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Aluminium-Material zum Desoxydieren oder Legieren von Stahl und Verfahren
zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft Aluminium-Material zum Desoxydieren
oder Legieren von flüssigem Stahl sowie Verfahren zur Herstellung des Aluminium-Materials.
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Bei der Herstellung von Stahl ist es je nach Stahlgüte erforderlioh,
mit variierenden Mengen von Al-Zusätzen eine Verminderung des Sauerstoffgehaltes
des Stahles herbeizuführen bzw. den gewünschten Aluminiuin-Legierungs gehalt einzustellen.
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Nach einem bekannten Verfahren wird das oder runddrahtförmiges Material
von mind. 5 mm Durchmesser mit einer Zurührge schwindigkeit von mind. 5 m/sec mit
Hilfe einer ZufUhrvorrichtung gleichmässig und in rechtem Winkel zur Oberfläche
in die Schmelze eingebracht. Die Einführung genügender Mengen Aluminium während
einer vorgegebenen Zeit bereitet bei diesem Verfahren jedoch Schwierigkeiten. Durch
den Einsatz einer aufwendigen Zuführvorrichtung sind die Kosten verhältnismässig
hoch.
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Ublicher ist es, Aluminium in Form von gegossenen Aluminium-Zehnteilern
dem Stahl zuzusetzen. Dieser Zusatz kann entweder in die Giesspfanne oder aber auch
in die Kokille erfolgen, wobei man das Aluminium vor dem Giessen in die Kokille
in der Kokille anordnet oder es in den schmelzflüssigen Stahl einstösst.
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Die Verschiedenartigkeit der Anwendung und auch die Unterschiede je
nach Stahlsorte, Desoxydationsvorgang und Legierungsmenge ergeben Schwierigkeiten
bezüglich der Zuteilung und genauen Einhaltung der Zugabemengen, wobei auch die
Auflösungsgeschwindigkeit des Aluminiums im jeweiligen Fall eine Rolle spielt. Es
kommt noch hinzu dass die gegosenen Aluminiumteiler erhebliche Gewichtsabweichungen
zeigen können, da durch den Giessvorgang nicht gewährleistet ist, dass die Einzelgewichte
in engen Grenzen gehalten werden.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Aluminium-Material zum
Desoxydieren oder Legieren von flüssigem Stahl zu Rinden, bei dem eine Abstimmung
auf die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten gegeben ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Aluminium-Material zum Desoxydieren
oder Legieren von flüssigem Stahl, das aus einem Strang mit in Längsrichtung verlaufenden
Rippen besteht, der quer zur Längsrichtung in Einzelstücke zerteilt ist.
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Bei diesem neuen Aluminium-Material kann insbesondere der Auf lösungsvorgang
im Stahl weitgehend variiert werden, wobei insbesondere Einfluss auf die Auflösungsgeschwindig
keit genommen werden kann.
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Besonders vorteilhafte Möglichkeiten hierzu bestehen dann, wenn bei
dem neuen Aluminium-Material die Lanze des Stranges pro kg Gewicht 1 bis wo cm,
vorzugsweise 2 bis 40 cm, sowie die Oberfläche des Stranges pro kg Gewicht 200 bis
ooo cm2, vorzugsweise 2oo bis 2500 2 beträgt und das Verhältnis der Gesamtquerschnittsfläche
des Stranges zur Summe der Querschnittsfläche der Rippen im Bereich von 1,o bis
2,5, vorzugsweise von 1,o bis 2,2 liegt.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung beträgt das
Verhältnis der Querschnittsfläche des Stranges zum Umfang des Querschnittes 2,2
bis 0,07, vorzugsweise 1,4 bis 0,15 cm.
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Die Herstellung des neuen Aluminium-Materials ist auf verschiedene
Weise möglich.
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z.B.
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Bei einem dieser Verfahren wird ein, z.B. in einer Pressbolzenkokille
erzeugter, Aluminium-Pressbolzen in einer Strangpresse zu einem Strang mit in Längsrichtung
verlaufenden Rippen gepresst und anschliessend in Einzelstücke nit vorbestimmten
Gewicht quer zur Längsrichtung zerteilt.
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Dabei kann der Pressbolzen unter Ausnutzung der Giesswärme und einhaltung
einer Presstemperatur, z.B. von 1650c, Strang gepresst werden. Dabei ist auch das
Sammeln der Produkte mehrerer Aluminlum-Schmelzöfen für eine Strangpresse in einem
Warmhalteaggregat zweckmässig, um die Presse voll auszulasten.
