs (1) in einer der Kokille (4) nachfolgenden Strangführung (8).
Method for the continuous continuous casting of a strand of a continuously cast composite material (1), comprising the following steps: - Filling a liquid, metallic base material (2), preferably a molten steel, into the mold cavity (3) of a mold (4) so that it is inside the mold (4) forms a melt bath (5) with a meniscus (6); - Introducing a solid, preferably wire-shaped, additive (7) at an insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0018
into the melt bath (5), the additive (7) being introduced obliquely to the casting direction (GR) into the melt bath (5) and the contact area (12) of the additive (7) migrating with the meniscus (6) during the continuous casting; Cooling the melt bath (5) in the cooled mold (4), so that an at least partially solidified strand (1) forms in the mold (4); - Pulling the at least partially solidified strand (1) in the casting direction (GR) out of the mold (4) at a casting speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0019
being the component of insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0020
in the pouring direction (GR) of the pouring speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0021
corresponds; - Supporting, guiding and further cooling the drawn strand (1) in a strand guide (8) following the mold (4).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (7) nach dem Einführen in das Schmelzenbad (5) zumindest lokal aufschmilzt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the additive (7) melts at least locally after introduction into the melt bath (5). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (7) nach dem Einführen in das Schmelzenbad (5) nicht aufschmilzt.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the additive (7) does not melt after being introduced into the melt bath (5). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zeitgleich mehrere Zusatzstoffe (7) in das Schmelzenbad (5) eingebracht werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that several additives (7) are introduced into the melt bath (5) at the same time. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitgleich in das Schmelzenbad (5) eingebrachten Zusatzstoffe (7) zumindest zweierlei Art sind.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the additives (7) introduced into the melt bath (5) at the same time are at least of two types. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (7) außerhalb des Rands des Formhohlraums (3) in das Schmelzenbad (5) eingeführt wird, sodass der Zusatzstoff (7) im Verbundwerkstoff (1) vollständig in den Grundstoff (2) eingebettet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additive (7) outside the edge of the Mold cavity (3) is introduced into the melt bath (5) so that the additive (7) in the composite material (1) is completely embedded in the base material (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (7) mehrschichtig aufgebaut ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the additive (7) is constructed in several layers. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (7) zumindest eine äußere Schicht und einen Kern umfasst, und die äußere Schicht (13) und der Kern (14) andere chemische Zusammensetzungen aufweisen.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the additive (7) comprises at least one outer layer and a core, and the outer layer (13) and the core (14) have other chemical compositions. Verbundwerkstoff, aufweisend - einen metallischen Grundstoff (2), vorzugsweise Stahl, und - einen, vorzugsweise metallischen, Zusatzstoff (7), der mit dem Grundstoff (2) fest verbunden ist, wobei der Zusatzstoff (7) schraubenlinienförmig im Grundstoff (2) eingebettet ist und sich über die gesamte Längserstreckung des Verbundwerkstoffs (1) erstreckt.Composite, showing - A metallic base material (2), preferably steel, and - One, preferably metallic, additive (7) which is firmly connected to the base material (2), the additive (7) being embedded in a helical shape in the base material (2) and extending over the entire longitudinal extent of the composite material (1). Verbundwerkstoff nach Ansprüche 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Normalebene zu einer Längsrichtung (15) des Verbundwerkstoffs (1) mehrere Zusatzstoffe (7) vorliegen.Composite after Claims 9 , characterized in that there are several additives (7) in a normal plane to a longitudinal direction (15) of the composite material (1). Verbundwerkstoff nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff in einer Normalebene zur Längsrichtung (15) des Verbundwerkstoffs (1) zumindest ein Durchgangsloch aufweist, das durch den Einsatz eines hohlen Zusatzstoffes (7) in ein Schmelzenbad (5) in einer Kokille (4) durch Stranggießen herstellbar ist.Composite after Claim 9 or 10th , characterized in that the composite material has at least one through hole in a normal plane to the longitudinal direction (15) of the composite material (1), which can be produced by the use of a hollow additive (7) in a melt bath (5) in a mold (4) by continuous casting is. Stranggießmaschine zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs eines stranggegossenen Verbundwerkstoffs (1), aufweisend - eine gekühlte Kokille (4) mit einem Formhohlraum (3) zum Stranggießen einer metallischen Schmelze; - zumindest eine Einspuleinrichtung (9) zum Einspulen eines drahtförmigen Zusatzstoffes (7) in den Formhohlraum der Kokille (4), wobei die Einspuleinrichtung (9) einen Antrieb (20) zum Einführen des Zusatzstoffes (7) mit einer einstellbaren Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0022
umfasst; - eine der Kokille (4) nachfolgende Strangführung (8) zum Stützen, Führen und weiteren Abkühlen des Strangs (1), wobei die Strangführung (8) eine Auszieheinrichtung (16) zum Ausziehen des Strangs (1) aus der Kokille (4) in Gießrichtung (GR) umfasst; - eine Messeinrichtung (19) zur Messung der Ausziehgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0023
des Strangs (1) aus der Kokille (4); - eine Regeleinrichtung (18), die signaltechnisch mit der Messeinrichtung (19) und dem Antrieb (20) verbunden ist, sodass die Komponente der Einführgeschwindigkeit ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0024
in Gießrichtung (GR) der Ausziehgeschwindigkeit ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0025
entspricht.
Continuous casting machine for the continuous continuous casting of a strand of a continuously cast composite material (1), comprising - a cooled mold (4) with a mold cavity (3) for the continuous casting of a metallic melt; - At least one winding device (9) for winding a wire-shaped additive (7) into the mold cavity of the mold (4), the winding device (9) having a drive (20) for introducing the additive (7) at an adjustable insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0022
includes; - A strand guide (8) following the mold (4) for supporting, guiding and further cooling the strand (1), the strand guide (8) being a pull-out device (16) for pulling the strand (1) out of the mold (4) Pour direction (GR) includes; - A measuring device (19) for measuring the pull-out speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0023
the strand (1) from the mold (4); - A control device (18) which is connected in terms of signal technology to the measuring device (19) and the drive (20), so that the component of the insertion speed ( ν E ) ,
Figure DE102013200742B4_0024
in the casting direction (GR) of the pull-out speed ( ν G ) ,
Figure DE102013200742B4_0025
corresponds.
Stranggießmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspuleinrichtung (9) einen Rotationsantrieb zur Rotation der Einspuleinrichtung (9) um die Längsachse der Kokille (4) aufweist.Continuous casting machine after Claim 12 , characterized in that the winding device (9) has a rotary drive for rotating the winding device (9) about the longitudinal axis of the mold (4).
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