DE1962964A1 - Manufacture of metal alloys - Google Patents
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Description
DIPL..INQ. HELMUT MISSLiNG 63giessen, 15.12.1969DIPL..INQ. HELMUT MISSLiNG 63giessen, December 15, 1969
N <3. ΓΛ I V^i I I A\ Γ\ X-J ~-> V^ I I I t_ C TELEFON: [OS4O 73H9ON <3. ΓΛ IV ^ i IIA \ Γ \ XJ ~ -> V ^ III t_ C TELEPHONE: [OS4O 73H9O
PATENTANWÄLTE 1962964PATENT LAWYERS 1962964
M/Sn 10.199M / Sn 10.199
Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeras /Schweden Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeras / Sweden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallegierungen» z.B. von Stahl.The invention relates to a method for producing Metal alloys »e.g. from steel.
Bei der Herstellung von Metallen oder Metallegierungen müssen der Schmelze in der Regel irgendwann während des Herstellungsvorganges Legierungszusätze verschiedener Art und/oder Desoxydationsmittel zugesetzt werden. Diese können der Schmelze im Schmelz ofen oder in einem Behälter, z.B. in einer Pfanne oder Pfannenofen, zugesetzt werden, in den die Schmelze zur Fertigstellung gegossen wird» Der Iiegierungsaueatz oder das Desoxydationsmittel kann der Pfanne oder dem Pfannenofen vor, während oder nach dem Eingießen, der Schmelze zugesetzt werden.In the manufacture of metals or metal alloys must alloy additives of various types and / or deoxidizing agents are generally added to the melt at some point during the manufacturing process can be added. These can be added to the melt in the melting furnace or in a container, e.g. in a ladle or ladle furnace, be added to the melt for completion is poured »The ligation acid or the deoxidizer can be added to the ladle or the ladle furnace before, during or after pouring the melt.
fi(..i.;Lcu'iin/;3KUSittKe und Desoxidationsmittel sind oft stark reaktiv und worden α,Λ, durch LuXb uud/odar durch geschmolzene Schlacke •■j {./«UtiJL'l, rail denen die genannten Stoffe bei den kairentiaclleii M.M;hui!oii IeLeiht in Kontakt koramen können» Hierdurch wird derfi (i ..;. Lcu'iin /; 3KUSittKe deoxidizer and are often highly reactive and α been Λ, wherein by luxB UUD / odar by molten slag • ■ j {./«UtiJL'l, rail where the said substances den kairentiaclleii MM; hui! oii IeLeiht being able to get in touch »This becomes the
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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Ausnutzungsgrad der Iiegierungszusätze und Desoxidationsmittel oft niedrig und die Materialkosten hoch.Degree of utilization of the additives and deoxidizing agents often low and material costs high.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Zuführung von Legierungszusätzen und/oder Itesoxydationsmitteln zu einer Schmelze, das von öharge au Charge eine hohe und gleichmäßige Ausnutzung der Zusätze bzw. Mittel und da,durch geringere Kosten als bisher gewährleistet.The invention relates to a method for the supply of alloy additives and / or Itesoxidationsmittel to a Melt, which from öharge au Charge a high and even utilization of the additives or agents and there, through lower costs than previously guaranteed.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in eine in einem Ofen oder in einer Pfanne befindliche und den Haiiptteil der Legierung ausmachende Schmelze ein Legierungsziisa.tz imd/oder ein Desoxydationsmittel mit einem Siedepunkt oberhalb der Schmelztemperatur In Stangen- oder Drahtform unter gleichzeitiger Umrührung der Schmelze eingeführt wird.The invention is characterized in that an alloying agent and / or a deoxidizer with a boiling point above the melting temperature is introduced in the form of a rod or wire while stirring the melt into a melt located in a furnace or in a pan and making up the main part of the alloy will.
Das Umrühren kann mit einem induktiven Umrührer oder durch eine Gasspülung geschehen. Die zum Absenken der Stäbe notwendige Kraft soll den Auftrieb der Stäbe soweit übersteigen, daß das stangenförmige Material zumindestens durch den größten Seil der Badtiefe schnell abgesenkt wird.The stirring can be done with an inductive stirrer or by gas purging. The one necessary to lower the bars Force should exceed the buoyancy of the rods so far that the rod-shaped material at least through the largest rope of Bath depth is lowered quickly.
Die Stangen oder Drähte hängen vertikal und- sind an ihrem oberen iikide in einem Halter eingespannt. Durch lotrechtes Absenken beißpielswGise von einem LegierunsEüusats durch äio Schlacke sumThe rods or wires hang vertically and are clamped in a holder at their upper iikide. By vertical lowering of an alloy of unsuitable material through aio slag sum
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Stahlbad unter gleichseitiger Umrührung desselben geschieht das Einlegieren hauptsächlich durch direkten Kontakt zwischen Legierungssusats und Stahlschmelze. Hierdurch werden Reaktionen mit dem Sauerstoff der Luft und/oder den Schlacken verhindert und die Ausnutzung erheblich erhöht.Steel bath with simultaneous stirring of the same happens alloying mainly through direct contact between the alloying material and the molten steel. This creates reactions with the oxygen in the air and / or the slags and significantly increases the utilization.
Bin weiterer Vorteil des Verfahrens ist. daß man den geeignetsten Zeitpunkt für das Zusetzen des stangenförmigen Materials frei wählen kann. Vorher war man oft darauf angewiesen, die Legie- ^ rungszusätze oder das Desoxydationsmittel dem Abgießstrahl beim Abgießen der Sciinelse vom Schmelzofen, z.B. beim Abgießen in eine Pfanne zuzusetzen, was in der Regel eine niedrige und ungleichmäßige Ausnutzung der Zusätze ergibt. Jetzt kann man sowohl den Zeitpunkt für das Einbringen der Zusätze als auch die Reihenfolge zwischen mehreren Zusätzen wählen unter Beibehaltung von hohar und von Charge zu Charge gleichmäßiger Ausnutzung.Another benefit of the process is that. that you can freely choose the most suitable time for adding the rod-shaped material. Before that one was often dependent on adding the alloy additives or the deoxidizing agent to the pouring stream when pouring the sciinelse from the melting furnace, for example when pouring it into a ladle, which usually results in a low and uneven utilization of the additives. Now you can choose both the time for introducing the additives and the sequence between several additives while maintaining high levels of utilization and uniformity from batch to batch.
Das Umrühren kann durch Gasspülung, mit elektromagnetischen Umrührern für mehrphasigen, niederfrequenten Strom oder durch " mechanische Umrührer erfolgen.The stirring can be done by gas purging, with electromagnetic Stirrers for multi-phase, low-frequency electricity or by "mechanical stirrers".
Man kann sowohl hinsichtlich der Legierungszusätze als auch der Desoxidationsmittel behaupten, daß die bisherigen Ausnutzungsprobleme, die in diesem Zusammenhang hinsichtlich reaktiven, d.h. zur Oxydation neigenden Materials und besonders solcher Stoffe,With regard to both the alloying additives and the deoxidizing agents, it can be said that the utilization problems hitherto encountered in this connection with regard to reactive, i.e. material with a tendency to oxidation and especially such substances,
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BAD ORlGJNALBAD ORlGJNAL
vorlagen,templates,
die eine geringere Dichte als die Schmelze haben/ nun im wesentlichen gelöst sind.which have a lower density than the melt / now essentially are resolved.
Wichtig ist, daß man der Kraft auf das stangenförmige Material einen solchen Wert gibt, daß der Auftrieb der abgesenkten Stange (n) aufgehoben wird und die Stangen zumindestens durch den größten Teil der Badtiefe abgesenkt werden. Die Senkgeschwindigkeit (Dauer 1 Minute) muß relativ groß sein, um ein nennenswertes Abschmelzen während des Eintauchverlaufs zu verhindern.It is important that you apply the force to the rod-shaped material gives such a value that the buoyancy of the lowered rod (s) is canceled and the rods at least by the largest Part of the bath depth can be lowered. The lowering speed (duration 1 minute) must be relatively high in order to achieve a significant To prevent melting during the immersion process.
Die Stangen müssen eine gewisse Mindestdimension haben, um eine ausreichende mechanische Festigkeit zu haben, sie können aber auch ziemlich dick sein. Als Beispiel hierfür kann genannt werden, daß es sich gezeigt hat, daß für Aluminium ein Querschnitt von 75 x 75 mm gut geeignet ist.The rods must have a certain minimum dimension in order to have sufficient mechanical strength, but they can also be pretty thick. As an example, it can be mentioned that it has been shown that a cross section for aluminum of 75 x 75 mm is well suited.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
In einer Pfanne 10 mit Deckel 11 befindet sich eine Stahlschmelze. Dieser soll, außer den bereits im Schmelzofen zugesetzten Legierungszusätzen, auch Aluminium zugesetzt werden. Die Pfanne ist mit einer Anordnung 12 für elektromagnetische Umrührung versehen, aber auch eine Gasspülung durch den Pfannenboden hindurch ist möglich.A steel melt is located in a pan 10 with a lid 11. This should, apart from those already added in the melting furnace Alloy additives, including aluminum, can be added. The pan is provided with an arrangement 12 for electromagnetic stirring, but gas purging through the bottom of the pan is also possible.
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An einer Befestigungsanordnung 13 von ausreichender Schwere, z.B. an einem Stahlkörper, der an einer Laufkatze oder einem Drehkran aufgehängt ist, sind auf zweckmäßige Weise Stangen aus einem Legierungszusatz, hier Aluminium, befestigt. Die Stangen können mit Hilfe von auf der Befestigungsanordnung angebrachten Haltern 14 mit Keilen 15 an dieser befestigt werden. Die Stangen werden unter TJmrührung der Schmelze ziemlich schnell (im Laufe einer Minute) unter Einwirkung des Gesamtgewichtes vom Halter 13 und Stangen 16 in die Stahlschmelze abgesenkt, wobei das Gewicht so bestimmt ist, daß der Auftrieb vom Gewicht ™ überwunden wird. Das letzte kann man auch durch eine mechanische Kraft erreichen, die auf die Stangen direkt oder über einen Hebelarm ausgeübt wird. Das Hineindrücken kann bis zu einer Markierung 17, d.h. bis zu der in der Figur gezeigten Lage geschehen, die so gewählt ist, daß das abgeschmolzene Material dem Stahl die richtige Zusammensetzung gibt. Nach dem Absenken wird das Stangenmaterial durch direkten Kontakt mit der unter TJmrührung befindlichen Stahlschmelze einlegiert und man erhält eine hohe Ausnutzung. Auch andere Stoffe als Aluminium können | auf dieselbe Weise einlegiert werden, wie z.B. Ferrolegierungen, Titan, Desoxydationsmittel mit Si, Ga und Al und Legierungen davon.On a fastening arrangement 13 of sufficient weight, For example, on a steel body suspended from a trolley or a slewing crane, rods are conveniently used made of an alloy additive, here aluminum, attached. The rods can be attached to the mounting arrangement with the aid of Holders 14 with wedges 15 are attached to this. The rods become quite fast when the melt is stirred (in the course of one minute) lowered into the molten steel under the effect of the total weight of the holder 13 and rods 16, the weight being determined in such a way that the buoyancy comes from the weight ™ is overcome. The last one can also be achieved by a mechanical force acting on the rods directly or via a Lever arm is exercised. It can be pushed in up to a marking 17, i.e. up to the position shown in the figure, which is chosen so that the melted material gives the steel the right composition. After lowering it will the rod material is alloyed in by direct contact with the molten steel under stirring and one obtains a high utilization. Materials other than aluminum can also be | be alloyed in the same way as e.g. ferro alloys, Titanium, deoxidizers with Si, Ga and Al and alloys thereof.
Die Ausnutzung von Aluminium lag bei ausgeführten Versuchen zwischen 63 und 83 #, abhängig von der "Versueh&smethode. DiesThe utilization of aluminum in the tests carried out was between 63 and 83 #, depending on the test method. This
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ist zu vergleichen mit einer Aluminiumausnutzung von 29 f*9 die man erhält, wenn Aluminium vor dem Einfüllen der Schmelze in die Pfanne gegeben wird. Nachfolgende Tabelle zeigt die Resultate "bei verschiedenen Versuchen im Zusammenhang mit der Herstellung von siliziumlegiertem Stahl für Elektroblech:can be compared with an aluminum utilization of 29 f * 9 that is obtained when aluminum is added to the ladle before the melt is poured in. The following table shows the results "in various tests in connection with the production of silicon-alloyed steel for electrical steel:
Stahl
kgMelted
stole
kg
Al-Menge
kgConsumed
Al crowd
kg
Al
Gewicht $> Final salary
Al
Weight $>
*Al utilization
*
Die Ausnutzungsunterschiede erklären sich daraus, daß die Umrührung verschieden lange Zeit, nachdem das Zusetzen abgeschlossen wurde, fortgesetzt wurde. Um eine optimale Ausnutzung zu erreichen, ist es wichtig, daß die Umrührung in den Fällen, wo die Schmelze während des Umrührens in Kontakt mit dem Sauerstoff der luft kommt, abgebrochen wird, sobald eine zufriedenstellende Homogenisierung z.B. des Legierungszusatzes in der Schmelze erreicht ist, bei einer ca» 20 t Oiiarge spätestensThe differences in utilization can be explained by the fact that the stirring was continued for different times after the addition was completed. In order to achieve optimum utilization, it is important that the stirring is stopped in cases where the melt comes into contact with the oxygen in the air during stirring, as soon as a satisfactory homogenization, e.g. of the alloy addition in the melt, has been achieved an approx. 20 t bulk at the latest
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- 7 nach. 2 Minuten, nachdem das Zusetzen abgeschlossen ist.- 7 after. 2 minutes after the addition is complete.
Das Endprodukt des obengenannten Versuches ist wie angegeben Stahl für Elektroblech,der außer Eisen einem Kohlenstorfl^ehalt ^ 0,30 $, einem Siliziumgehalt zwischen 1,0 - 3,5 $> und einem Aluminiumgehalt zwischen 0,15 - 0,35 $ hat.The end product of the above-mentioned experiment is, as stated, steel for electrical steel which, in addition to iron, has a carbon content of $ 0.30, a silicon content of between $ 1.0 - $ 3.5 and an aluminum content of between $ 0.15 and $ 0.35 .
Das Verfahren kann wie bereits erwähnt bei der Herstellung einer großen Anzahl von Metallegierungen verwendet werden. Es ist besonders wertvoll, wenn der Schmelze teure, reaktive Legierungszusätze, wie beispielsweise Aluminium oder Titan, sowie Desoxydationsmittel mit hohen Kilopreisen zugesetzt werden sollen.As already mentioned, the method can be used in the manufacture of a large number of metal alloys. It is particularly valuable if the melt contains expensive, reactive alloy additives such as aluminum or titanium, as well as deoxidizing agents with high kilo prices to be added.
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- 1969-12-22 GB GB6227969A patent/GB1283569A/en not_active Expired
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