DE19916234A1 - Fülldraht zur Behandlung von Schmelzen mittels Drahtinjektion - Google Patents
Fülldraht zur Behandlung von Schmelzen mittels DrahtinjektionInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Fülldraht (2) zur Behandlung von Schmelzen, insbesondere Eisen- oder Stahlschmelzen, mittels Drahtinjektion, mit einem äußeren Mantel (3) aus Metall und einem Füllmaterial (4), wobei das Füllmaterial (4) wenigstens ein erstes pulverförmiges oder körniges Behandlungsmittel (6) und ein zweites Behandlungsmittel aufweist. Um einen Fülldraht (2) zur Verfügung zu stellen, bei dem eine gleichmäßige Verteilung der Behandlungsmittel über die Länge des Fülldrahtes in jedem Falle gewährleistet und eine Entmischung sicher verhindert werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das zweite Behandlungsmittel in Form wenigstens eines massiven Innendrahtes (5) aus Vollmaterial vorliegt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Fülldraht zur Behandlung von Schmelzen, insbesondere
Eisen- oder Stahlschmelzen, mittels Drahtinjektion, mit einem äußeren Mantel aus Me
tall und einem Füllmaterial, wobei das Füllmaterial wenigstens ein erstes pulverfdrmi
ges oder körniges Behandlungsmittel und ein zweites Behandlungsmittel aufweist.
Fülldraht zur metallurgischen Behandlung von Schmelzen ist hinlänglich bekannt.
Diese Behandlung zeichnet sich dadurch aus, daß im Vergleich zu anderen bekannten
Verfahren die Zugabemenge des Behandlungsmittels zur Schmelze exakt gesteuert
werden kann. Bei Fülldrähten ist es so, daß der Mantel des Fülldrahtes dazu dient, das
oder die eigentlichen pulverförmigen oder körnigen Behandlungsmittel über die
Drahtinjektionsmaschine zu transportieren, d. h. der Schmelze zuführen zu können.
Ein Problem beim Füllen eines Fülldrahtes mit wenigstens zwei in Pulverform oder
körniger Form vorliegenden Behandlungsmitteln besteht darin, daß es beim physikali
schen Mischen dieser beiden Behandlungsmittel bzw. bei der Weiterbehandlung,
beim Umfüllen, beim Transport bis zum Einfüllen in den Draht aufgrund unterschiedli
cher Korngrößen und unterschiedlicher spezifischer Gewichte zu Entmischungen der
Behandlungsmittel kommen kann. In solchen Fällen ist nicht gewährleistet, daß ein
Drahtabschnitt vorgegebener Länge die geforderte Zusammensetzung hat.
In der Praxis ist bereits versucht worden, die Entmischung der Behandlungsmittel
durch sehr aufwendige Mischeinrichtungen zu verhindern. Jedoch kann die Entmi
schung aufgrund der zuvor angesprochenen unterschiedlichen spezifischen Gewich
te der Behandlungsmittel nicht gänzlich ausgeschlossen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fülldraht der eingangs genannten
Art zur Verfügung zu stellen, bei dem eine gleichmäßige Verteilung der Behand
lungsmittel über die Länge des Drahtes gewährleistet und eine Entmischung sicher
verhindert werden kann.
Die zuvor genannte Aufgabe ist bei einem Fülldraht der eingangs genannten Art er
findungsgemäß zunächst und im wesentlichen dadurch gelöst, daß das zweite Be
handlungsmittel in Form wenigstens eines massiven Innendrahtes aus Vollmaterial
vorliegt. Bei dem Innendraht, der im Fülldrahtkern angeordnet ist, kann es sich um
einen endlosen Innendraht handeln, der sich über die gesamte Länge des Fülldrahtes
erstreckt, oder um Innendrahtabschnitte mit einer solchen Länge, die kürzer ist als die
Länge des Fülldrahtes. Im Gegensatz zum Stand der Technik liegt das zweite Be
handlungsmittel bei der Erfindung nun also nicht mehr als Pulver oder in körniger
Form vor, sondern als langgestreckter Innenvolldraht, so daß das Problem der Entmi
schung mit dem ersten pulverförmigen oder körnigen Behandlungsmittel gar nicht
auftreten kann. Herstellungstechnisch läßt sich die Zusammenführung eines Innen
drahtes und des körnigen Materials ohne weiteres realisieren. Die Erfindung hat da
mit den weiteren Vorteil, daß aufwendige Mischeinrichtungen entfallen.
Der Mantel des erfindungsgemäßen Fülldrahtes kann aus Stahl, insbesondere Kohlen
stoffstahl, Kupfer oder Aluminium oder aber im wesentlichen aus dem Material der zu
behandelnden Schmelze bestehen. Der Mantel kann also nicht nur als Transport- und
Aufnahmemittel des ersten Behandlungsmittels dienen, sondern auch als weiteres
Behandlungsmittel zur Modifikation der Schmelze.
Bei Versuchen, die durchgeführt worden sind, ist festgestellt worden, daß es grund
sätzlich möglich ist, daß der Anteil des ersten Behandlungsmittels am Füllmaterial zwi
schen 25 und 95 Gew.-% und insbesondere zwischen 41 und 91 Gew.-% des Füllma
terials ausmacht.
Im übrigen zeigte sich, daß günstige Ergebnisse bei der Reaktion des ersten Behand
lungsmittels mit der Schmelze dann erzielt werden, wenn die Korngröße des ersten
Behandlungsmittels kleiner 2 mm ist.
Der erfindungsgemäß Fülldraht kann je nach Anwendungszweck und Chargengröße
einen Durchmesser zwischen 5 bis 25 mm aufweisen. Vorzugsweise wird ein Draht
mit einem Durchmesser von 9 bis 13 mm eingesetzt, wobei der Innen- bzw. Volldraht
einen solchen Durchmesser hat, der 2 bis 4 mm geringer ist als der Innendurchmesser
des Mantels.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf den Innendraht, die In
nenseite und/oder die Außenseite des Mantels wenigstens eine Beschichtung aufge
bracht. Diese Beschichtung kann zur Behandlung der Schmelze als drittes Behand
lungsmittel oder aber zur Reaktionsverzögerung des Innendrahtes dienen.
Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß das erste Behandlungsmittel und/oder das
zweite Behandlungsmittel und/oder die Beschichtung grundsätzlich aus allen be
kannten Behandlungs- bzw. Modifikationsmaterialien oder deren Legierungen beste
hen kann/können, insbesondere Kalzium, Blei, Schwefel, Tellur, Bor, Kohlenstoff,
Chrom, Mangan, Magnesium, Silizium, Niob, Titan, Vanadium, Eisen oder Zirkon,
und/oder Verbindungen untereinander sowie mit weiteren Elementen.
In den Figuren wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Ansicht eines zu einem Coil aufgewickelten erfindungsgemäßen
Fülldrahts,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Fülldrahtes und
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Fülldrahtes.
In Fig. 1 ist ein Coil 1 eines Fülldrahtes 2 dargestellt. Der Fülldraht 2 dient zur metall
urgischen Behandlung bzw. Modifikation von Schmelzen, insbesondere Eisen- oder
Stahlschmelzen, mittels Drahtinjektion. Der Fülldraht 2 weist, wie sich aus den Fig. 2
und 3 ergibt, einen äußeren Mantel 3 aus Metall und ein Füllmaterial 4 auf. Das Füll
material 4 weist wenigstens ein erstes Behandlungsmittel 6 und ein zweites Behand
lungsmittel auf, wobei das erste Behandlungsmittel 6 pulverförmig oder körnig ist.
Bei dem Mantel 3 handelt es sich um einen über die Länge des Fülldrahtes 2 ur
sprünglich flachen Blechabschnitt, der entsprechend zur Aufnahme des Füllmaterials
4 geformt worden ist, wobei die Längsränder miteinander verbunden worden sind.
Vorliegend sind die Längsränder verfalzt worden.
Wesentlich ist nun, daß das zweite Behandlungsmittel in Form wenigstens eines mas
siven Innendrahtes 5 aus Vollmaterial vorliegt. Der Innendraht 5 erstreckt sich dabei
über die gesamte Länge des Fülldrahtes 2. Es versteht sich allerdings, daß es grund
sätzlich möglich ist, auch mehrere litzenförmig angeordnete Innendrähte 5 vorzuse
hen oder aber nur einen oder mehrere Innendrahtabschnitte mit einer Länge, die kür
zer ist als die Länge des Fülldrahtes 2.
In der dargestellten Ausführungsform besteht der Mantel 3 aus Stahl. Er kann aber
auch aus anderen Materialien, insbesondere Kupfer oder Aluminium oder aber auch
zumindest im wesentlichen aus dem Material der zu behandelnden Schmelze beste
hen. Im übrigen liegt der Außendurchmesser des Mantels zwischen S und 25 mm,
während die Dicke des Mantels zwischen 0,2 und 2 mm liegt.
Wie sich aus den Fig. 2 und 3 ergibt, ist der Innendraht 5 in das erste Behandlungs
mittel 6 eingebettet und ist zentrisch darin angeordnet. Durch diese zentrische An
ordnung des Innendrahtes 5 innerhalb des ersten Behandlungsmittels 6 ist sicherge
stellt, daß das erste Behandlungsmittel 6 an jeder Stelle die gleiche Schichtdicke hat.
Es sei allerdings darauf hingewiesen, daß es grundsätzlich auch möglich ist, daß der
Innendraht nicht mittig innerhalb des Mantels 3 angeordnet ist. Dies kann
(unbeabsichtigte) herstellungstechnische Gründe haben oder aber daraus resultieren,
daß der Innendraht 5 an einer Stelle beim Einbringen in die Schmelze schneller reagie
ren soll, an einer anderen Stelle aber erst später.
Das erste Behandlungsmittel kann zwischen 25 und 95 Gew.-% des Füllmaterials
ausmachen, mit einer Korngröße kleiner 2 mm.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 2 darge
stellten dadurch, daß auf den Innendraht 5 eine Beschichtung 7 aufgebracht ist, die
entweder in der zu behandelnden Schmelze einen metallurgischen Effekt bewirken
soll oder aber als Reaktionsverzögerer dient, so z. B., wenn es sich bei dem Material
des Innendrahtes 5 um ein hoch-reaktives Material handelt, das explosionsartig oder
jedenfalls sehr heftig mit der Schmelze reagiert.
Im übrigen kann das erste Behandlungsmittel 6, das zweite Behandlungsmittel und
die Beschichtung 7 aus Kalzium, Blei, Schwefel, Tellur, Bor, Kohlenstoff, Chrom,
Mangan, Magnesium, Silizium, Niob, Titan, Vanadium, Eisen oder Zirkon und/oder
Legierungen dieser Elemente und/oder Verbindungen mit weiteren Elementen beste
hen.
Claims (9)
1. Fülldraht (2) zur Behandlung von Schmelzen, insbesondere Eisen- oder Stahl
schmelzen, mittels Drahtinjektion, mit einem äußeren Mantel (3) aus Metall und einem
Füllmaterial (4), wobei das Füllmaterial (4) wenigstens ein erstes pulverförmiges oder
körniges Behandlungsmittel (6) und ein zweites Behandlungsmittel aufweist, da
durch gekennzeichnet, daß das zweite Behandlungsmittel in Form wenigstens eines
massiven Innendrahtes (5) aus Vollmaterial vorliegt.
2. Fülldraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (3) aus Stahl,
insbesondere Kohlenstoffstahl, Kupfer oder Aluminium oder aber im wesentlichen aus
dem Material der zu behandelnden Schmelze besteht.
3. Fülldraht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendraht (5)
in das erste Behandlungsmittel (6) insbesondere zentrisch eingebettet ist.
4. Fülldraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Behandlungsmittel (6) zwischen 25 und 95 Gew.-% des Füllmaterials (4) ausmacht.
5. Fülldraht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Korngröße des ersten Behandlungsmittels (6) kleiner 2 mm ist.
6. Fülldraht nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß auf den
Innendraht (5), die Innenseite des Mantels (3) und/oder die Außenseite des Mantels
(3) wenigstens eine Beschichtung (7) zur Behandlung der. Schmelze als drittes Be
handlungsmittel und/oder zur Reaktionsverzögerung des Innendrahtes (5) mit der
Schmelze aufgebracht ist.
7. Fülldraht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Au
ßendurchmesser des Mantels (3) zwischen 5 und 25 mm liegt.
8. Fülldraht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mantel (3) eine Materialdicke von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise 0,4 mm aufweist.
9. Fülldraht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Behandlungsmittel (6) und/oder das zweite Behandlungsmittel und/oder die Be
schichtung (7) Kalzium, Blei, Schwefel, Tellur, Bor, Kohlenstoff, Chrom, Mangan, Ma
gnesium, Silizium, Niob, Titan, Vanadium, Eisen oder Zirkon und/oder Legierungen
dieser Elemente und/oder Verbindungen mit weiteren Elementen aufweisen/aufweist.
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