WO2000012769A1 - Method for the continuous production of metal alloys - Google Patents

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WO2000012769A1
WO2000012769A1 PCT/DE1999/002712 DE9902712W WO0012769A1 WO 2000012769 A1 WO2000012769 A1 WO 2000012769A1 DE 9902712 W DE9902712 W DE 9902712W WO 0012769 A1 WO0012769 A1 WO 0012769A1
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furnace
base metal
metal
arc
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PCT/DE1999/002712
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Hans Bebber
Juan FÄHNRICH
Günter PHILLIPPS
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INDUGA Industrieöfen und Giesserei-Anlagen GmbH & Co. KG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22B9/003—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
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    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous production of metal alloys, in which the desired metallic alloy surcharges of at least one other metal or of a master alloy are added to a liquid base metal, mixed to form a homogeneous melt, if necessary reduced and finally cast.
  • the invention further relates to a device for the continuous production of metal alloys, with a melting furnace for the base metal, an alloy furnace with a feed of the metallic alloy surcharges, a homogenization furnace and a casting device.
  • the base metal is first melted in a first furnace in production plants known according to the prior art, after which the metallic ones are melted in an alloy furnace into which the base metal melt is transferred Additions in solid form, melted and homogenized together with the base metal.
  • This homogenization is optionally followed by a deoxidation treatment and a complete or at least partial removal of unwanted accompanying substances (phosphorus, sulfur) by means of corresponding degassing processes until the metal alloy melt is poured with a correspondingly improved degree of purity.
  • the integration of an alloy furnace in the described production line ensures a considerable improvement in the quality of the metal alloy, since the dosage the metallic alloy surcharges as well as the temperature control and finally the mixing and buffering function of an alloy furnace allows good homogenization.
  • a hollow body-shaped wire is often used in practice, in the interior of which the additives, such as metals in powdered form, are pressed in.
  • This wire is unwound directly into the bath of the alloy furnace by means of a winding machine, where the wire melts and releases the alloy elements.
  • the filler material of this wire can also contain deoxidizing agents in powder form.
  • the wire winding process still has the disadvantage that considerable times are required to melt the alloy surcharges. This is also the reason why so-called master alloys are used, which are added in solid form to the base melt.
  • a master alloy is understood to mean alloys made of a base metal and a considerably higher percentage of the alloy metal.
  • a zinc-aluminum alloy it has already been proposed to liquefy the alloy metal separately from the base metal in a separate furnace and then to add it to the base metal in liquid form.
  • the metallic alloy surcharges are melted in an arc and added to the base metal in liquid form.
  • a self-consuming arc electrode is preferably used, which itself consists at least partially of the metallic alloy additives.
  • the arc power is set so that the dripping alloy metal is fed to the base metal continuously flowing through the furnace at the required rate corresponding to the desired alloy setting.
  • the measure described according to the invention saves a separate melting furnace for the metallic alloy surcharges. The energy required for melting the metallic aggregates does not have to be applied through the melting bath, so that shorter solution times are achieved.
  • the metallic alloy surcharges are preferably melted under a protective gas atmosphere, in particular from nitrogen or argon, which prevents reactions with gaseous elements in the furnace atmosphere.
  • the common liquid mixture of the base metal and the metallic aggregates is preferably fed to channel channels of an induction furnace.
  • This forced passage of the not yet homogenized mixture of the liquid alloy components through the channel channels of a induction furnace results in a significant inten sive ⁇ mixture, whereby the preparation time is still reduced significantly for the alloy setting.
  • the homogenized mixture is subjected to a reduction treatment and / or degassing before the melt, which is optimized in its composition in this way, continuously via a casting chamber, e.g. is transferred into a mold of a continuous caster.
  • the object is achieved with a device according to claim 6, which is characterized in that the alloy furnace is an arc furnace in which the metallic alloy surcharges are melted above the bath melt and can be fed continuously to the bath melt in liquid form.
  • the alloy furnace is integrated in the production line, which the melt continuously runs through.
  • the closed space formed by the protective wall can be flushed with protective gas and accordingly has corresponding supply lines with pressure and metering valves.
  • the homogenization furnace that follows the alloy furnace as part of a continuous production line is preferably an induction furnace with channel channels, through which the joint mixture of the base metal and the alloy additives can be positively guided and is followed by the continuously operating casting device, which is preferably a continuous casting device.
  • the device described is designed as a uniform furnace system, in which the liquid base metal supplied from a melting furnace flows continuously, absorbs the metallic alloy surcharges in liquid form and the initially inhomogeneous mixture that arises necessarily flows into channel channels of an induction furnace, in which intensive mixing takes place. If, depending on the degree of purity of the base alloy and the metallic additives, further measures such as homogenization of temperature and composition, decarburization, desulfurization, dephosphorization, removal of trace elements, degassing or deoxidation or other alloy optimizations are required, these will become necessary carried out in a further homogenization chamber in a manner known from the prior art, before the optimized melt flows into the mold of the continuous casting plant.
  • the device according to the invention thus works continuously in the passage in considerably shorter periods of time or with a significantly increased throughput.
  • the ignited arc 7 is directed onto the bath surface 3 and serves both to heat the bath and to control the addition of the metallic additives in liquid form, which drop off from the self-consuming electrode.
  • the electrode 5 is pushed in the direction of the arrow 8 by means of suitable tracking devices, so that the arc burns at a constant height.
  • the protective tube 4 creates a closed space which can be flushed with protective gas, for example argon, via a feed line 9.
  • protective gas for example argon
  • the still inhomogeneous mixture of the base metal and the liquid metallic additives flows through inductor channels 10 before the mixture reaches a homogenization chamber 11 in which final treatments such as deoxidations, degassing etc. can be carried out.
  • the finished alloy mixture passes from the homogenization chamber 11 into the casting chamber 12, from where it is continuously discharged via the outlet 13 into a continuous casting plant.
  • the channel channels 10 are always below the bath surface 3.
  • the homogenization chamber 11 and the casting chamber 12 are separated from one another by a wall 14 which ends below the bath surface 3.
  • the device shown represents a compact system that can be operated in a continuous cycle with short cycle times and with which an optimal alloy setting is possible.

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Abstract

The invention relates to a method and a device for the continuous production of metal alloys, whereby the base metal is melted in a smelting furnace and metal alloying additives that are mixed, optionally reduced and cast, are added to the base metal in an alloy furnace. The metal alloy additives are melted in an electric arc and are added to the base metal in a liquid form.

Description

Beschreibung description
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metall-LegierungenProcess for the continuous production of metal alloys
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metall-Legierungen, wobei einem flüssigen Basismetall gewünschte metallische Legierungszuschläge aus mindestens einem weiteren Metall oder aus einer Vorlegierung zugeführt, zu einer homogenen Schmelze vermischt, ggf. reduziert und abschließend vergossen werden.The invention relates to a process for the continuous production of metal alloys, in which the desired metallic alloy surcharges of at least one other metal or of a master alloy are added to a liquid base metal, mixed to form a homogeneous melt, if necessary reduced and finally cast.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Metall-Legierungen, mit einem Schmelzofen für das Basismetall, einem Legierungsofen mit einer Zuführung der metallischen Legierungszuschläge, einem Homogenisierungsofen sowie einer Gießvorrichtung.The invention further relates to a device for the continuous production of metal alloys, with a melting furnace for the base metal, an alloy furnace with a feed of the metallic alloy surcharges, a homogenization furnace and a casting device.
Um den stets wachsenden Qualitätsanforderungen, die an Metall- Legierungen gestellt werden, entsprechen zu können, wird in nach dem Stand der Technik bekannten Produktionsanlagen zunächst das Basismetall in einem ersten Ofen erschmolzen, wonach in einem Legierungsofen, in den die Basismetallschmelze überführt wird, die metallischen Zuschläge in fester Form zugegeben, erschmolzen und zusammen mit dem Basismetall homogenisiert werden. Dieser Homogenisierung schließt sich ggf. noch eine Desoxidationsbehandlung sowie eine völlige oder zumindest teilweise Entfernung unerwünschter Begleitstoffe (Phosphor, Schwefel) durch entsprechende Entgasungsvorgänge an, bis die Metall-Legierungsschmelze mit entsprechend verbessertem Reinheitsgrad vergossen wird. Die Integration eines Legierungsofens in die beschriebene Produktionslinie sorgt für eine erhebliche Qualitätsverbesserung der Metall-Legierung, da die Dosierung der metallischen Legierungszuschläge sowie die Temperaturführung und schließlich die Misch- und Pufferfunktion eines Legierungsofens eine gute Homogenisierung erlaubt.In order to be able to meet the ever increasing quality requirements placed on metal alloys, the base metal is first melted in a first furnace in production plants known according to the prior art, after which the metallic ones are melted in an alloy furnace into which the base metal melt is transferred Additions in solid form, melted and homogenized together with the base metal. This homogenization is optionally followed by a deoxidation treatment and a complete or at least partial removal of unwanted accompanying substances (phosphorus, sulfur) by means of corresponding degassing processes until the metal alloy melt is poured with a correspondingly improved degree of purity. The integration of an alloy furnace in the described production line ensures a considerable improvement in the quality of the metal alloy, since the dosage the metallic alloy surcharges as well as the temperature control and finally the mixing and buffering function of an alloy furnace allows good homogenization.
Besondere Probleme ergeben sich, wenn einer Schmelze aus einem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt ein zweites Metall hinzulegiert werden soll, dessen Schmelzpunkt erheblich höher liegt, wie dies z.B. bei der Herstellung von Zn-Al-Legierungen oder Cu-Fe-Legierungen der Fall ist. Auch bei entsprechender Überhitzung der Basismetall-Legierung sind zur Überführung des Festzustandes des bei höherer Temperatur schmelzenden Metalles in den Flüssigzustand erhebliche Zeiträume notwendig. Gibt man den metallischen Zuschlag in Stückform auf die Schmelze auf bzw. läßt man ein entsprechendes Legierungspulver von oben auf die Badoberfläche rieseln, kann wegen der bestehenden Badbewegungen, die auf der Schmelzbadoberfläche radial nach außen gerichtet sind, das nur angelöste Legierungsmittel an den Ofenrand gespült werden, wo es in Form von Krätze oder als Schlackeablagerung am Ofenmantel haften bleibt. Da diese Ablagerungen von den unterschiedlichen, zum Teil unkontrollierbaren Badbewegungen abhängt, entspricht die Legierungszusammensetzung der Schmelze nicht mehr dem Verhältnis, das sich aus der Menge der metallischen Zuschläge relativ zur Menge des Basismetalles ergeben sollte.Particular problems arise when a melt from a metal with a low melting point is to be alloyed with a second metal whose melting point is considerably higher, as is the case, for example, with is the case in the production of Zn-Al alloys or Cu-Fe alloys. Even if the base metal alloy is appropriately overheated, considerable time is required to convert the solid state of the metal melting at a higher temperature to the liquid state. If you add the metallic aggregate in pieces to the melt or if you let a corresponding alloy powder trickle from above onto the surface of the bath, only the dissolved alloying agent can be rinsed to the edge of the furnace due to the existing bath movements, which are directed radially outwards on the surface of the melt where it sticks to the furnace jacket in the form of scabies or as slag deposits. Since these deposits depend on the different, sometimes uncontrollable bath movements, the alloy composition of the melt no longer corresponds to the ratio that should result from the amount of the metallic aggregates relative to the amount of the base metal.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in der Praxis häufig mit einem hohlkörperförmigen Draht gearbeitet, in dessen Innenraum die Zuschläge, wie Metalle in pulvriger Form, eingepreßt angeordnet sind. Dieser Draht wird mittels einer Einspulmaschine unmittelbar in das Bad des Legierungsofens abgewickelt, wo der Draht schmilzt und die Legierungselemente freigibt. Ggf. kann das Füllmaterial dieses Drahtes auch noch Desoxidationsmittel in pulvriger Form enthalten. Abgesehen davon, daß die Herstellung solcher mit pulverförmigen Legierungszuschlägen gefüllten Drähten aufwendig und teuer ist, besitzt das Drahteinspulverfahren nach wie vor den Nachteil, daß erhebliche Zeiten zum Erschmelzen der Legierungszuschläge erforderlich sind. Hierin liegt auch der Grund, weshalb zum Teil sogenannte Vorlegierungen verwendet werden, die in fester Form der Basisschmelze zugegeben werden. Unter einer Vorlegierung werden Legierungen aus einem Basismetall und einem erheblich höheren Prozentsatz des Legierungsmetalles verstanden. Zur Herstellung einer Zink- Aluminium-Legierung ist bereits vorgeschlagen worden, das Legierungsmetall separat vom Basismetall in einem eigenen Ofen zu verflüssigen und dann anschließend in flüssiger Form dem Basismetall zuzumischen.In order to remedy this, a hollow body-shaped wire is often used in practice, in the interior of which the additives, such as metals in powdered form, are pressed in. This wire is unwound directly into the bath of the alloy furnace by means of a winding machine, where the wire melts and releases the alloy elements. Possibly. the filler material of this wire can also contain deoxidizing agents in powder form. Apart from the fact that the manufacture of such filled with powdered alloy supplements Wiring is complex and expensive, the wire winding process still has the disadvantage that considerable times are required to melt the alloy surcharges. This is also the reason why so-called master alloys are used, which are added in solid form to the base melt. A master alloy is understood to mean alloys made of a base metal and a considerably higher percentage of the alloy metal. For the production of a zinc-aluminum alloy, it has already been proposed to liquefy the alloy metal separately from the base metal in a separate furnace and then to add it to the base metal in liquid form.
Alle bisher bekannt gewordenen Verfahren haben den Nachteil, daß entweder lange Homogenisierungszeiten oder mehrere Ofenanlagen erforderlich sind. So dauert beispielsweise der Homogenisierungsprozeß bei der Cu-Fe-Legierung eine Stunde oder länger. Bei der Zn-Al-Legierungsherstellung ist in jedem Fall ein zweiter Ofen erforderlich, um zu praktikablen Prozeßzeiten zu kommen. Die langen Lösungszeiten des bei höherer Temperatur schmelzenden Metalles machen sich insbesondere negativ bemerkbar, wenn die Legierungen kontinuierlich, z.B. in einem Stranggießverfahren vergossen werden sollen. In solchen Fällen kann Abhilfe nur mittels zweier Schmelzöfen geschaffen werden, von denen einer schmilzt und der andere parallel für die Legierungsarbeit und das Gießen verfügbar ist. Diese Öfen werden jeweils im Wechsel für die genannten Funktionen betrieben. Das Drahteinspulverfahren kann im Rahmen einer Produktionslinie für ein kontinuierliche Gießverfahren nur bei solchen Legierungs¬ elementen angewendet werden, die relativ schnell löslich sind.All of the processes known to date have the disadvantage that either long homogenization times or several furnace systems are required. For example, the homogenization process for the Cu-Fe alloy takes one hour or longer. In the case of Zn-Al alloy production, a second furnace is always required in order to achieve practical process times. The long dissolution times of the metal melting at a higher temperature have a particularly negative effect if the alloys are to be cast continuously, for example in a continuous casting process. In such cases, remedial action can only be provided by means of two melting furnaces, one of which melts and the other is available in parallel for alloying and casting. These ovens are operated alternately for the functions mentioned. The wire one powder driving can be applied elements as part of a production line for a continuous casting process only in such Alloy ¬, which are relatively fast dissolving.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren und die nach dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, daß unter geringst- möglichem verfahrenstechnischen und apparativen Aufwand eine beschleunigte Einstellung einer homogenisierten Legierungsschmelze möglich ist, die kontinuierlich vergossen werden kann.It is an object of the present invention to further develop the method mentioned at the outset and the device known from the prior art in such a way that at least possible process engineering and apparatus expenditure an accelerated setting of a homogenized alloy melt is possible, which can be cast continuously.
Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 gelöst.In terms of process engineering, this object is achieved by the measures according to claim 1.
Erfindungsgemäß werden die metallischen Legierungszuschläge in einem Lichtbogen erschmolzen und in flüssiger Form dem Basismetall zugegeben. Vorzugsweise verwendet man eine selbstverzehrende Lichtbogenelektrode, die selbst zumindest teilweise aus den metallischen Legierungszuschlägen besteht. Die Lichtbogen- Leistung ist so eingestellt, daß das abtropfende Legierungsmetall in der der gewünschten Legierungseinstellung entsprechenden erforderlichen Rate dem kontinuierlich durch den Ofen fließenden Basismetall zugeführt wird. Die geschilderte erfindungsgemäße Maßnahme erspart einen separaten Schmelzofen für die metallischen Legierungszuschläge. Die für das Erschmelzen der metallischen Zuschläge erforderliche Energie muß nicht durch das Schmelzbad aufgebracht werden, so daß kürzere Lösungszeiten erreicht werden.According to the invention, the metallic alloy surcharges are melted in an arc and added to the base metal in liquid form. A self-consuming arc electrode is preferably used, which itself consists at least partially of the metallic alloy additives. The arc power is set so that the dripping alloy metal is fed to the base metal continuously flowing through the furnace at the required rate corresponding to the desired alloy setting. The measure described according to the invention saves a separate melting furnace for the metallic alloy surcharges. The energy required for melting the metallic aggregates does not have to be applied through the melting bath, so that shorter solution times are achieved.
Grundsätzlich ist es möglich, den Lichtbogen offen innerhalb der Legierungskammer bzw. dem Legierungsofen zu betreiben, vorzugsweise werden die metallischen Legierungszuschläge jedoch unter einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere aus Stickstoff oder Argon erschmolzen, womit Reaktionen mit gasförmigen Elementen in der Ofenatmosphäre verhindert werden.In principle, it is possible to operate the arc openly within the alloy chamber or the alloy furnace, but the metallic alloy surcharges are preferably melted under a protective gas atmosphere, in particular from nitrogen or argon, which prevents reactions with gaseous elements in the furnace atmosphere.
Vorzugsweise wird zur Beschleunigung der Homogenisierung die gemeinsame flüssige Mischung aus dem Basismetall und den metallischen Zuschlägen Rinnenkanälen eines Induktionsofens zugeführt. Dieser Zwangsdurchlauf der noch nicht homogenisierten Mischung der flüssigen Legierungsbestandteile durch die Rinnen- kanäle eines Induktionsofens führt zu einer erheblichen inten¬ siven Mischung, womit die Vorbereitungszeit für die Legierungseinstellung weiterhin erheblich gekürzt wird.To accelerate the homogenization, the common liquid mixture of the base metal and the metallic aggregates is preferably fed to channel channels of an induction furnace. This forced passage of the not yet homogenized mixture of the liquid alloy components through the channel channels of a induction furnace results in a significant inten sive ¬ mixture, whereby the preparation time is still reduced significantly for the alloy setting.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die homogenisierte Mischung einer Reduktionsbehandlung und/oder einer Entgasung unterzogen, bevor die derart in ihrer Zusammensetzung optimierte Schmelze kontinuierlich über eine Gießkammer z.B. in eine Kokille einer Stranggießanlage überführt wird.According to a further development of the invention, the homogenized mixture is subjected to a reduction treatment and / or degassing before the melt, which is optimized in its composition in this way, continuously via a casting chamber, e.g. is transferred into a mold of a continuous caster.
Apparativ wird die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Legierungsofen ein Lichtbogenofen ist, in dem oberhalb der Badschmelze die metallischen Legierungszuschläge erschmolzen werden und kontinuierlich in flüssiger Form der Badschmelze zuführbar sind. Der Legierungsofen ist hierbei in die Produktionslinie integriert, die von der Schmelze kontinuierlich durchlaufen wird.In terms of apparatus, the object is achieved with a device according to claim 6, which is characterized in that the alloy furnace is an arc furnace in which the metallic alloy surcharges are melted above the bath melt and can be fed continuously to the bath melt in liquid form. The alloy furnace is integrated in the production line, which the melt continuously runs through.
Wie bereits vorstehend erwähnt, wird bevorzugt mit selbstverzehrenden Lichtbogenelektroden gearbeitet, die zumindest teilweise aus den metallischen Legierungszuschlägen bestehen. Falls erforderlich, werden Badreaktionen mit der Ofenatmosphäre im Bereich des Legierungsofens durch eine in die Badschmelze ragende Schutzwand, welche die Lichtbogenelektroden umgibt, wirksam verhindert. Der durch die Schutzwand gebildete abgeschlossene Raum ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit Schutzgas spülbar und verfügt demgemäß über entsprechende Zuführungsleitungen mit Druck- und Dosierventilen.As already mentioned above, preference is given to working with self-consuming arc electrodes which at least partially consist of the metallic alloy additives. If necessary, bath reactions with the furnace atmosphere in the area of the alloy furnace are effectively prevented by a protective wall protruding into the bath melt, which surrounds the arc electrodes. According to a further embodiment of the invention, the closed space formed by the protective wall can be flushed with protective gas and accordingly has corresponding supply lines with pressure and metering valves.
Der im Rahmen einer durchgehenden Produktionslinie hinter dem Legierungsofen folgende Homogenisierungsofen ist bevorzugt ein Induktionsofen mit Rinnenkanälen, durch die die gemeinsame Mischung aus dem Basismetall und den Legierungszuschlägen zwangsführbar ist und der sich die kontinuierlich arbeitende Gießvorrichtung, die vorzugsweise eine Stranggießvorrichtung ist, anschließt.The homogenization furnace that follows the alloy furnace as part of a continuous production line is preferably an induction furnace with channel channels, through which the joint mixture of the base metal and the alloy additives can be positively guided and is followed by the continuously operating casting device, which is preferably a continuous casting device.
Die beschriebene Vorrichtung ist als einheitliche Ofenanlage konzipiert, bei der das aus einem Schmelzofen zugeführte flüssige Basismetall kontinuierlich hineinfließt, die metallischen Legierungszuschläge in flüssiger Form aufnimmt und die hierbei entstehende zunächst inhomogene Mischung zwangsweise in Rinnenkanäle eines Induktionsofens strömt, in denen eine intensive Durchmischung stattfindet. Soweit je nach dem Reinheitsgrad der Basislegierung und den metallischen Zuschlägen noch weitere Maßnahmen, wie eine Homogenisierung von Temperatur und Zusammensetzung, Entkohlungen, Entschwefelungen, eine Entphosphor- ung, Entfernungen von Spurenelementen, eine Entgasung bzw. eine Desoxidation oder sonstige Legierungsoptimierungen erforderlich sind, werden diese in einer weiteren Homogenisierungskammer in nach dem Stand der Technik bekannter Weise vorgenommen, bevor die optimierte Schmelze in die Kokille der Stranggießanlage fließt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet somit kontinuierlich im Durchlauf in erheblich kürzeren Zeiträumen bzw. mit einem deutlich gesteigerten Durchsatz.The device described is designed as a uniform furnace system, in which the liquid base metal supplied from a melting furnace flows continuously, absorbs the metallic alloy surcharges in liquid form and the initially inhomogeneous mixture that arises necessarily flows into channel channels of an induction furnace, in which intensive mixing takes place. If, depending on the degree of purity of the base alloy and the metallic additives, further measures such as homogenization of temperature and composition, decarburization, desulfurization, dephosphorization, removal of trace elements, degassing or deoxidation or other alloy optimizations are required, these will become necessary carried out in a further homogenization chamber in a manner known from the prior art, before the optimized melt flows into the mold of the continuous casting plant. The device according to the invention thus works continuously in the passage in considerably shorter periods of time or with a significantly increased throughput.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine schematische Querschnittsansicht zeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing, which shows a schematic cross-sectional view.
Das von einem nicht dargestellten Schmelzofen kontinuierlich in Richtung des Pfeiles zugeführte flüssige Basismetall (siehe Pfeil 1) fließt eine Legierungskammer 2 unter Bildung eines Bades mit einem Badspiegel 3. Umrahmt von einem Schutzrohr 4, das unterhalb des genannten Badspiegels 3 endet, befindet sich eine selbstverzehrende Elektrode 5 eines Lichtbogens, der über die mit 6 bezeichnete Energiezufuhr gesteuert wird. Der gezündete Lichtbogen 7 ist auf die Badoberfläche 3 gerichtet und dient sowohl zur Erwärmung des Bades als auch zur Steuerung der Zugabe der metallischen Zuschläge in flüssiger Form, die von der selbstverzehrenden Elektrode tropfenweise abfallen. Über geeignete Nachführeinrichtungen wird die Elektrode 5 in Richtung des Pfeiles 8 nachgeschoben, so daß der Lichtbogen mit konstanter Höhe brennt. Durch das Schutzrohr 4 entsteht ein abgeschlossener Raum, der über eine Zuführleitung 9 mit Schutzgas, z.B. Argon, gespült werden kann. Die noch inhomogene Mischung aus dem Basismetall und den flüssigen metallischen Zuschlägen fließt durch Induktorkanäle 10, bevor die Mischung in eine Homogenisierungskammer 11 gelangt, in der abschließende Behandlungen, wie Desoxidationen, Entgasungen etc., durchgeführt werden können. Von der Homogenisierungskammer 11 gelangt die fertiggestellte Legierungsmischung in die Gießkammer 12, von wo aus sie kontinuierlich über den Auslaß 13 in eine Stranggießanlage abgegeben wird. Die Rinnenkanäle 10 liegen stets unterhalb der Badoberfläche 3. Ebenso werden die Homogenisierungskammer 11 und die Gießkammer 12 durch eine unterhalb der Badoberfläche 3 endende Wand 14 voneinander getrennt. Die dargestellte Vorrichtung stellt eine kompakte, im kontinuierlichen Durchlauf bei kurzen Durchlaufzeiten betreibbare Anlage dar, mit der eine optimale Legierungseinstellung möglich ist. The liquid base metal continuously fed in the direction of the arrow from a melting furnace (not shown) (see arrow 1) flows into an alloy chamber 2 to form a bath with a bath level 3. Framed by a protective tube 4, which ends below said bath level 3, there is a self-consuming one Electrode 5 of an arc, which is controlled via the energy supply designated 6. The ignited arc 7 is directed onto the bath surface 3 and serves both to heat the bath and to control the addition of the metallic additives in liquid form, which drop off from the self-consuming electrode. The electrode 5 is pushed in the direction of the arrow 8 by means of suitable tracking devices, so that the arc burns at a constant height. The protective tube 4 creates a closed space which can be flushed with protective gas, for example argon, via a feed line 9. The still inhomogeneous mixture of the base metal and the liquid metallic additives flows through inductor channels 10 before the mixture reaches a homogenization chamber 11 in which final treatments such as deoxidations, degassing etc. can be carried out. The finished alloy mixture passes from the homogenization chamber 11 into the casting chamber 12, from where it is continuously discharged via the outlet 13 into a continuous casting plant. The channel channels 10 are always below the bath surface 3. Likewise, the homogenization chamber 11 and the casting chamber 12 are separated from one another by a wall 14 which ends below the bath surface 3. The device shown represents a compact system that can be operated in a continuous cycle with short cycle times and with which an optimal alloy setting is possible.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metall- Legierungen, wobei einem flüssigen Basismetall gewünschte metallische Legierungszuschläge aus mindestens einem weiteren Metall oder aus einer Vorlegierung zugeführt, zu einer homogenen Schmelze vermischt, ggf. reduziert und abschließend vergossen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die metallischen Legierungszuschläge in einem Lichtbogen erschmolzen und in flüssiger Form dem Basismetall zugegeben werden.1. A method for the continuous production of metal alloys, wherein a liquid base metal desired metallic alloy surcharges from at least one other metal or from a master alloy are added, mixed to a homogeneous melt, if necessary reduced and finally cast, characterized in that the metallic alloy surcharges in melted an arc and added to the base metal in liquid form.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine selbstverzehrende Lichtbogenelektrode (5) , die selbst zumindest teilweise aus den metallischen Legierungszuschlägen besteht.2. The method according to claim 1, characterized by a self-consuming arc electrode (5) which itself consists at least partially of the metallic alloy surcharges.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Legierungszuschläge in einem Lichtbogen (7) unter einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere aus Stickstoff oder Argon erschmolzen werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the metallic alloy surcharges are melted in an arc (7) under a protective gas atmosphere, in particular of nitrogen or argon.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame flüssige Mischung aus dem Basismetall und den metallischen Legierungszuschlägen Rinnenkanälen (10) eines Induktionsofens zur Homogenisierung zugeführt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the common liquid mixture of the base metal and the metallic alloy additives channel channels (10) is fed to an induction furnace for homogenization.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die homogenisierte Mischung einer Reduktionsbehandlung und/oder Entgasung unterzogen wird, bevor die Schmelze kontinuierlich über eine Gießkammer (12) in eine Kokille einer Stranggießanlage überführt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the homogenized mixture is subjected to a reduction treatment and / or degassing before the melt is continuously transferred via a casting chamber (12) into a mold of a continuous casting plant.
6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Metall- Legierungen, mit einem Schmelzofen für das Basismetall, einem Legierungsofen (2) mit einer Zuführung der metallischen Legierungszuschläge, einer Homogenisierungskammer (11) sowie einer Gießvorrichtung (12), dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Legierungsofen ein Lichtbogenofen (2) ist, in dem oberhalb der Badschmelze die metallischen Legierungszuschläge erschmolzen und kontinuierlich in flüssiger Form der Badschmelze zuführbar sind.6. An apparatus for the continuous production of metal alloys with a melting furnace for the base metal, an alloying furnace (2) with a feed of the metallic alloy increases, a homogenization compartment (11) and a casting device (12), marked in characterized ¬ characterized in that the alloying furnace is an electric arc furnace (2) in which the metallic alloy additives melted above the bath melt and can be fed continuously to the bath melt in liquid form.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode (n) (5) selbstverzehrend ist/sind und zumindest teilweise aus den Legierungszuschlägen besteht/bestehen.7. The device according to claim 6, characterized in that the arc electrode (s) (5) is / are self-consuming and at least partially consists of the alloy supplements.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektroden (5) von einer in die Badschmelze ragenden Schutzwand (4) umgeben sind, die einen abgeschlossenen Raum bildet.8. Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the arc electrodes (5) are surrounded by a protruding into the bath melt protective wall (4) which forms a closed space.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum mit Schutzgas spülbar ist.9. The device according to claim 8, characterized in that the closed space can be flushed with protective gas.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen Induktionsofen mit Rinnenkanälen (10), durch die die gemeinsame Mischung aus dem Basismetall und den Legierungszuschlägen zwangsführbar ist, und dem die kontinuierlich arbeitende Gießvorrichtung, vorzugsweise Stranggießvorrichtung nachgeschaltet ist. 10. The device according to one of claims 6 to 9, characterized by an induction furnace with channel channels (10) through which the common mixture of the base metal and the alloy additives can be forcibly guided, and which is followed by the continuously operating casting device, preferably continuous casting device.
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