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EP 0 819 772 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.06.2000 Patentblatt 2000/25 |
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Anmeldetag: 19.07.1996 |
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Verfahren zur Kornfeinerung oder Veredelung von Metallegierungen
Process for grain refining and alloying of alloys.
Procédé d'affinage et d'addition d'alliages
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR GB IT LI NL SE |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.01.1998 Patentblatt 1998/04 |
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Patentinhaber: Alusuisse Technology & Management AG |
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8212 Neuhausen am Rheinfall (CH) |
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Erfinder: |
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- Hotz, Walter
8222 Beringen (CH)
- Wuilloud, Eric
3973 Venthône (CH)
- Wetzel, Hubert
78267 Aach (DE)
- Hennings, Jürgen
78244 Gottmadingen (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 596 134 US-A- 3 836 360 US-A- 4 154 604
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GB-A- 1 431 123 US-A- 4 057 420 US-A- 4 520 861
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kornfeinung oder Veredelung von Metallegierungen.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Anwendung des Verfahrens.
[0002] Je nach Erstarrungstyp und Erstarrungsablauf kann bei Metallegierungen ein grobkörniges
Gefüge auftreten, welches geringere Festigkeit und Duktilität aufweist als feinkörniges
Gefüge. Durch keimbildende Zusätze zur Schmelze kann ein feinkörniges Gefüge mit besseren
mechanischen Eigenschaften und verbesserter Verarbeitbarkeit erzielt werden. Die zugesetzten
Mittel reagieren in der Schmelze nach komplexen Vorgängen und wirken als Fremdkeime.
[0003] Zur Kornfeinung von Aluminiumlegierungen ist es bekannt, das Kornfeinungsmittel in
der Form von Kornfeinungsdraht einer Legierungsschmelze in der Giessrinne in festem
Zustand zuzugeben. Ein handelsüblicher Kornfeinungsdraht besteht aus einer Vorlegierung
des Typs Aluminium-Titan-Bor mit einer beispielsweisen Zusammensetzung Al-5%Ti-1%B.
Der Kornfeinungsdraht wird vom vorbeifliessenden Aluminium zunächst erodiert und ist
erst nach einiger Zeit vollständig aufgeschmolzen. Aus diesem Grund ist die Verteilung
der die kornfeinende Wirkung erzeugenden Titanborid-Partikel in der Schmelze nicht
immer homogen. Zurückgebliebene Titanborid-Partikel bilden oft Agglomerate oder lagern
sich an Oxidhäuten oder andern Verunreinigungen an und werden somit in die Giessformate
eingeschleppt, was am Endprodukt zu unerwünschten Fehlern führen kann.
[0004] Erfahrungsgemäss ist eine längere Verweildauer des Kornfeinungsmittels in der Schmelze
vorteilhaft, da sich der Draht besser auflöst und zu einer gleichmässigeren Partikelverteilung
führt. Diese Verweilzeit darf andererseits nicht zu lange sein, da sonst die Kornfeinungswirkung
rasch abklingt.
[0005] Bei den in den US-A-3836360 und US-A-4057420 offenbarten Verfahren zum Eintragen
einer Vorlegierung bzw. zusätzlicher Materialien in der Form eines Drahtes bzw. einer
die Materialien enthaltenden drahtförmigen, den elektrischen Strom leitenden metallischen
Umhüllung in eine Metallschmelze wird der Draht bzw. die drahtförmige Umhüllung der
Metallschmelze in fester Form zugeführt. Um eine möglichst rasche Auflösung des Drahtes
bzw. der drahtförmigen Umhüllung in der Metallschmelze zu erzielen, wird der Draht
bzw. die drahtfömige Umhüllung mittels eines den Draht bzw. die drahtförmige Umhüllung
zwischen einer ersten elektrischen Kontaktstelle und einer durch die Metallschmelze
gebildeten zweiten elektrischen Kontaktstelle durchfliessenden elektrischen Stromes
auf eine unterhalb der Liquidustemperatur des Drahtes bzw. der drahtförmigen Umhüllung
liegende Temperatur aufgeheizt.
[0006] Aus der US-A-4520861 ist ein Verfahren zum Legieren von kontinuierlich gegossenen
Stahlerzeugnissen bekannt, bei welcher das Legierungsmaterial in Form eines Drahtes
mittels eines Rohres der aus einem Giesstrog ausströmenden Stahlschmelze zugeführt
wird. Der im Rohr selbsttätig aufschmelzende Legierungsdraht tropft vom Rohrende in
die vorbeifliessende Stahlschmelze.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten
Art zu schaffen, welches zu einer homogeneren Verteilung von Kornfeinungs- bzw. Metallveredelungsmitteln
in der Schmelze führt und gleichzeitig die Agglomeration von Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikeln
vermindert sowie die Kornfeinungsbzw. Veredelungseffizienz verbessert.
[0008] Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt ein Verfahren mit den Merkmalen von
Anspruch 1.
[0009] Zur Verringerung der Oxidation und damit der Bildung von Oxidhäuten während des Aufschmelzens
des Drahtes kann dieser auch vom Uebergang in den flüssigen Zustand bis zum Eintrag
in die Legierungsschmelze in sauerstoffreier Atmosphäre gehalten werden. Mit dieser
Massnahme kann das Einschleppen von Oxidhäuten in die Schmelze wirksam reduziert werden.
[0010] Um der Bildung von Agglomeraten entgegenzuwirken bzw. bereits gebildete Aggolmerate
sowie ggf. eingeschleppte Oxidhäute zu zerkleinern, wird der Draht bevorzugt in einem
elektromagnetischen Feld bis zum flüssigen Zustand aufgeheizt und gleichzeitig im
elektromagnetischen Feld gerührt. Zur Verstärkung der deagglomerierenden Wirkung kann
der Draht im flüssigen Zustand zusätzlich mit Ultraschall behandelt werden.
[0011] Der Draht kann im flüssigen Zustand durch Zugabe von Metall vor dem Eintrag in die
Legierungsschmelze vorverdünnt werden. Durch das elektromagnetische Rühren sowie die
Ultraschallbehandlung wird eine homogene Durchmischung in kurzer Zeit erreicht.
[0012] Die Heizvorrichtung ist bevorzugt eine Induktionsspule, die zur induktiven Aufheizung
des Drahtes um das Rohr gewickelt ist.
[0013] An dem zum Eintauchen in die Legierungsschmelze vorgesehenen Teil des Rohres können
in der durch die Legierungsschmelze angeströmten Rohrwandung Durchtrittsöffnungen
vorgesehen sein. Dieser Teil des Rohres kann auch zu einem konisch erweiterten Endteil
geformt oder als in Strömungsrichtung abgewinkeltes Endstück mit einem stromauf in
dieses mündenden Einlauftrichter ausgebildet sein.
[0014] Zur Verminderung der Agglomeration von Kornfeinungs- oder Veredelungspartikeln kann
am Rohr im Schmelzbereich des Kornfeinungsdrahtes ein Ultraschallgeber angeordnet
sein.
[0015] Zur Verminderung der Oxidation des Drahtes beim Aufschmelzen ist es zweckmässig,
im Schmelzbereich des Drahtes eine Einspeisestelle für Inertgas vorzusehen.
[0016] Zweckmässig ist im Innern des Rohres im Schmelzbereich des Drahtes ein Temperaturmessgerät
zur Steuerung der Heizvorrichtung angeordnet. Um eine möglichst rasche und einfache
Vorverdünnung des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes zu erzielen und damit der
Bildung von Agglomeraten entgegen zu wirken, kann das Rohr an seinem ersten offenen
Ende in ein erstes Zuführungsrohr für den Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdraht und
in ein zweites Zuführungsrohr für einen Metalldraht aufgeteilt sein. Zweckmässig sind
beide Zuführungsrohre mit je einer Induktionsspule ummantelt.
[0017] Zur Beschleunigung der Homogenisierung können in Bereichen mit geschmolzenem und
ggf. vorverdünntem Draht weitere Induktionsspulen zur Erzeugung eines elektromagnetischen
Rühreffektes angeordnet sein.
[0018] Das erfindungsgemässe Verfahren zum Eintragen eines Kornfeinungs- oder Veredelungsmittels
in eine Legierungsschmelze kann auf einfache Weise an einem beliebigen Ort in der
Giessrinne eingesetzt werden. Durch das elektromagnetische Rühren -- ggf. unterstützt
durch eine Ultraschallbehandlung -- wird ein hoher Dispersionsgrad der Kornfeinungs-
bzw. Veredelungspartikel in der Schmelze erreicht. Allenfalls in der Schmelze noch
vorhandene Agglomerate, Oxidhäute oder andere Verunreinigungen sind derart klein,
dass sie den üblichen Qualitätsanforderungen von Stranggussbarren oder Pressbolzen
genügen, so dass ein Einsatz der Eintragsvorrichtung auch unmittelbar vor der Giessmaschine,
d.h. nach der Metallfiltration, möglich ist. Mit dieser Massnahme lässt sich der Verbrauch
an Kornfeinungs- oder Veredelungsdraht erheblich reduzieren. Wichtig ist vor allem,
dass das offene untere Ende der Eintragvorrichtung zur Verhinderung des Einschleppens
von Oxidhäuten vollständig in die zu behandelnde Schmelze eintaucht. Durch die zusätzliche
Spülung des Rohrinnern mit Stickstoff oder Argon wird eine mögliche Oxidation weiter
reduziert. Der Draht schmilzt dadurch ohne Oxidationsgefahr und wird im geschmolzenen
Zustand in die Legierungsschmelze eingetragen.
[0019] Die Steuerung der Zugabe von Kornfeinungs- oder Veredelungsmittel zur Legierungsschmelze
wird wie bei der heute üblichen festen Drahtzugabe gesteuert. Der feste Draht, der
in das Rohr hineingeschoben wird, drückt den bereits geschmolzenen Teil in die Legierungsschmelze
in der Giessrinne und schmilzt dabei selbst kontinuierlich ab. Die zur induktiven
Aufheizung zugeführte Energie zum Aufschmelzen des Drahtes ist von der gewünschten
Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel-Zugabe sowie von der Ist- und Soll-Temperatur
abhängig und wird entsprechend gesteuert. Hierzu kann beispielsweise die mittels eines
Temperaturmessgerätes gemessene Temperatur des geschmolzenen Drahtes als Steuersignal
verwendet werden.
[0020] Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich grundsätzliche auf alle Legierungssysteme
und Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel anwenden. Ein besonders bevorzugter Einsatzbereich
liegt bei der Kornfeinung bzw. Veredelung von Aluminiumlegierungen mit einer Vorlegierung
auf der Basis Aluminium-Titan-Bor, jedoch können auch andere Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel
bekannter Art wie z.B. AlSr, AlP oder AlCa eingesetzt werden.
[0021] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt
schematisch in
- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Eintragvorrichtung für Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittel;
- Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Variante der Eintragvorrichtung von Fig. 1;
- Fig. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Eintragvorrichtung.
[0022] Eine in Fig. 1 dargestellte Eintragvorrichtung 10 zum Eintragen eines Kornfeinungs-
bzw. Veredelungsmittels in eine Aluminiumschmelze umfasst ein Rohr 12 aus einem hitzebeständigen
Material wie z.B. Quarz. Ein erstes offenes Ende 14 des Rohres 12 dient zur Einführung
eines sogenannten Kornfeinungs- oder Veredelungsdrahtes 18 mit einer beispielsweisen
Zusammensetzung Al-5%Ti-1%B. Das Rohr 12 taucht mit seinem zweiten offenen Ende in
eine Metallschmelze 20, die innerhalb einer Giessrinne 24 von einem in der Zeichnung
aus Gründen der besseren Uebersicht nicht dargestellten Schmelzofen zu einer in der
Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Giessmaschine oder Filterbox führt. Das Rohr
12 taucht in Richtung der Strömungsrichtung x in die Metallschmelze 20 ein und bildet
mit der Metalloberfläche 22 einen Winkel a von beispielsweise 60°.
[0023] Um das Rohr 12 ist eine Induktionsspule 26 gewickelt. Diese Induktionsspule 26 dient
einerseits dem Aufschmelzen des Drahtes 18 und bewirkt andererseits ein elektromagnetisches
Rühren des aufgeschmolzenen Drahtes 18. Zur Unterstützung des Rühreffekts sowie zur
Zerstörung allfällig noch vorhandender Agglomerate von Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikeln
ist am Rohr 12 im Bereich des aufgeschmolzenen Drahtes 18 ein Ultraschallgeber 28
angeordnet.
[0024] Zur Vermeidung einer Oxidation des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes 18 während
des Aufschmelzens wird das Innere des Rohres 12 über einen Zufuhrstutzen 30 mit Inertgas
gespült. Mit dieser Massnahme wird die Gefahr des Einschleppens von Oxidhäuten in
die Metallschmelze 20 stark vermindert.
[0025] Im Bereich des in die Metallschmelze 20 eintauchenden Teils des Rohres 12 sind auf
dessen Anströmseite Oeffnungen 34 in der Rohrwandung vorgesehen. Die durch die Oeffnungen
34 in das Innere des Rohres 12 strömende Schmelze führt zu einer Vorverdünnung des
aufgeschmolzenen Drahtes 18, bevor dieser der Schmelze 20 in der Giessrinne 24 in
der Form diskreter Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikel 19 zugeführt wird.
[0026] Ein in das Innere des Rohres 12 in den aufgeschmolzenen Bereich des Kornfeinungsdrahtes
18 eingeführtes Temperaturmessgerät 32 kann zur Steuerung der Heizleistung der Induktionsspule
26 eingesetzt werden.
[0027] Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante der Eintragsvorrichtung 10 von Fig. 1 ist der
in die Schmelze 20 eintauchende Endteil 36 des Rohres 12 in der Art eines Diffusors
konisch erweitert. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit der durch
die Oeffnungen 34 einströmenden Schmelze und damit eine stärkere Vorverdünnung. Zur
Verbesserung der Durchmischung der Metallschmelze 20 mit dem aufgeschmolzenen Draht
18 ist um den Endteil 36 zusätzlich eine Induktionsspule 38 angeordnet.
[0028] Eine weitere, in Fig. 3 dargestellte Eintragvorrichtung 50 weist ein zentrales Rohrstück
52 auf, in welches an einem seiner Enden zwei Zuführungsrohre 54, 56 münden. Das erste
Zuführungsrohr 54 dient der Zuführung eines Kornfeinungs-bzw. Veredelungsdrahtes 58,
z.B. Al-5%Ti-1%B, das zweite Zuführungssrohr 56 der Zuführung eines Aluminiumdrahtes
60. Beide Zuführungsrohre 54, 56 sowie der an diese anschliessende Teil des zentralen
Rohrstückes 52 sind mit Induktionsspulen 62, 64, 66 umwickelt. Diese dienen einerseits
dem Aufschmelzen des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes 58 sowie des Aluminiumdrahtes
60 und bewirken andererseits durch den Rühreffekt eine intensive Durchmischung der
aufgeschmolzenen Bereiche des Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdrahtes 58 sowie des Aluminiumdrahtes
60. Die Rührwirkung vermindert auch die Bildung von Agglomeraten aus Kornfeinungs-
oder Veredelungsteilchen bzw. bewirkt ein Zerkleinern allenfalls vorhandener Agglomerate.
[0029] Das in die Metallschmelze 20 eintauchende Ende des zentralen Rohrstückes 52 ist als
Endstück 74 in Strömungsrichtung x der Metallschmelze 20 abgewinkelt. Beim Uebergang
des zentralen Rohrstückes 52 in das abgewinkelte Endstück 74 mündet stromaufwärts
zum Endstück 74 ein Einlauftrichter 78. Die durch diesen Einlauftrichter 78 fliessende
Metallschmelze 20 durchmischt sich intensiv mit dem bereits vorverdünnten Draht 58
aus dem Zentralrohr 52 und bewirkt damit eine weitere Vorverdünnung. Die gewählte
Anordnung aus Einlauftrichter 78 und Endstück 74 wirkt in der Art eines Venturirohres
und führt im Endstück 74 zu einer starken Verwirbelung, die durch eine um das Endstück
74 angeordnete Induktionsspule 76 noch verstärkt werden kann.
[0030] Wie bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist auch bei der Eintragvorrichtung
50 am zentralen Rohrstück 52 ein Ultraschallgeber 68, ein Zufuhrstutzen 70 für Inertgas
sowie ein Temperaturmessgerät 72 zur Leistungssteuerung der diversen Induktionsspulen
angeordnet.
1. Verfahren zur Kornfeinung oder Veredelung von Legierungen durch kontinuierliches Zuführen
eines Kornfeinungs- bzw. Veredelungsmittels in der Form eines das Mittel enthaltenden
Drahtes (18, 58) zu einer strömenden Legierungsschmelze (20), wobei der Draht (18,
58) vor der Zugabe in die Legierungsschmelze (20) in einem Rohr (12,54) aus einem
hitzebeständigen Werkstoff aufgeschmolzen und in flüssigem Zustand in die Legierungsschmelze
eingetragen wird, und,
dass
zwischen den beiden Enden (14,16) des Rohres (12,52) aus einem hitzebeständigen Werkstoff
eine Heizvorrichtung (26,62) zum Aufschmelzen des Drahtes (18, 58) angeordnet und
ein Rohrende (16) zum Eintauchen in die zu behandelnde Legierungsschmelze (20) vorgesehen
ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine Induktionsspule
(26,62) zum Aufheizen des Drahtes (18,58) bis zum flüssigen Zustand und zum gleichzeitigen
Rühren im flüssigen Zustand umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zum Eintauchen
in die Legierungsschmelze (20) vorgesehenen Teil des Rohres (12) in der durch die
Legierungsschelze angeströmten Rohrwandung Durchtrittsöffnungen (34) vorgesehen sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Eintauchen
in die Legierungsschmelze (20) vorgesehene Teil des Rohres (12) zu einem konisch erweiterten
Endteil (36) geformt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Eintauchen
in die Legierungsschmelze (20) vorgesehene Teil des Rohres (52) als in Strömungsrichtung
(x) abgewinkeltes Endstück (74) mit einem stromauf in dieses mündenden Einlauftrichter
(78) ausgebildet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohr (12,
52) im Schmelzbereich des Drahtes (18, 58) ein Ultraschallgeber (28, 68) zur Verminderung
der Agglomeration von Kornfeinungs- bzw. Veredelungspartikel angeordnet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohr (12,
52) im Schmelzbereich des Drahtes (18, 58) zur Verminderung der Oxidation eine Einspeisestelle
(30, 70) für Inertgas vorgesehen ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturmessgerät
(32, 72) zur Steuerung der Heizvorrichtung (26, 62) im Schmelzbereich des Drahtes
(18, 58) im Rohrinnern angeordnet ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr
(52) in ein erstes Zuführungsrohr (54) für den Kornfeinungs- bzw. Veredelungsdraht
(58) und in ein zweites Zuführungsrohr (56) für einen Metalldraht (60) aufgeteilt
ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsrohre (54, 56)
mit je einer Induktionsspule (62, 64) ummantelt sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Bereichen
mit geschmolzenem und ggf. vorverdünntem Draht (18, 58) weitere Induktionsspulen (38,
66, 78) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Rühreffektes angeordnet sind.
12. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Kornfeinung bzw. Veredelung
von Aluminiumlegierungen.
1. Process for grain refining or improving alloys by continuously supplying a grain-refining
or improving agent in the form of a wire (18, 58) containing the agent to a flowing
alloy melt (20), the wire (18, 58) being melted in a pipe (12, 54) made of a heat-resistant
material before being added to the alloy melt (20) and fed into the alloy melt in
a liquid state, a heating device (26, 62) for melting the wire (18, 58) being arranged
between the two ends (14, 16) of the pipe (12, 52) made of a heat-resistant material
and one pipe end (16) being intended for immersion in the alloy melt (20) to be treated.
2. Process according to claim 1, characterised in that the heating device includes an
induction coil (26, 62) for heating the wire (18, 58) to the liquid state and for
simultaneous stirring in the liquid state.
3. Process according to claim 1 or claim 2, characterised in that through openings (34)
are provided on the part of the pipe (12) intended for immersion in the alloy melt
(20) in the pipe wall traversed by the alloy melt.
4. Process according to one of claims 1 to 3, characterised in that the part of the pipe
(12) intended for immersion in the alloy melt (20) is moulded to form a flared end
part (36).
5. Process according to claim 1 or claim 2, characterised in that the part of the pipe
(52) intended for immersion in the alloy melt (20) is in the form of an end piece
(74) angled in the flow direction (x) with an inlet funnel (78) opening upstream into
it.
6. Process according to one of claims 1 to 5, characterised in that an ultrasonic generator
(28, 68) for reducing the agglomeration of grain-refining or improving particles is
arranged on the pipe (12, 52) in the molten region of the wire (18, 58).
7. Process according to one of claims 1 to 6, characterised in that a feed point (30,
70) for inert gas is provided on the pipe (12, 52) in the molten region of the wire
(18, 58) in order to reduce oxidation.
8. Process according to one of claims 1 to 7, characterised in that a temperature-measuring
device (32, 72) for controlling the heating device (26, 62) is arranged in the interior
of the pipe in the molten region of the wire (18, 58).
9. Process according to one of claims 1 to 8, characterised in that the pipe (52) is
divided into a first supply pipe (54) for the grain-refining or improving wire (58)
and a second supply pipe (56) for a metal wire (60).
10. Process according to claim 9, characterised in that the supply pipes (54, 56) are
each surrounded by an induction coil (62, 64).
11. Process according to one of claims 1 to 10, characterised in that further induction
coils (38, 66, 78) for generating an electromagnetic stirring effect are arranged
in regions with molten and possibly pre-thinned wire (18, 58).
12. Use of the process according to one of claims 1 to 11 for grain refining or improving
aluminium alloys.
1. Procédé d'affinement des grains ou d'ennoblissement d'alliages par apport en continu
d'un agent d'affinement des grains ou d'ennoblissement présentant la forme d'un fil
(18, 58) contenant le moyen dans un alliage en fusion (20) en écoulement, le fil (18,
58) étant fondu avant l'addition dans l'alliage en fusion (20), dans un tube (12,
54) en un matériau résistant à la chaleur, et étant introduit à l'état liquide dans
l'alliage en fusion, et entre les deux extrémités (14, 16) du tube (12, 52) en un
matériau résistant à la chaleur est disposé un dispositif de chauffage (26, 62) pour
la mise en fusion du fil (18, 58), et une extrémité (16) du tube est prévue pour plonger
dans l'alliage en fusion (20) à traiter.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage
comprend une bobine d'induction (26, 62) pour chauffer le fil (18, 58) jusqu'à l'état
liquide et pour en même temps le brasser à l'état liquide.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que sur la partie du tube
(12) prévue pour plonger dans l'alliage en fusion (20), des ouvertures de passage
(34) sont prévues dans la paroi du tube léchée par l'alliage en fusion.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie du
tube (12) prévue pour plonger dans l'alliage en fusion (20) est configurée en une
partie d'extrémité (36) évasée coniquement.
5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie du tube (52)
prévue pour plonger dans l'alliage en fusion (20) est configurée comme pièce d'extrémité
(74) courbée dans la direction d'écoulement (x), avec un entonnoir d'entrée (78) qui
débouche dans cette partie d'extrémité par l'amont.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans le tube (12,
52), dans la zone de fusion du fil (18, 58) est disposé un émetteur d'ultrasons (28,
68) pour diminuer l'agglomération des particules d'affinement des grains ou d'ennoblissement.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que sur le tube (12,
52), dans la zone de fusion du fil (18, 58), un emplacement d'introduction (30, 70)
d'un gaz inerte est prévu pour diminuer l'oxydation.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un appareil de
mesure de température (32, 72), qui sert à commander le dispositif de chauffage (26,
62) dans la zone de fusion du fil (18, 58) est disposé à l'intérieur du tube.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube (52) est
partagé en un premier tube (54) d'amenée du fil (58) d'affinement des grains et d'ennoblissement
et en un deuxième tube (56) d'amenée d'un fil métallique (60).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacun des tubes d'amenée
(54, 56) est entouré par une bobine d'induction (62, 64).
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que dans les zones
présentant un fil (18, 58) fondu et éventuellement prédilué, d'autres bobines d'induction
(38, 66, 78) sont disposées pour créer un effet de brassage électromagnétique.
12. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 11 à l'affinement des grains
ou l'ennoblissement d'alliages d'aluminium.