Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen dafür geeig­ neten Draht nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Zur Erzielung optimaler Bedingungen beim Vergießen von Stahlchargen auf Stranggußanlagen ist es erforderlich, daß die Gießtemperatur beim Eintritt in die Stranggieß­ kokille nur wenige Temperaturgrade über Liquidus liegt. Auf diese Weise braucht die Kühlung des Gießstrangs weniger Wärme bis Erstarrung abzuführen und wird ein schnelleres Arbeiten möglich.

Um jedoch Störungen oder metallurgische Behandlungs­ prozesse, die in der Prozeßlinie zwischen dem Schmelz­ aggregat und der Stranggußanlage stattfinden können, in ihren Auswirkungen auf die Temperatur noch tolerierbar zu halten und sicherzustellen, daß diese im Augenblick des Eintritts in die Stranggußkokille noch so hoch ist, daß keine vorzeitige Erstarrung stattfindet, ist beim Abstich des Stahls aus dem Schmelzaggregat, beispielsweise aus dem Konverter oder dem Elektroofen, eine Übertemperatur der Schmelze erforderlich. Die Schmelze kann auf diese Weise auch bei Verzögerung ihre Temperatur solange halten, daß sie auf jeden Fall beim Abgießen noch hinreichend hoch ist. Treten nun aber keine Störungen auf oder sind keine weiteren Behandlungen auf dem Wege vom Schmelzaggregat zur Stranggußanlage vorzunehmen, hat die Schmelze vor dem Vergießen in die Stranggußkokille Übertemperatur, beispielsweise in der Größenordnung von 10°C.

Es gibt bereits mehrere Verfahren zur Abkühlung des Stahls in der Pfanne, wie z. B. das Eintauchen eines Blocks für eine bestimmte Dauer oder die Zugabe von kleinstückigem Schrott.

Der mit diesem Verfahren verbundene Nachteil liegt in seiner Bindung an Erfahrungswerte und daraus sich ergebenden Streuungen, die das Verfahren für eine Prozeß-Automatisie­ rung ungeeignet machen. Es ist außerdem nicht ausgeschlossen, daß die Schmelze bei diesen Behandlungsarten wegen der Durchbrechung der Schlackenschicht mit Sauerstoff in Be­ rührung kommt, was zur Reoxidation führen kann. Dies gilt insbesondere für aluminiumberuhigte und/oder calcium­ behandelte Stähle.

Die Zugabe des Kühlmaterials erfolgt in den vorge­ nannten Fällen großflächig durch die den Stahl schützende Schlacke hindurch. Hierbei werden Schlacketeilchen mit dem Kühlmaterial zusammen in das Stahlbad getaucht und kön­ nen zu Verunreinigungen in der Schmelze führen, die beim Abgießen mitgenommen werden.

Schließlich kann bei der Zugabe von Stahlschrott der Fall eintreten, daß die kleingeschnittenen Teile nicht in der Lage sind, die Schlackendecke zu durchbrechen. Sie bleiben dann auf oder in der Schlackenschicht liegen und haben keine Einwirkung auf die Temperatur der darunter befindlichen Schmelze.

Diese Nachteile liegen bei dem Verfahren zum Zu­ führen von Pulvern unter anderem zu Kühlungszwecken beim Stranggußstahl nicht vor, welches durch die DE-OS 30 25 873 und die darin in Bezug genommene DE-OS 28 16 803 bekannt ist. Bei diesem Stand der Technik, der den Ober­ begriffen der Ansprüche 1 und 7 zugrundeliegt, soll ein Metallpulver in einem zylindrischen Mantel aus Stahl untergebracht und in dieser Form, also als Draht in die Schmelze eingebracht werden. Konkrete Angaben über die Art des Metallpulvers und die Einbringung sind den beiden genannten Schriften nicht zu entnehmen.

Die Technik, Metallschmelzen, insbesondere Stahl­ schmelzen einen umhüllten Draht durch Vorschieben in seiner Längsrichtung zuzuführen, ist für sich genommen z. B. aus der DE-PS 26 03 412 oder AT-PS 3 15 887 bekannt. Es handelt sich hierbei jedoch um Verfahren, bei denen die Füllung ausschließlich Legierungselemente und sonstige Behand­ lungsstoffe sind, die auf diese Weise wirksam in der Schmelze zur Verteilung und Reaktion gebracht werden sol­ len. Das Ziel ist also eine Behandlung des Stahls, die seine Analyse beeinflußt. Die zuzusetzenden Stoffe wie z. B. Mg, Al, Mo, Ca und dergleichen liegen in pulvriger oder körniger Form vor und werden in einer aus dünnem Eisenblech bestehenden Rinne, die aus einem flachen Band gebildet worden ist, aufgegeben, worauf die Rinne zu einer geschlossenen Umhüllung um das aufgegebene Material herum­ gebogen und an den Rändern gebördelt oder verschweißt wird. Der gebildete, mit dem Behandlungsmaterial gefüllte Draht wird dann manchmal noch zur Kompaktierung des umhüllten Be­ handlungsmaterials durch eine Ziehdüse gezogen, so daß sich ein Enddurchmesser des Außenumfangs des Drahtes im Bereich von 5 bis 18 mm einstellt.

Aus der DE-PS 25 31 573 ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei welchem die Füllung einen Kern aus einem verhältnismäßig leichtflüchtigen Werkstoff, wie z. B. Mg, umfaßt, der zwischen der Hülle und dem Kern isolierendes Material aufweist, welches Eisenpulver sein kann. Das iso­ lierende Material hält nach dem Einbringen des Drahtes in die Schmelze die Schmelzentemperatur solange von dem verhältnismäßig leichtflüchtigen Material fern, bis der Draht weit genug in die Schmelze eingetaucht ist und auch die Hülle zu schmelzen beginnt. Auf diese Weise läßt sich z. B. Magnesium in ausreichender Menge in Lösung bringen, ohne vorher wirkungslos zu verdampfen. Das Ziel ist hier­ bei aber auch nur das Einbringen des Magnesiums in die Stahlschmelze, also eine Behandlung derselben unter Be­ einflussung der chemischen Zusammensetzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gat­ tungsgemäße Verfahren zur raschen Abkühlung einer Stahl­ schmelze in dem erwähnten Temperaturbereich von größen­ ordnungsmäßig 10°C und dem entsprechenden Draht in ihrer Funktion zu verbessern.

Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Durch die Einbringung des Kühlmaterials in Form eines Drahtes findet nur eine praktisch punktuelle Durch­ brechung der Schlackenschicht statt und wird sowohl eine Berührung der Schlackenoberfläche mit der Außenluft als auch ein Eindrücken von Schlackepartikeln in die Schmelze vermieden.

Der Draht schmilzt in der Schmelze sehr schnell auf. Der Aufschmelzvorgang umfaßt zwei Stufen. Dieses gestaf­ felte Aufschmelzen beruht wesentlich auf dem gestuften C-Gehalt von Hülle und Füllung. Reines Eisen hat einen Schmelzpunkt von etwa 1536°C, der mit zunehmendem C-Gehalt deutlich abfällt. Die Hülle enthält daher einen größeren C-Gehalt, die Füllung einen kleineren. Zuerst schmilzt die Hülle, die ja auch zuerst mit der Schmelze in Berührung kommt. Sobald die Hülle aufgeschmolzen ist, wird die Füllung aus den feinen Partikeln freigegeben und verteilt sich durch die Badbewegung in einem größeren Bereich desselben. Die kühlende Füllung gelangt durch die Einbringung in Drahtform auch in den unteren Bereich der Pfanne. Die kleinen Partikeln haben relativ zu ihrem Vo­ lumen eine große Oberfläche und damit Wärmeübergangsfläche, so daß sie praktisch augenblicklich auf Schmelztemperatur kommen und der umgebenen Schmelze die entsprechende Wärme entziehen. Dies ist ein wichtiger Unterschied zu dem Fall, daß ein massiver Eisendraht in die Schmelze eingeführt wird; hierbei dauert das Aufschmelzen zu lange und kann auch der Verteilungseffekt nicht realisiert werden, so daß die Abkühlung der Schmelze inhomogen sein kann. Die chemische Zusammensetzung der Stahlschmelze soll nicht nennenswert verändert werden, daher wird ein Draht aus kohlenstoff- und legierungsarmem Eisen verwendet.

Insbesondere empfehlen sich Materialien mit den Werten der Ansprüche 2 und 3, denen besonders in Kombination eine Bedeutung zukommt.

Wenn die Füllung aus einem Eisen mit weniger als 0,02% C-Gehalt und die Hülle aus einem Eisen mit weniger als 0,10% C-Gehalt bestehen, ist sichergestellt, daß die Hülle zuerst aufschmilzt und das aus feinen Partikeln bestehende Eisen der Füllung in ungeschmolzenem Zustand freigibt. Auf diese Weise ist der Verteilungseffekt optimal.

Als brauchbare Körnung der Partikeln der Füllung hat sich eine solche im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm erwiesen (Anspruch 4), die beispielsweise durch Versprühen einer Eisenschmelze in feine Tröpfchen gewonnen werden kann (Anspruch 5), die zu den Partikeln erstarren.

In Betracht kommt auch die Verwendung von Eisen- Schleifstaub (Anspruch 6), der bei verschiedenen tech­ nischen Prozessen in größeren Mengen anfällt, allerdings häufig eine feinere Körnung hat, so daß Vorsorge getrof­ fen sein muß, um ein Zusammenbacken der Füllung zu ver­ hindern.

Die Erfindung verwirklicht sich auch in einem Draht mit den entsprechenden Merkmalen nach den Ansprüchen 7 bis 13.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung schematisch angedeutet.

Fig. 1 zeigt das Einbringen eines Drahtes in eine Schmelze;

Fig. 2 und 3 zeigen beispielsweise Drahtquerschnitte.

Gemäß Fig. 1 wird der Draht 10 von einem Ring 1 abge­ zogen, der auf einer Plattform 2 abgelegt ist. Der Draht 10 wird von einer Drahtvortriebsmaschine 3 erfaßt, die im Innern von beiden Seiten an dem Draht angreifende und ihn in seiner Längsrichtung vorschiebende Rollen enthält. Mit Geschwindigkeiten von bis zu 300 m pro Minute wird der Draht 10 durch ein Führungsrohr 4 vorgeschoben und in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise von oben in seiner Längs­ richtung in eine Stahlschmelze 5 in einer Pfanne 6 im Sinne des Pfeiles 7 eingeführt. Der Draht legt in der Schmelze 5 eine gewisse Strecke zurück, bevor er auf­ schmilzt und seinen Inhalt in die Schmelze 5 freigibt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Freigabe nicht ausschließlich in der Nähe der Oberfläche vor sich geht.

Gemäß Fig. 2 besteht der Draht aus einer rohrförmig gebogenen Hülle 8 aus kohlenstoffarmem Stahlblech. Das Stahlblech hat eine Stärke von etwa 0,5 mm. Die Hülle 8 ist aus einem Streifen des Stahlblechs durch Einwölben um die Längsachse entstanden. Die beiden Längsränder 8′ und 8′′ sind dabei in einem Überdeckungsbereich 9 lediglich über­ einandergelegt. Für manche Fälle, in denen es auf besondere Dichtheit nicht ankommt, kann eine solche Ausbildung aus­ reichend sein.

Der Draht 10 enthält in dem lichten Querschnitt der Hülle 8 eine Füllung 12 aus einem Eisengranulat, die den Innenraum dicht gepackt aber lose, also ohne daß die einzelnen Partikeln miteinander verbunden wären, ausfüllt.

Bei dem Draht 10′ der Fig. 3 unterscheidet sich die Hülle 18 nur dadurch von der Hülle 8, daß die Längsränder 19′, 18′′ übereinander gebördelt sind, so daß längs der Überlappungszone 19 eine größere Dichtheit gewährleistet ist.

Die Füllung 22 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Eisen-Schleifstaub, der durch geeignete Beimen­ gungen locker gehalten wird und nicht zusammenbackt.

Bei einem Versuch hatte die Hülle 8 einen Kohlenstoff­ gehalt von 0,08% C und bestand die Füllung 12 aus Aramco- Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,01%. Das Granu­ lat hatte eine Korngrößenverteilung, deren Maximum bei etwa 0,3 mm lag. Um die Temperatur einer mit 205 Tonnen Stahl gefüllten Pfanne um 10°C zu senken, wurden 500 m Draht 10 injiziert, das heißt je Grad Celsius 50 m. Da der Draht auf einen Meter genau dosiert werden kann, kön­ nen theoretisch Temperaturstufen von 0,02°C eingestellt werden, eine Präzision, die über die derzeitigen Bedürf­ nisse der Praxis noch hinausgeht. Der Durchmesser des ver­ wendeten Drahtes betrug 13 mm und sein Gewicht etwa 0,660 kg/m.