DE1924509A1

DE1924509A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zusetzen von Aluminium,Aluminiumlegierungen u.ae. zu einer Stahlschmelze

Info

Publication number: DE1924509A1
Application number: DE19691924509
Authority: DE
Inventors: Ryoichiro Imai; Takaho Kawawa; Masuta Ohkubo
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1968-05-13
Filing date: 1969-05-13
Publication date: 1970-11-12
Also published as: FR2008407A1; DE6919468U; GB1219706A

Description

DR. F. ZUMSTEIN - DR. E. ASSMANN DR. R. KOENIQSBERQER . DIPL-PHYe. R. HOLZBAUER

TCLSlONi M 84 76 und KS 1» ti TCLXQRAMMK: ZUMPAT SMONOHKNa, POSTOOMCOKKONTQ: MONCHCN *tiaa BRÄUHAUSSTRASSe 4/IH

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43-31655

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Zusetzen von Aluminium, Aluminiumlegierungen und ähnlichem zu einer Stahlschmelze.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um Aluminium, Aluminiumlegierungen und ähnliches einer Stahlschmelze zuzusetzen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, um Aluminium und dessen legierungen geschmolzenem Stahl in der Gießpfanne als Deoxydation·- oder Legierungsmittel zuzusetzen.

£· gibt viele bekannte Verfahren, um Al, Al-Verbindungen, Hg, Oa, Or, Hi, Fb, Nb und ähnlich·· BÜeusetzen. Beispielsweise worden folgende Verfahren angewendet:

1. ein Verfahren, bei dem Al und ähnliches beim Abstich in dtn flüssigen Stahlstrom geworfen wird.

2. ein Verfahren, bei dem in formen gegossenes Al und ähnliches in der Gießpfanne befestigt wird, worauf der Abstich erfolgt.

3. «in Verfahren, bei dem rohrvergossenes Aluminium Aluminium und ähnliches in die Gießpfanne eingebracht wird.

4. ein Verfahren, bei dem geschmolzenes Aluminium und ähnlich··

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beim Abstich dem Strom zugesetzt wird,

5. ein Verfahren, bei dem Aluminiumgries und ähnliches beim Abstich als Zusatz: gegen den Strom geblasen wird.

6. ein Verfahren, bei dem Aluminiumklumpen oder -Stückchen, die zu einem geeigneten Barren verdichtet sind, in Berührung mit dem Abstichstrahl gebracht werden.

7. ein Verfahren, bei dem Aluminium am Vers chi ußs tück bzw. dem Stopfen wie eine Gußpfanne befestigt wird, worauf der Abstich erfolgt.

Es zeigte sich jedoch, daß die oben vorgeschlagenen Verfahren höhere Aluminiumverluste mit sich bringen, und daß die Ausbeute durch Oxydation wegen des in der Stahlschmelze ,der Schlack© und der durch den Abstichstrahl mitgerissenen Luft enthaltenen Sauerstoffs außerordentlich gering ist, wobei insbesondere di© erwähnte Luftsenge das 20- bis 30-fache Volumen der Stahlsehmtl*- ze einnimmt und als Hauptursache für die erhöhten Verluste und den geringeren Al-Ausnutzungsgrad, bei vergrößertem Streubereich in Betracht au sieben ist.

Pig. 1 veranschaulicht die Al-Ausnutzung und den Streubereioh bei bekannten Verfahren dieser Art. Aue Fig. 1 ergibt sich, daß der größte Ausnutzungsgrad bei 26,8# liegt, bei einer Norn»läbweiohung von 5,9/6 und einem Streubereich von 10 bis 45Ji. Auch in jenen Pällen, wo das Verfahren darin besteht, daß form- oder rohr.vergosae'nes Aluminium zugesetzt wird, ergeben sich keine verbesserten Werte, da das geschmolzene Aluminium zur Badoborfläche aufsteigt und beträchtliohe Al-Mengen durch die Schlacke oxydiert werden. Wie erwähnt, liegt der H_auptnachteil der bekannten Verfahren darin, daß der Ausnutzungsgrad des Aluminiums zu gering ist, die Steuerung des gelösten Aluminiums schwierig ist und die Einschlüsse des allgemeinen Typs Al₂D₅ (bzw.LAi₂P^) zunehmen.

Ziel der Erfindung 1st ein Verfahren und eine Vorrichtung, um

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den Ausnutzungsgrad der Al-Zusätze zu verbessern. Dabei sollen die Einachltüsse des A1₂D»-Systems vermindert werden, und es soll weiterhin möglich sein, den Anteil an gelöstem Al im Stahl zu regulieren, wobei der Streubereich möglichst klein gehalten werden soll.

Gemäß der Erfindung werden beim Zusetzen von Aluminium und ähnlichem die obigen Nachteile dadurch vermieden, daß dieses im reohten Winkel zur Badoberfläche bei einem Materialdurchmesser von mehr als 5 mm und einer Zuführgeschwindigkeit von 5 bis 10 m/sek.in das Bad bzw«^ie Schmelze eingebracht wird.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beispielsweise erläutert.

1 veranschaulicht in einem Säulendiagramm den Al-Ausnutcungsgrad und den Streubereich bei der Anwendung bekannter Verfahren.

Flg. 2 zeigt ein Ausführungebeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 veranechauchlloht den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf und

Fig. 4 zeigt in einem Säulendiagramm den Al-Ausnutzungsgrad und den Streubereiob bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein Ausführungsbeisplel der Erfindung ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung mit einem Gehäuse, in den eine Waise bzw. Trommel 1 untergebracht ist. Stangenartiger Draht bzw. Runddraht 4 wird von einer Zuführeinrichtung mit erhöhter Zuführgeschwindigkeit über eine Führungseinrichtung in das Bad geführt. Der Runddraht 4 ist auf die Trommel 1 aufgespult, und eine elektromagnetisch wirkende Bremse 5 ist mit

der Haspel bzw. Achse der Trommel 1 verbunden. Eine Hochge-•chwindigkeltszuführeinrichtung 2 besteht aus den Richtrollen b»w. -walzen 6 und den Abgaberollen 8, die über einen regelbaren

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Motor 7 angetrieben werden. Auf diese Weise wird der durch den Motor 8 vorgeschobene Runddraht 4 in die Stahlschmelze 12 der Gießpfanne 10 durch die Schlackeschicht 13 hindurch eingebracht. Bezugszeichen 11 kennzeichnet den Stopfen der Gießpfanne 10. Das Ende der Pührungseinrichtung 3 ist so gebogen, daß der Runddraht 4 rechtwinklig zur Oberfläche in das Bad 12 eintritt.

Das Kennzeichnende des auf der soweit beschriebenen Vorrichtung beruhenden Verfahrens besteht darin, daß ein stabartiger Draht bzw. ein Runddraht mit einem Durchmesser' von mehr als 5 mm in die Mitte der Stahlschmelze in rechtem Winkel zur Badoberfläche mit einer Zuführgeschwindigkeit von 5 bis 10 m/sek. eingebracht wird. Versuche ergaben, daß mit Runddrähten von weniger als 5 XBB Durchmesser und einer Zufuhrgeschwindigkeit von weniger als 5 m/eek. kein fortschrittlicher Nutzen au erzielen war. In keinem Fall war es möglich, den Runddraht bis zur erforderlichen Tiefe in das Bad einzubringen. Es mußten daher bestimmte Kombinationen von Durchmesser und Zufuhrgeschwindigkeit ermittelt werden, je nach der Badtemperatür. Im allgemeinen lassen eich die erwtinschten Ergebnisse In einem Durchmesserbereich von 5 bis 10 um bei einer Zuführgeschwindigkeit von 5 bis 10 m/eek. erzielen.

Sie auf der Zufuhrgeschwindigkeit des Runddrahtes beruhende kinetische Energie bewirkt, wie in Fig. 3 veranschaulicht, eine in Zuführrichtung des Runddrahtes gegen den Boden der Gießpfanne gerichtete Zirkulation der Stahlschmelze. Durch diese Zirkulation ergibt sich eine erhöhte Al-Ausnutzung, wobei das Aluminium gleichförmiger verteilt wird. Damit ergaben sich folgende Effekte:

JL, Ba keine Flotation jvcnnichtreägierendem, geschmolzenem Aluminium vorliegt,, läßt sich der Gehalt an gelöstem Al-uain'ium leicht überwachen.

B. Die Rückphosphorierung nimmt kaum zu, da die Schlacke nur in geringem Maße oxydiert wird.

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C. Da. eine Oxydation nur mit dem in der Stahlschmelze vorhandenen Sauerstoff stattfinden kann, worden die möglichen unerwünschten Einschlüsse stark vermindert.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind nicht nur für Al und Al-Legierungen, sondern auch für andere Metalle, die sich zu stangenartigen Drähten "bzw. Runddrähten formen lassen, geeignet, d.h. z.B. für Mg, Ca, Cr, Fb, Pb und ähnliche. Auch läßt sich dieser Runddraht für andere geschmolzene Metalle, z.B. für Grüße is en ,".Kupfer, Aluminium und ähnliche, außer auf geschmolzenen Stahl, anwenden.

Als Beispiel für die Erfindung zeigt Fig. 4 einen Pail, bei dem ein etangenförmiger Aluminiumdraht mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Zuführgeschwindigkeit von 10 m/sek. verwendet wurde. Aus Fig. 4 lassen sich die Torteile des erfindungsgemäs-Bon Verfahrens klar erkennen, da der Ausnutzungsgrad des Al-Drahtes bei 43,5# und der Streubereich zwischen 30 und 55# liegt.

Die Erfindung läßt sich in Kürze folgendermaßen zusammenfassen: Wird ein stangenförmiger Draht bzw. Runddraht aus Aluminium, Aluminiumlegierungen" und ähnlichem mit einem Durchmesser von mehr als 5 mm einer Stahlschmelze gleichmässig und in rechtem Winkel zur Badoberfläche mit einer Geschwindigkeit von mehr als 5 m/sek. zugeführt, so läßt sich ein Stahl gewinnen, bei dem der Ausnutzungsgrad des Al größer ist, bei dem sich der Gehalt an. lb'slic&amAluminium leicht überwachen läßt und bei dem nichtmetallische Einschlüsse stark vermindert sind.

Claims

1924503 Patentansprüche

1. Verfahren zum Zusetzen von Al, Mg, Ca, Cr, Nl, Pt) und deren Verbindungen zu einer Stahlschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Zusätze als stangen- oder runddrahtförmiges Material von mindestens 5 min Durchmesser mit einer Zuführgeschwindigkeit von mindestens 5 m/sek.' gleichmässig und in rechtem Winkel zur Oberfläche in die Schmelze eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material einen Durchmesser von 5 bis 10 min aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführgeschwindigkeit 5 bis 10 m/sek. beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Materialdurchmesser und Zuführgeschwindigkeit aus einem Durohmesserbereich von 5 bis 10 mm und einem Bereioh der Zuführgeschwindigkeit von 5 bis 10 m/sek. bestimmt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigsten· einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse eine Trommel mit darauf aufgewickeltem Stangen- bzw. Runddrahtmaterial und eine elektromagnetische Bremseinrichtung untergebracht sind, und daß eine Zuführeinrichtung mit einer Richtrollen- bzw. -walzen-Einheit trad einer Abgaberolleneinheit mit regelbarem Motor sowi® eine im ihrem- Ende gebogene Zuführeinrichtung vorgesehen Bind·

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