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Durch ein einfaches Auswechseln der Matrize je nach bewünschter Oberflächenausbildung
der Stränge kann für den jeweiligen Verwendungszweck das günstige Verhältnis von
Oberfläche zu Volumen eingestellt werden. Damit ist eine
hohe Flexibilität
der Herstellung sowie eine gute Produktivität bei geringsten Kosten gewährleistet.
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Das stranggepresste Aluminium-Material stellt weiterhin ein Höchstmass
an Gewichtskonstanz sicher durch die Möglichkeit exakter Unterteilung.
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Als ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Aluminium-Materials
steht das Stranggiessen zur Verfügung, wobei flüssiges Aluminium in einer Stranggiessanlage
zu einem Strang mit in Längsrichtung verlaufenden Rippen gegossen und anschliessend
quer zur Längsrichtung in Einzelstücke vorbestimmten Gewichtes zerteilt wird.
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Durch Auswechseln der profilierten Giesskokille entsprechend dem Auswechseln
der Matrize beim Strangpressen kann auch bei diesem Herstellungsverfahren das günstigste
Verhältnis von Oberfläche zu Volumen eingestellt und durch die Möglichkeit exakter
Unterteilung ein Höchstmass an Gewichtskonstanz erreicht werden.
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Die oben beschriebenen Verfahren können auch in der Weise variieren,
dass ein in einer Strangpresse oder einer Stranggiessanlage erzeugter, vorzugsweise
vorprofilierter, Strang oder ein Block oder Barren, aus Aluminium in einem Profilwalzwerk
in einen Strang mit in Längsrichtung verlaufenden Rippen umgeformt und anschliessend
quer zur Längsrichtung in Einzelstücke von vorbestimmtem Gewicht zerteilt wird.
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Bei Einsatz des kostengUnstigen, erfindungsgemässen Aluminium-Materials
können die Herstellungskosten des Stahles gesenkt und der Verbrauch durch das leicht
einstellbare Gewicht der Einzelstücke genau festgelegt werden, wobei besondere Massnahmen,
wie z.B. das Wiegen zur Feststellung
des Gesamtgewichtes der Zugabemenge,
nicht erforderlich sind.
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Zum Einhängen des Aluminium-Materials in Kokillen oder zum Einstossen
nach abgeschlossenem Giessen fttr Blockguss sollte man das Verhältnis von Oberfläche
zu Gewicht so wählen, dass sein Wert im oberen Teil liegt, während zum Einhängen
des Aluminium-Materials in Abstichpfannen der Wert im unteren Teil des Bereiches
liegt.
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In der Zeichnung ist ein erfindungsgemässes Aluminium-Material aus
98/99 Aluminium im Querschnitt dargestellt.
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Es handelt sich dabei um einen Strang, der in Längsrichtung verlaufende
Rippen aufweist. Die in der Zeichnung an der Unterseite liegenden Rippen sind gegenüber
denen an der Oberseite versetzt angeordnet. Auch an beiden Schmalseiten ist Je eine
längsverlaufende Rippe angeordnet.
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Die Grösse der Querschnittsfläche beträgt 9,70 cm², der Umfang 31>4
cm. Bei einem Gewicht von 2,619 kg/m ergibt sich, dass ein 40 cm langes Stück etwa
1 kg wiegt. Das Verhältnis von Oberfläche (cm²) zu Gewicht (kg) ergibt sich dann
aus dem Umfang des Querschnittes mal Höhe/kg zu 31,4 cm mal 40 cm = 1,256 cm²/kg.
Das Verhältnis der Gesamtquerschnittsfläche zur Summe der Querschnittsflächen der
Rippen beträgt 9,70 cm²:5 cm² = 1,96. Das Verhältnis der Querschnittsfläche (cm²)
zum Umfang (cm) = 9,70 cm²:31,4 cm = 0,3 cm.
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:Ein Aluminium-Material von 40 cm Länge und 1 kg Gewicht mit quadratischem
Querschnitt, das also keine erfindungsgemässe Profilierung aufweist, besitzt gegenüber
dem Aluminium-Material gemäss der Zeichnung bei gleicher Querschnittsfläche nur
einen Umfang von 12,4 cm², so dass sich ein Verhältnis von Oberfläche zu Gewicht
von 496 cm²/kg ergibt
und ein Verhältnis von Querschnittsfläche
zu Umfang von o,78 cm.
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Das erfindungsgemässe Aluminium-Material gemäss Beispiel hat demnach
eine fast drei fach grössere Oberfläche/kg als ein stabförmiges Aluminium-Material
und ein mehr als die Hälfte kleineres Verhältnis von Querschnittsfläche zu Umfang.
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In den Figuren 2, 3 und 4 sind einige andere Profilformen aus der
grossen- Zahl möglicher Formen schematisch dargestellt.
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Patentansprüche: