NO315751B1 - Device for refining grain or alloying - Google Patents
Device for refining grain or alloying Download PDFInfo
- Publication number
- NO315751B1 NO315751B1 NO19973347A NO973347A NO315751B1 NO 315751 B1 NO315751 B1 NO 315751B1 NO 19973347 A NO19973347 A NO 19973347A NO 973347 A NO973347 A NO 973347A NO 315751 B1 NO315751 B1 NO 315751B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wire
- pipe
- stated
- refining
- alloy melt
- Prior art date
Links
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 46
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910017143 AlSr Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0006—Adding metallic additives
Abstract
Description
Oppfinnelsen gjelder en anordning for kornforfining eller foredling av en legering ved kontinuerlig tilførsel av et kornforfinende eller foredlende middel til en strømmende legeringssmelte, i form av en tråd som inneholder middelet og som forut for tilsetning til smeiten bringes til å smelte i et rør av et varmebestandig material for å mates til legeringssmelten i smeltet tilstand. Oppfinnelsen gjelder også anvendelse av en slik anordning for kornforfining eller foredling av aluminiumslegeringer. The invention relates to a device for grain refining or refining an alloy by continuous supply of a grain refining or refining agent to a flowing alloy melt, in the form of a thread containing the agent and which, prior to addition to the melt, is brought to melt in a tube of a heat-resistant material to be fed to the alloy melt in a molten state. The invention also relates to the use of such a device for grain refinement or refinement of aluminum alloys.
Alt etter størkn i ngstype og størkn i ngsforløp kan det ved metall-legeringer opptre en grov-kornet struktur som gir lavere styrke og duktilitet enn en finkornet struktur. Ved hjelp av kimdannende tilsetninger til smeiten, kan det oppnås en finkornet struktur med bedre mekaniske egenskaper og forbedret bearbeidbarhet. De tilsatte midler reagerer i smeiten i samsvar med komplekse prosesser og virker som fremmedkimer. Depending on the type of solidification and the solidification process, a coarse-grained structure can occur in metal alloys that gives lower strength and ductility than a fine-grained structure. By means of nucleating additives to the melt, a fine-grained structure with better mechanical properties and improved workability can be achieved. The added agents react in the smelting in accordance with complex processes and act as foreign germs.
For kornforfining av aluminiumslegeringer er det kjent å tilsette et kornforfinende middel til legeringssmelten i en støperenne, i form av en kornforfiningstråd i fast tilstand. En kornforfiningstråd som er vanlig i handelen består av en forlegering av typen aluminium/- titan/bor med en sammensetning på f.eks. AI-5%Ti-1%B. Kornforfiningstråden blir da erodert av aluminiumet som strømmer forbi og blir først etter noen tid fullstendig smeltet. Av denne grunn blir fordelingen av de titanborid-partikler som frembringer den kornforfinende virkning, ikke alltid jevn i smeiten. Tilbakeværende titanborid-partikler danner ofte agglomerater eller avleirer seg på oksydhinner eller andre forurensninger og blir derved ført med inn i støpeformen, hvilket kan føre til uønskede defekter i sluttproduktet. For grain refining of aluminum alloys, it is known to add a grain refining agent to the alloy melt in a casting chute, in the form of a grain refining wire in the solid state. A grain refinement wire that is common in the trade consists of a prealloy of the type aluminium/titanium/boron with a composition of e.g. AI-5%Ti-1%B. The grain refinement wire is then eroded by the aluminum that flows past and is only completely melted after some time. For this reason, the distribution of the titanium boride particles which produce the grain refining effect is not always uniform in the smelting. Remaining titanium boride particles often form agglomerates or deposit on oxide films or other contaminants and are thereby carried into the mold, which can lead to unwanted defects in the final product.
Erfaringsmessig er det fordelaktig at kornforfiningsmiddelet oppholder seg en lengre tid i smeiten, siden tråden da løser seg bedre opp og gir en mer likeartet partikkelfordeling. Varigheten av oppholdstiden bør på den annen side ikke være for lang, siden den kornforfinende virkning ellers raskt dør hen. In terms of experience, it is advantageous for the grain refining agent to remain in the smelter for a longer time, since the thread then dissolves better and gives a more uniform particle distribution. On the other hand, the duration of the residence time should not be too long, since otherwise the grain-refining effect quickly dies out.
Oppfinnelsen har derfor som formål å frembringe en anordning av den innledningsvis nevnte art og som gir en mer homogen fordeling av det kornforfinende eller metall-foredlende middel i smeiten, og som samtidig forhindrer agglomerering av de kornforfinende eller foredlende partikler mens kornforfinings- eller foredlingseffektiviteten forbedres. The purpose of the invention is therefore to produce a device of the nature mentioned at the outset and which provides a more homogeneous distribution of the grain-refining or metal-refining agent in the smelting, and which at the same time prevents agglomeration of the grain-refining or refining particles while the grain-refining or refining efficiency is improved.
Anordningen i henhold til oppfinnelsen har således som særtrekk at en oppvarmingsinnretning for å smelte tråden er anordnet mellom de to ender av røret av varmebestandig material, idet den ene rørende er beregnet på å senkes ned i legeringssmelten som skal behandles. The device according to the invention thus has as a distinctive feature that a heating device for melting the wire is arranged between the two ends of the tube of heat-resistant material, one end of the tube being intended to be lowered into the alloy melt to be treated.
Med anordningen i henhold til oppfinnelsen blir derved tråden smeltet forut for tilsetning til legeringssmelten og middelet i tråden blir ført inn i legeringssmelten i flytende tilstand. I stedet for en fullstendig nedsmelting av tråden, kan det i visse tilfeller være tilstrekkelig å varme opp tråden til en temperatur som ligger straks under likvidus-temperaturen, for derved å oppnå en raskere oppløsning av tråden ved tilsetningen til legeringssmelten. With the device according to the invention, the wire is thereby melted prior to addition to the alloy melt and the agent in the wire is introduced into the alloy melt in a liquid state. Instead of a complete melting of the wire, it may in certain cases be sufficient to heat the wire to a temperature that is immediately below the liquidus temperature, in order to thereby achieve a faster dissolution of the wire when added to the alloy melt.
I henhold til opppfinnelsen utgjøres oppvarmingsinnretningen fortrinnsvis av en induksjonsspole som er viklet omkring røret for induktiv oppvarming av tråden. Foruten å varme opp tråden til flytende tilstand sørger det elektromagnetiske felt fra denne spole samtidig for omrøring av den flytende tilstand. Derved motvirkes dannelse av agglomerater, og allerede dannede agglomerater såvel som eventuelle medførte oksydhinner kan brytes opp i småbiter. According to the invention, the heating device preferably consists of an induction coil which is wound around the tube for inductive heating of the wire. In addition to heating the wire to a liquid state, the electromagnetic field from this coil simultaneously ensures stirring of the liquid state. This prevents the formation of agglomerates, and already formed agglomerates as well as any entrained oxide films can be broken up into small pieces.
For å forsterke den deagglomererende virkning, kan tråden i sin flytende tilstand i tillegg behandles med ultralyd, og i en utførelse av anordningen er det da anordnet en ultralydsender på røret i smelteområdet for tråden. In order to enhance the deagglomerating effect, the thread in its liquid state can additionally be treated with ultrasound, and in one embodiment of the device, an ultrasound transmitter is then arranged on the tube in the melting area of the thread.
Med anordningen i henhold til oppfinnelsen kan også tråden holdes i en oksygenfri atmosfære ved dens overgang til flytende tilstand frem til innføringen i legeringssmelten, for derved å minske oksyderingen og dannelsen av oksydhinner under nedsmeltingen av tråden. For å sikre en oksygenfri atmosfære har da anordningen i en utførelse et innmatningssted for en inert gass anordnet på røret i smelteområdet for tråden. Med dette tiltak kan medførselen av oksydhinner inn i smeiten bli effektivt redusert. With the device according to the invention, the wire can also be kept in an oxygen-free atmosphere during its transition to a liquid state until introduction into the alloy melt, thereby reducing oxidation and the formation of oxide films during the melting of the wire. In order to ensure an oxygen-free atmosphere, the device in one embodiment has an inlet point for an inert gas arranged on the pipe in the melting area of the wire. With this measure, the entrainment of oxide films into the smelt can be effectively reduced.
I en utførelse kan røret i anordningen være inndelt i et første tilførselsrør for kornforfinings- eller foredlingstråd og et andre tilførselsrør for en metalltråd, idet hvert av tilførselsrørene fortrinnsvis er omgitt av en induksjonsspole. Derved kan kornforfiningstråden i flytende tilstand raskt og enkelt fortynnes ved tilsetning av metall forut for innførselen i legeringssmelten, for derved å motvirke dannelse av agglomerater. In one embodiment, the pipe in the device can be divided into a first supply pipe for grain refining or refining wire and a second supply pipe for a metal wire, each of the supply pipes being preferably surrounded by an induction coil. Thereby, the grain refinement wire in a liquid state can be quickly and easily diluted by adding metal prior to introduction into the alloy melt, thereby counteracting the formation of agglomerates.
Videre kan det på den del av røret som er beregnet på å senkes ned i legeringssmelten, være anordnet gjennomgående åpninger i den rørvegg som legeringssmelten strømmer mot. Denne del av røret kan også være utformet som et konisk utvidet endestykke eller som et endestykke som er avskrånet i strømningsretningen og med en oppstrøms innløpstrakt som munner ut i endestykket. Furthermore, on the part of the pipe which is intended to be lowered into the alloy melt, through openings can be arranged in the pipe wall towards which the alloy melt flows. This part of the pipe can also be designed as a conically extended end piece or as an end piece that is beveled in the flow direction and with an upstream inlet funnel that opens into the end piece.
Som et ytterligere tillegg kan det i området med smeltet og eventuelt fortynnet tråd være anordnet induksjonsspoler ved utløpet av røret for å frembringe en ytterligere elektromagnetisk omrøringseffekt for å fremskynde homogeniseringen, og ved hjelp av den elektromagnetiske omrøring såvel som ultralydbehandlingen, oppnås det da på kort tid en tvers igjennom homogen blanding. As a further addition, induction coils can be arranged in the area with melted and possibly diluted wire at the outlet of the tube to produce a further electromagnetic stirring effect to speed up the homogenization, and with the help of the electromagnetic stirring as well as the ultrasonic treatment, it is then achieved in a short time a thoroughly homogeneous mixture.
I smelteområdet for tråden er det i det indre av røret med fordel anordnet en temperaturmåler for styring av oppvarmingsinnretningen. In the melting area for the wire, a temperature gauge is advantageously arranged in the interior of the tube for controlling the heating device.
Anordningen i henhold til oppfinnelsen for innføring av et kornforfinings- eller foredlingsmiddel i en legeringssmelte kan på enkel måte installeres på et hvilket som helst sted i støperennen. Ved hjelp av den elektromagnetiske omrøring - eventuelt understøttet av ultralydbehandling - oppnås det en høy dispersjonsgrad for kornforfinings- eller foredlingspartiklene i smeiten. I alle tilfeller blir de agglomerater, oksydhinner eller andre forurensninger som likevel er tilstede i smeiten, på denne måte små, slik at de vanlige kvalitetsfordringer til kontinuerlig støpte barrer eller ekstruksjonsemner tilfredsstilles. Derfor er det mulig umiddelbart å anvende innføringsanordningen også for støpe-maskiner, dvs. etter metallfiltrering. Med de nevnte tiltak lar forbruket av kornforfinings-eller foredlingstråd seg i vesentlig grad redusere. Det viktigste er imidlertid at den åpne nedre ende av innføringsanordningen er fullstendig nedsenket i smeiten som skal behandles, for å hindre oksydhinner fra å bli ført med. Med tillegg av spyling av rør-rennen med nitrogen eller argon blir mulig oksydering ytterligere redusert. Tråden smelter da uten fare for oksydering og føres i smeltet tilstand inn i legeringssmelten. The device according to the invention for introducing a grain refining or refining agent into an alloy melt can be installed in a simple way at any place in the casting chute. With the aid of the electromagnetic stirring - optionally supported by ultrasonic treatment - a high degree of dispersion is achieved for the grain refinement or refinement particles in the smelting. In all cases, the agglomerates, oxide films or other impurities which are nevertheless present in the forging are small in this way, so that the usual quality requirements for continuously cast ingots or extrusion blanks are satisfied. Therefore, it is possible to immediately use the introduction device also for casting machines, i.e. after metal filtering. With the aforementioned measures, the consumption of grain refining or refining thread can be significantly reduced. The most important thing, however, is that the open lower end of the introduction device is completely immersed in the melt to be treated, to prevent oxide films from being carried along. With the addition of flushing the pipe channel with nitrogen or argon, possible oxidation is further reduced. The wire then melts without risk of oxidation and is fed in a molten state into the alloy melt.
Reguleringen av tilførselen av det kornforfinende eller foredlende middel til legeringssmelten blir styrt slik som med dagens vanlige fasttrådtilførsel. Den faste tråd som skyves inn i røret, trykker den allerede smeltede del inn i legeringssmelten i støperennen samtidig som tråden selv smelter kontinuerlig. Den tilførte energi for induktiv oppvarming og nedsmelting av tråden er avhengig av den ønskede tilførsel av kornforfinende eller foredlende middel, såvel som den faktiske og nominelle temperatur, og styres derfor tilsvarende. For dette formål kan f.eks. temperaturen i den smeltede tråd målt ved hjelp av en temperaturmåler, anvendes som styresignal. The regulation of the supply of the grain-refining or refining agent to the alloy melt is controlled as with today's usual solid wire supply. The fixed wire that is pushed into the tube presses the already melted part into the alloy melt in the casting chute at the same time as the wire itself continuously melts. The supplied energy for inductive heating and melting down of the wire is dependent on the desired supply of grain refining or refining agent, as well as the actual and nominal temperature, and is therefore controlled accordingly. For this purpose, e.g. the temperature in the molten wire, measured using a temperature gauge, is used as a control signal.
Anordningen i henhold til oppfinnelsen kan i prinsippet anvendes i alle legeringssystemer med alle slags kornforfinings- eller foredlingsmidler. Et særlig foretrukket bruksområde er kornforfining eller foredling av aluminiumslegeringer med en forlegering på basis av aluminium/titan/bor, skjønt også andre kornforfinings- eller foredlingsmidler av kjent type, slik som f.eks. AlSr, AIP eller AICa, kan bli benyttet. The device according to the invention can in principle be used in all alloy systems with all kinds of grain refining or processing agents. A particularly preferred area of use is grain refinement or refinement of aluminum alloys with a prealloy based on aluminium/titanium/boron, although other grain refinement or refinement agents of known type, such as e.g. AlSr, AIP or AICa, can be used.
Ytterligere fordeler, særtrekk og detaljer ved oppfinnelsen fremgår av den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelseseksempler gitt med henvisning til de vedlagte tegninger, på hvilke: Fig. 1 skjematisk viser et snitt gjennom en innføringsanordning for kornforfinende eller Further advantages, distinctive features and details of the invention appear from the following description of preferred embodiments given with reference to the attached drawings, in which: Fig. 1 schematically shows a section through an introduction device for grain refining or
foredlende middel, refining agent,
fig. 2 skjematisk viser et snitt gjennom en variant av innføringsanordningen vist i fig. fig. 2 schematically shows a section through a variant of the insertion device shown in fig.
1. og 1. and
fig. 3 skjematisk viser et snitt gjennom en ytterligere innføringsanordning. fig. 3 schematically shows a section through a further insertion device.
Den i fig. 1 viste innføringsanordning 10 for innføring av et kornforfinende eller foredlende middel i en atuminiumssmelte omfatter et rør 12 av et varmebestandig material, slik som f.eks. kvarts. En første åpen ende 14 av røret 12 tjener til innføring av en såkalt kornforfinings- eller foredlingstråd 18, f.eks. med en sammensetning av AI-5%Ti-1%B. Med sin andre åpne ende senkes røret 12 ned i en metallsmelte 20 som inne i en støperenne 24 føres fra en smelteovn (ikke vist i figuren av hensyn til bedre oversikt), til en støpemaskin eller filterboks (som heller ikke er vist i figuren). Røret 12 dykker ned i metallsmelten 20 i retning av strømningsretningen x og danner en vinkel a i forhold til metalloverflaten 22, som f.eks. er på 60°. The one in fig. 1 shown introduction device 10 for introducing a grain refining or refining agent into an aluminum melt comprises a tube 12 of a heat-resistant material, such as e.g. quartz. A first open end 14 of the tube 12 serves for the introduction of a so-called grain refining or refining thread 18, e.g. with a composition of AI-5%Ti-1%B. With its other open end, the pipe 12 is lowered into a metal melt 20 which, inside a casting chute 24, is led from a melting furnace (not shown in the figure for reasons of better overview) to a casting machine or filter box (which is also not shown in the figure). The tube 12 dips into the metal melt 20 in the direction of the flow direction x and forms an angle a in relation to the metal surface 22, which e.g. is at 60°.
Omkring røret 12 er det viklet en induksjonsspole 26. Denne induksjonsspole tjener på den ene side til nedsmelting av tråden 18 og bevirker på den annen side en elektromagnetisk omrøring av den smeltede tråd 18. For å understøtte omrøringseffekten såvel som nedbrytelsen av agglomerater av kornforfinings- eller foredlingspartikler som eventuelt er til stede, er det anordnet en ultra lyd sender 28 på røret 12 i området av den smeltede tråd 18. An induction coil 26 is wound around the tube 12. This induction coil serves on the one hand to melt down the wire 18 and on the other hand causes an electromagnetic stirring of the melted wire 18. To support the stirring effect as well as the breakdown of agglomerates of grain refining or processing particles that may be present, an ultra sound transmitter 28 is arranged on the tube 12 in the area of the melted wire 18.
For under nedsmeltingen å unngå oksydering av kornforfinings- eller foredlingstråden 18 spyles det indre av røret 12 med en inert gass via en tilførselsstuss 30. Med dette tiltak blir faren for at oksydhinner føres med inn i metallsmelten 20 kraftig redusert. In order to avoid oxidation of the grain refining or processing wire 18 during the melting, the interior of the tube 12 is flushed with an inert gas via a supply nozzle 30. With this measure, the risk of oxide films being carried into the metal melt 20 is greatly reduced.
I området av den del av røret 12 som senkes ned i metallsmelten 20, er det på rørets oppstrømsside anordnet åpninger 34 i rørveggen. Den smelte som strømmer inn i det indre av røret 12 gjennom åpningene 34, fører til en fortynning av den smeltede tråd 18 før denne blir tilført smeiten 20 i støperennen 24 i form av separate kornforfinings- eller foredlingspartikler 19. In the area of the part of the pipe 12 which is lowered into the molten metal 20, openings 34 are arranged in the pipe wall on the upstream side of the pipe. The melt that flows into the interior of the tube 12 through the openings 34 leads to a dilution of the molten wire 18 before it is added to the melt 20 in the casting chute 24 in the form of separate grain refinement or refinement particles 19.
En temperaturmåler 32 ført inn i det indre av røret 12 i det smeltede området av kornforfiningstråden 18, kan anordnes for styring av oppvarmingsytelsen for induksjonsspolen 26. A temperature gauge 32 inserted into the interior of the tube 12 in the molten region of the grain refining wire 18 can be arranged to control the heating performance of the induction coil 26.
I den variant av innføringsanordningen 10 vist i fig. 1, som er vist i fig. 2, er endestykket 36 av røret 12, som senkes ned i smeiten 20, konisk utvidet til en slags diffusor. Derved frembringes en forhøyet strømningshastighet for smeiten som strømmer inn gjennom åpningene 34 og det oppnås da en kraftigere fortynning. For å forbedre den smeltede tråds innblanding i metallsmelten 20 er det i tillegg anordnet en induksjonsspole 38 på endestykket 36. In the variant of the introduction device 10 shown in fig. 1, which is shown in fig. 2, the end piece 36 of the tube 12, which is lowered into the forge 20, is conically expanded into a kind of diffuser. Thereby, an increased flow rate is produced for the melt which flows in through the openings 34 and a stronger dilution is then achieved. In order to improve the mixing of the molten wire into the molten metal 20, an induction coil 38 is also arranged on the end piece 36.
En ytterligere innføringsanordning 20 vist i fig. 3, oppviser et midtre rørstykke 52, i hvis ene ende to tilførselsrør 54, 56 munner ut. Det første tilførselsrør 54 tjener til tilførsel av en kornforfinings- eller foredlingstråd 58, f.eks. av AI-5%Ti-1%B, mens det andre til-førselsrør 56 tjener til tilførsel av en aluminiumstråd 60. Begge tilførselsrørene 54, 56 såvel som den del av det midtre rørstykke 52 som er tilsluttet disse, er omviklet med induksjonsspoler 62, 64, 66. Disse tjener på den ene side til nedsmelting av kornforfinings- eller foredlingstråden 58 såvel som aluminiumstråden 60 og bevirker på den annen side, ved hjelp av omrøringseffekten, en intensiv gjennomblanding av det smeltede område av kornforfinings- eller foredlingstråden 58 såvel som aluminiumstråden 60. Omrøringsvirkningen minsker også dannelsen av agglomerater av kornforfinings- eller foredlingskomponenter og bevirker at eventuelt foreliggende agglomerater brytes ned i smådeler. A further introduction device 20 shown in fig. 3, shows a central pipe piece 52, at one end of which two supply pipes 54, 56 open out. The first supply pipe 54 serves for the supply of a grain refining or refining thread 58, e.g. of AI-5%Ti-1%B, while the other supply pipe 56 serves for the supply of an aluminum wire 60. Both supply pipes 54, 56 as well as the part of the middle pipe piece 52 which is connected to them, are wrapped with induction coils 62 . the aluminum wire 60. The stirring effect also reduces the formation of agglomerates of grain refining or refinement components and causes any agglomerates present to break down into small parts.
Den ende av det midtre rørstykke 52 som senkes ned i metallsmelten 20 har form av et endestykke 74 som er bøyet i strømningsretningen x for metallsmelten 20. I overgangen mellom det midtre rørstykke 52 og det bøyde endestykke 74 munner en innløpstrakt 78 ut oppstrøms for endestykket 74. Den metallsmelte 20 som strømmer gjennom denne innløpstrakt 78 blander seg intensivt inn i og sammen med den allerede fortynnede tråd 58 fra midtrøret 52 og bevirker derved en ytterligere fortynning. Den valgte anordning av innløpstrakten 78 og endestykket 74 virker på en måte som et venturirør og fører til en sterk virveldannelse i endestykket 74, som kan forsterkes ytterligere ved hjelp av en induksjonsspole 76 anordnet omkring endestykket 74. The end of the central pipe section 52 which is lowered into the molten metal 20 has the form of an end section 74 which is bent in the flow direction x of the molten metal 20. In the transition between the central pipe section 52 and the bent end section 74, an inlet funnel 78 opens upstream of the end section 74 The molten metal 20 flowing through this inlet funnel 78 mixes intensively into and together with the already diluted wire 58 from the central tube 52 and thereby causes a further dilution. The chosen arrangement of the inlet funnel 78 and the end piece 74 acts in a way like a venturi tube and leads to a strong vortex formation in the end piece 74, which can be further enhanced by means of an induction coil 76 arranged around the end piece 74.
Slik som ved utførelsesformene vist i fig. 1 og 2 er også innføringsanordningen 50 på sitt midtre rørstykke 52 utstyrt med en ultralydsender 68, en tilførselsstuss 70 for inert gass og en temperaturmåler 72 for styring av ytelsen av de forskjellige induksjonsspoler. As with the embodiments shown in fig. 1 and 2, the introduction device 50 is also equipped on its middle pipe piece 52 with an ultrasound transmitter 68, a supply nozzle 70 for inert gas and a temperature gauge 72 for controlling the performance of the various induction coils.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP96810474A EP0819772B1 (en) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Process for grain refining and alloying of alloys. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO973347D0 NO973347D0 (en) | 1997-07-18 |
| NO973347L NO973347L (en) | 1998-01-20 |
| NO315751B1 true NO315751B1 (en) | 2003-10-20 |
Family
ID=8225656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19973347A NO315751B1 (en) | 1996-07-19 | 1997-07-18 | Device for refining grain or alloying |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0819772B1 (en) |
| AT (1) | ATE194017T1 (en) |
| DE (1) | DE59605464D1 (en) |
| ES (1) | ES2148716T3 (en) |
| IS (1) | IS1906B (en) |
| NO (1) | NO315751B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2702522C2 (en) * | 2014-11-05 | 2019-10-08 | Констеллиум Иссуар | Method of using tubular sonotrode |
| CN110976786A (en) * | 2019-12-02 | 2020-04-10 | 中信戴卡股份有限公司 | Aluminum alloy liquid diversion device and diversion method |
| CN115786833B (en) * | 2022-11-15 | 2024-02-09 | 西北工业大学 | Method for refining titanium-aluminum alloy microstructure through strong magnetic field treatment |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3836360A (en) * | 1972-07-10 | 1974-09-17 | Anaconda Co | Method and apparatus for pre-heating and adding master alloy to a copper melt |
| GB1431123A (en) * | 1973-08-22 | 1976-04-07 | Stein Refractories | Metallurgical lances |
| US4057420A (en) * | 1976-02-06 | 1977-11-08 | Airco, Inc. | Methods for dissolving volatile addition agents in molten metal |
| DE2634282C2 (en) * | 1976-07-28 | 1978-04-13 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf | Process for the continuous introduction of additives into a vessel filled with liquid metal |
| US4520861A (en) * | 1983-11-18 | 1985-06-04 | Republic Steel Corporation | Method and apparatus for alloying continuously cast steel products |
| WO1993022085A1 (en) * | 1992-04-24 | 1993-11-11 | Nippon Steel Corporation | Method of obtaining double-layered cast piece |
-
1996
- 1996-07-19 ES ES96810474T patent/ES2148716T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-19 DE DE59605464T patent/DE59605464D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-19 AT AT96810474T patent/ATE194017T1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-07-19 EP EP96810474A patent/EP0819772B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-15 IS IS4525A patent/IS1906B/en unknown
- 1997-07-18 NO NO19973347A patent/NO315751B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IS4525A (en) | 1998-01-20 |
| ES2148716T3 (en) | 2000-10-16 |
| EP0819772A1 (en) | 1998-01-21 |
| IS1906B (en) | 2003-12-16 |
| NO973347D0 (en) | 1997-07-18 |
| DE59605464D1 (en) | 2000-07-27 |
| ATE194017T1 (en) | 2000-07-15 |
| EP0819772B1 (en) | 2000-06-21 |
| NO973347L (en) | 1998-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6686837B2 (en) | Highly clean steel manufacturing method | |
| US3911993A (en) | Method and apparatus for adding treating agents to molten metal | |
| CN108085546A (en) | A kind of 2024 aluminium alloy smelting casting methods | |
| JP4243192B2 (en) | Method for producing an alloy ingot | |
| CN108315646A (en) | A kind of hot rolled circular steel and its production method of continuous casting | |
| CA1096633A (en) | Continuous stream treatment of ductile iron | |
| JP2009525192A (en) | Method for preparing a metal structure suitable for semi-molten metal processing | |
| Barbosa et al. | Physical modification of intermetallic phases in Al–Si–Cu alloys | |
| JP2001293552A (en) | Casting system and method adding powder into casting nucleation | |
| TW461834B (en) | Clean metal nucleated cast article | |
| NO315751B1 (en) | Device for refining grain or alloying | |
| CN115558819A (en) | Method and production device for refining aluminum alloy ingot casting grains | |
| CN106521255A (en) | 6A02 alloy rod, and production method thereof | |
| JP2008274347A (en) | Method for refining nickel-based alloy and continuous casting method therefor | |
| US2128444A (en) | Process for the purification of molten metals | |
| Patel et al. | Liquid metal engineering by application of intensive melt shearing | |
| Kovalev et al. | Investigation of the effect of high strength strips steel modification with rare-earth metal (REM) | |
| Gomes et al. | Ultrasound-assisted casting of AZ91D-1.5% Ca–Shifting T4 paradigm for downstream processing | |
| JPH06299261A (en) | Method for cleaning copper or copper alloy | |
| RU2674553C1 (en) | Method of modification of aluminum and its alloys | |
| Kamaraj et al. | State of the art control measures for aluminium fade and SEN clogging during steelmaking operations | |
| Dutta et al. | Secondary steelmaking | |
| RU2725820C1 (en) | Installation for aluminum melt modification | |
| JP2001026812A (en) | Deoxidizing alloy for molten steel | |
| CN218910469U (en) | Production device for refining aluminum alloy cast ingot grains |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |