ES2909747T3

ES2909747T3 - Inoculante de hierro fundido y método de producción de un inoculante de hierro fundido

Info

Publication number: ES2909747T3
Application number: ES18845378T
Authority: ES
Inventors: Emmanuelle Ott; Oddvar Knustad
Original assignee: Elkem ASA; Elkem Materials AS
Current assignee: Elkem ASA
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2038-12-21
Also published as: MA51421A; RU2020124943A3; KR102409324B1; JP2021509156A; RS62963B1; AR113720A1; UA126354C2; DK3732306T3; HUE057944T2; WO2019132669A1; US11486012B2; RU2020124943A; KR20200100805A; TW201932614A; US20200399726A1; EP3732306B1; TWI683006B; AU2018398230A1; ZA202003540B; EP3732306A1

Abstract

Un inoculante para la fabricación de hierro fundido con grafito esferoidal, dicho inoculante comprende una aleación de ferrosilicio en partículas que consiste en entre 40 y 80 % en peso de Si; 0,02-8 % en peso de Ca; 0-5 % en peso de Sr; 0-12 % en peso de Ba; 0-15 % en peso de metales de tierras raras; 0-5 % en peso de Mg; 0,05-5 % en peso de Al; 0-10 % en peso de Mn; 0-10 % en peso de Ti; 0-10 % en peso de Zr; siendo el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, en donde dicho inoculante contiene adicionalmente, en peso, basado en el peso total del inoculante: de 0,1 a 15 % de Sb2S3 en partículas, y opcionalmente entre 0,1 y 15 % de Bi2O3 en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Sb2O3 en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Bi2S3 en partículas y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de Fe3O4, Fe2O3, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de FeS, FeS2, Fe3S4 en partículas, o una mezcla de los mismos.

Description

DESCRIPCIÓN

Inoculante de hierro fundido y método de producción de un inoculante de hierro fundido

Campo técnico

La presente invención se refiere a un inoculante a base de ferrosilicio para la fabricación de hierro fundido con grafito esferoidal y a un método para la producción del inoculante.

Antecedentes de la técnica

El hierro fundido se produce normalmente en hornos de cúpula o de inducción y, por lo general, contiene entre un 2 y un 4 por ciento de carbono. El carbón está íntimamente mezclado con el hierro y la forma que adopta el carbón en el hierro fundido solidificado es muy importante para las características y propiedades de las coladas de hierro. Si el carbón adopta la forma de carburo de hierro, entonces el hierro fundido se denomina hierro fundido blanco y tiene las características físicas de ser duro y quebradizo, lo que en la mayoría de las aplicaciones no es deseable. Si el carbón adopta la forma de grafito, el hierro fundido es blando y mecanizable.

El grafito puede presentarse en el hierro fundido en forma laminar, compactada o esferoidal. La forma esferoidal produce el tipo de hierro fundido más resistente y dúctil.

La forma que adopta el grafito, así como la cantidad de grafito frente a carburo de hierro, se puede controlar con ciertos aditivos que promueven la formación de grafito durante la solidificación del hierro fundido. Estos aditivos se denominan nodulares e inoculantes y su adición al hierro fundido nodularización e inoculación, respectivamente. En la producción de hierro fundido, la formación de carburo de hierro, especialmente en secciones delgadas, suele ser un desafío. La formación de carburo de hierro se produce por el enfriamiento rápido de las secciones delgadas en comparación con el enfriamiento más lento de las secciones más gruesas de la colada. La formación de carburo de hierro en un producto de hierro fundido se denomina en el sector "enfriamiento". La formación de enfriamiento se cuantifica midiendo la "profundidad de enfriamiento" y la potencia de un inoculante para prevenir el enfriamiento y reducir la profundidad del enfriamiento es una manera conveniente de medir y comparar la potencia de los inoculantes, especialmente en fundiciones grises. En el hierro nodular, la potencia de los inoculantes generalmente se mide y compara utilizando la densidad numérica de los nódulos de grafito.

A medida que la industria se desarrolla, existe la necesidad de materiales más resistentes. Esto significa más aleación con elementos promotores de carburo tales como Cr, Mn, V, Mo, etc., y secciones más finas de la colada y diseños de coladas más ligeros. Existe por lo tanto una necesidad constante de desarrollar inoculantes que reduzcan la profundidad del enfriamiento y mejoren la maquinabilidad de las fundiciones grises, además de aumentar la densidad numérica de los esferoides de grafito en las fundiciones dúctiles. La química exacta y el mecanismo de inoculación y por qué los inoculantes funcionan como lo hacen en diferentes masas fundidas de hierro fundido no se comprenden completamente, por lo tanto, se hace un gran esfuerzo en investigación para proporcionar a la industria inoculantes nuevos y mejorados.

Se cree que el calcio y algunos otros elementos suprimen la formación de carburo de hierro y promueven la formación de grafito. La mayoría de los inoculantes contienen calcio. La adición de estos supresores de carburo de hierro generalmente se ve facilitada por la adición de una aleación de ferrosilicio y probablemente las aleaciones de ferrosilicio más utilizadas son las aleaciones con alto contenido de silicio que contienen de 70 a 80 % de silicio y las aleaciones con bajo contenido de silicio que contienen de 45 a 55 % de silicio. Los elementos que normalmente pueden estar presentes en los inoculantes y que se añaden al hierro fundido como una aleación de ferrosilicio para estimular la nucleación del grafito en el hierro fundido son, por ejemplo, Ca, Ba, Sr, Al, metales de tierras raras (TR), Mg, Mn, Bi, Sb, Z ry Ti.

La supresión de la formación de carburo está asociada a las propiedades de nucleación del inoculante. Por propiedades nucleantes se entiende el número de núcleos formados por un inoculante. Un elevado número de núcleos formados da como resultado un aumento de la densidad del número de nódulos de grafito y, por tanto, mejora la eficacia de la inoculación y mejora la supresión de carburos. Adicionalmente, una alta tasa de nucleación también puede dar una mejor resistencia a la atenuación del efecto de inoculación durante un tiempo de retención prolongado del hierro fundido después de la inoculación. La atenuación de la inoculación puede explicarse por la coalescencia y resolución de la población de núcleos, lo que hace que se reduzca el número total de sitios potenciales de nucleación.

La patente de EE. UU. N.° 4.432.793 divulga un inoculante que contiene bismuto, plomo y/o antimonio. Se sabe que el bismuto, el plomo y/o el antimonio tienen un alto poder de inoculación y proporcionan un aumento en el número de núcleos. También se sabe que estos elementos son elementos antiesferoidizantes, y se sabe que la presencia creciente de estos elementos en el hierro fundido provoca la degeneración de la estructura de grafito esferoidal. El inoculante de acuerdo con la patente de EE. UU. N.° 4.432.793 es una aleación de ferrosilicio que contiene de 0,005 % a 3 % de tierras raras y de 0,005 % a 3 % de uno de los elementos metálicos bismuto, plomo y/o antimonio aleados en el ferrosilicio.

De acuerdo con la patente de EE. UU. N.° 5.733.502 los inoculantes de acuerdo con la dicha patente de EE. UU. N.° 4.432.793 contienen siempre algo de calcio lo que mejora el rendimiento del bismuto, plomo y/o antimonio en el momento de la fabricación de la aleación y ayuda a distribuir estos elementos de manera homogénea dentro de la aleación, ya que estos elementos presentan poca solubilidad en las fases hierro-silicio. Sin embargo, durante el almacenamiento el producto tiende a disgregarse y la granulometría tiende a aumentar la cantidad de finos. La reducción de la granulometría estuvo ligada a la disgregación, provocada por la humedad atmosférica, de una fase de calcio-bismuto recogida en los límites de grano de los inoculantes. En la patente de EE. UU. N.° 5.733.502 se observó que las fases binarias de bismuto-magnesio, así como las fases ternarias de bismuto-magnesio-calcio, no fueron atacadas por el agua. Este resultado solo se logró para inoculantes de aleación de ferrosilicio con alto contenido de silicio, en el caso de los inoculantes de FeSi con bajo contenido de silicio, el producto se disgregó durante el almacenamiento. La aleación a base de ferrosilicio para inoculación de acuerdo con la patente de EE. UU. N.° 5.733.502 contiene así (en % en peso) de 0,005-3 % de tierras raras, 0,005-3 % de bismuto, plomo y/o antimonio, 0,3 3 % de calcio y 0,3-3 % de magnesio, en donde la relación Si:Fe es mayor de 2.

La solicitud de patente de EE. UU. N.° 2015/0284830 se refiere a una aleación inoculante para el tratamiento de piezas gruesas de hierro fundido, que contienen entre 0,005 y 3 % en peso de tierras raras y entre 0,2 y 2 % en peso de Sb. Dicha solicitud de patente de EE. UU. 2015/0284830 descubrió que el antimonio, cuando se alea con tierras raras en una aleación a base de ferrosilicio, permitiría una inoculación eficaz, y con los esferoides estabilizados, de piezas gruesas sin los inconvenientes de la adición de antimonio puro al hierro fundido líquido. El inoculante de acuerdo con la solicitud de patente de EE. UU. 2015/0284830 descrito es para usarse normalmente en el contexto de una inoculación de un baño de hierro fundido, para preacondicionar dicho hierro fundido así como un tratamiento nodularizador. Un inoculante de acuerdo con la solicitud de patente de EE. UU. 2015/0284830 contiene (en % en peso) 65 % de Si, 1,76 % de Ca, 1,23 % de Al, 0,15 % de Sb, 0,16 % de TR, 7,9 % de Ba y el resto hierro.

Del documento WO 95/24508 se conoce un inoculante de hierro fundido que muestra una tasa de nucleación aumentada. Este inoculante es un inoculante a base de ferrosilicio que contiene calcio y/o estroncio y/o bario, menos del 4 % de aluminio y entre 0,5 y 10 % de oxígeno en forma de uno o más óxidos metálicos. Se descubrió, sin embargo, que la reproducibilidad del número de núcleos formados usando el inoculante de acuerdo con el documento WO 95/24508 era bastante bajo. En algunos casos se forma un gran número de núcleos en el hierro fundido, pero en otros casos el número de núcleos formados es bastante bajo. El inoculante de acuerdo con el documento WO 95/24508 por la razón anterior ha encontrado poca utilidad en la práctica.

Del documento WO 99/29911 se sabe que la adición de azufre al inoculante del documento WO 95/24508 tiene un efecto positivo en la inoculación de hierro fundido y aumenta la reproducibilidad de los núcleos.

En los óxidos de hierro de los documentos WO 95/24508 y WO 99/29911; FeO, Fe²O³y Fe³O⁴, son los óxidos metálicos preferidos. Otros óxidos metálicos mencionados en estas solicitudes de patente son SiO², MnO, MgO, CaO, Al²O³, TiO²y CaSiO³, CeO², ZrO². El sulfuro de metal preferido se selecciona del grupo que consiste en FeS, FeS², MnS, MgS, CaS y CuS.

De la solicitud de patente de EE. UU. N.° 2016/0047008 se conoce un inoculante en partículas para el tratamiento de hierro fundido líquido, que comprende, por un lado, partículas de soporte hechas de un material fusible en el hierro fundido líquido, y por otro lado, partículas de superficie de un material que favorece la germinación y el crecimiento de grafito, dispuestas y distribuidas de manera discontinua en la superficie de las partículas de soporte, presentando las partículas de superficie una distribución granulométrica tal que su diámetro d50 es inferior o igual a la décima parte del diámetro d50 de las partículas de soporte. El propósito del inoculante en dicho documento US 2016' está entre otros indicado para la inoculación de piezas de hierro fundido con diferentes espesores y baja sensibilidad a la composición básica del hierro fundido.

Por consiguiente, existe el deseo de proporcionar un inoculante que tenga propiedades de nucleación mejoradas y que forme una gran cantidad de núcleos, lo que da como resultado una mayor densidad de número de nódulos de grafito y, por lo tanto, mejora la eficacia de la inoculación. Otro deseo es proporcionar un inoculante de alto rendimiento. Otro deseo es proporcionar un inoculante que pueda proporcionar una mejor resistencia a la atenuación del efecto inoculante durante un tiempo de retención prolongado del hierro fundido después de la inoculación. Al menos algunos de los deseos anteriores se cumplen con la presente invención, así como otras ventajas, que se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción. Además, los documentos SU 1470799 A1 y CN 103898268 B divulgan diferentes formas de inoculación a base de Sb.

Sumario de la invención

El inoculante de la técnica anterior de acuerdo con el documento WO 99/29911 es considerado un inoculante de alto rendimiento, que da un alto número de nódulos en el hierro fundido dúctil. Ahora se ha descubierto que la adición de sulfuro de antimonio al inoculante del documento WO 99/29911 sorprendentemente da como resultado un número significativamente mayor de núcleos, o densidad de número de nódulos, en hierros fundidos cuando se añade el inoculante que contiene sulfuro de antimonio al hierro fundido.

En un aspecto, la presente invención se refiere a un inoculante para la fabricación de hierro fundido con grafito esferoidal, dicho inoculante comprende una aleación de ferrosilicio en forma de partículas que consiste en entre 40 y 80 % en peso de Si; 0,02-8 % en peso de Ca; 0-5 % en peso de Sr; 0-12 % en peso de Ba; 0-15 % en peso de metales de tierras raras; 0-5 % en peso de Mg; 0,05-5 % en peso de Al; 0-10 % en peso de Mn; 0-10 % en peso de Ti; 0-10 % en peso de Zr; siendo el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, en donde dicho inoculante contiene adicionalmente, en peso, basado en el peso total del inoculante: de 0,1 a 15 % de Sb²S³en partículas y, opcionalmente, entre 0,1 y 15 % de Bi²O³en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Sb²O³en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Bi²S³en partículas y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende entre 45 y 60 % en peso de Si. En otra realización, la aleación de ferrosilicio comprende entre 60 y 80 % en peso de Si.

En una realización, los metales de tierras raras incluyen Ce, La, Y y/o mischmetal. En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende hasta 10% en peso de metal de tierra rara. En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende entre 0,5 y 3 % en peso de Ca. En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende entre 0 y 3 % en peso de Sr. En una realización adicional, la aleación de ferrosilicio comprende entre 0,2 y 3 % en peso de Sr. En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende entre 0 y 5 % en peso de Ba. En una realización adicional, la aleación de ferrosilicio comprende entre 0,1 y 5% en peso de Ba. En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende entre 0,5 y 5 % en peso de Al. En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende hasta 6 % en peso de Mn y/o Ti y/o Zr. En una realización, la aleación de ferrosilicio comprende menos de 1 % en peso de Mg.

En una realización, el inoculante comprende de 0,5 a 8 % en peso de Sb²S³en partículas.

En una realización, el inoculante comprende entre 0,1 y 10 % en peso de Bi²O³en partículas.

En una realización, el inoculante comprende entre 0,1 y 8 % en peso de Sb²O³en partículas.

En una realización, el inoculante comprende entre 0,1 y 10 % en peso de Bi²S³en partículas.

En una realización, el inoculante comprende entre 0,5 y 3 % en peso de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o entre 0,5 y 3 % en peso de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

En una realización, la cantidad total (suma de los compuestos de sulfuro/óxido) del Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos es de hasta 20 % en peso, basado en el peso total del inoculante. En otra realización, la cantidad total del Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos es de hasta 15 % en peso, basado en el peso total del inoculante.

En una realización, el inoculante está en forma de una combinación o mezcla mecánica/física de la aleación de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

En una realización, el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, es/son están presentes como compuestos de recubrimiento en la aleación a base de ferrosilicio en partículas.

En una realización, el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se mezcla/n o combinan mecánicamente con la aleación a base de ferrosilicio en partículas, en presencia de un aglutinante.

En una realización, el inoculante está en forma de aglomerados hechos de una mezcla de la aleación de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, en presencia de un aglutinante.

En una realización, el inoculante está en forma de briquetas hechas de una mezcla de la aleación de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, en presencia de un aglutinante.

En una realización, la aleación a base de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el BÍ²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se añaden por separado pero simultáneamente al hierro fundido líquido.

En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método para producir un inoculante como se ha definido anteriormente, el método comprende: proporcionar una aleación de base de partículas que consiste en entre 40 y 80 % en peso de Si, 0,02-8 % en peso de Ca; 0-5 % en peso de Sr; 0-12 % en peso de Ba; 0-15 % en peso de metales de tierras raras; 0-5 % en peso de Mg; 0,05-5 % en peso de Al; 0-10 % en peso de Mn; 0-10 % en peso de Ti; 0-10 % en peso de Zr; siendo el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, y mezclando con dicha base en partículas, en peso, basado en el peso total del inoculante, de 0,1 a 15 % de Sb²S³en partículas, y opcionalmente entre 0,1 y 15 % de Bi²O³en partículas, y/o entre 0,1 y 15 % de Sb²O³en partículas, y/o entre 0,1 y 15 % de Bi²S³en partículas y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, para producir dicho inoculante.

En una realización del método, el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, se mezclan o combinan mecánicamente con la aleación de base en partículas.

En una realización del método, el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, se mezclan mecánicamente antes de mezclarse con la aleación de base en partículas.

En una realización del método, el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, se mezclan o combinan mecánicamente con la aleación de base de partículas en presencia de un aglutinante. En una realización adicional del método, la aleación de base de partículas mezclada o combinada mecánicamente, el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, en presencia de un aglutinante, además se forman en aglomerados o briquetas.

En otro aspecto, la presente invención se refiere al uso del inoculante como se ha definido anteriormente en la fabricación de hierro fundido con grafito esferoidal, añadiendo el inoculante a la masa fundida de hierro antes de la colada, simultáneamente a la colada o como un inoculante en el molde.

En una realización del uso del inoculante, la aleación a base de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se añaden como una mezcla mecánica/física o una combinación a la masa fundida de hierro.

En una realización del uso del inoculante, la aleación a base de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se añaden por separado pero simultáneamente a la masa fundida de hierro.

Breve descripción de los dibujos

Figura 1: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido de la Masa fundida I del ejemplo 1.

Figura 2: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido de la Masa fundida J del ejemplo 1.

Figura 3: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido de la Masa fundida X del ejemplo 2.

Figura 4: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido de la Masa fundida V del ejemplo 3.

Figura 5: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido de la Masa fundida X del ejemplo 3.

Figura 6: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido de la Masa fundida Y en el ejemplo 3.

Figura 7: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido del ejemplo 4.

Figura 8: diagrama que muestra la densidad del número de nódulos (número de nódulos por mm2, abreviado N/mm2) en muestras de hierro fundido del ejemplo 5.

Descripción detallada de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un inoculante de alta potencia para la fabricación de hierro fundido con grafito esferoidal. El inoculante comprende una aleación de base de FeSi combinada con partículas de sulfuro de antimonio (Sb²S³), y opcionalmente también comprende otros óxidos metálicos en partículas y/o sulfuros metálicos en partículas elegidos entre: óxido de bismuto (Bi²O³), óxido de antimonio (Sb²O³), sulfuro de bismuto (Bi²S³), óxido de hierro (uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO, o una mezcla de los mismos, y sulfuro de hierro (uno o más de FeS², Fe³S⁴, o una mezcla de los mismos). El inoculante de acuerdo con la presente invención es fácil de fabricar y es fácil controlar y variar la cantidad de bismuto y antimonio en el inoculante. Se evitan etapas de aleación complicadas y costosas y, por lo tanto, el inoculante se puede fabricar a un coste menor en comparación con los inoculantes de la técnica anterior que contienen Sb y/o Bi.

En el proceso de fabricación para producir hierro fundido dúctil con grafito esferoidal, la masa fundida de hierro normalmente se trata con un nodularizador, por ejemplo, usando una aleación de MgFeSi, antes del tratamiento de inoculación. El tratamiento de nodularización tiene como objetivo cambiar la forma del grafito de escama a nódulo cuando está precipitando y creciendo posteriormente. La forma en que esto se hace es cambiando la energía de la interfaz de la interfaz grafito/masa fundida. Se sabe que el Mg y el Ce son elementos que modifican la energía de la interfaz, siendo el Mg más efectivo que el Ce. Cuando se añade Mg a una base de masa fundida de hierro, primero reaccionará con el oxígeno y el azufre, y solo el "magnesio libre" tendrá un efecto nodularizante. La reacción de nodularización es violenta y provoca la agitación de la masa fundida, y genera escorias flotando en la superficie. La violencia de la reacción dará como resultado que la mayoría de los sitios de nucleación de grafito que ya estaban fundidos (introducidos por las materias primas) y otras inclusiones formen parte de la escoria en la parte superior y se eliminen. Sin embargo, algunas inclusiones de MgO y MgS producidas durante el tratamiento de nodularización seguirán estando fundidas. Estas inclusiones no son buenos sitios de nucleación como tales.

La función principal de la inoculación es prevenir la formación de carburos mediante la introducción de sitios de nucleación para el grafito. Además de introducir sitios de nucleación, la inoculación también transforma las inclusiones de MgO y MgS formadas durante el tratamiento de nodularización en sitios de nucleación añadiendo una capa (con Ca, Ba o Sr) sobre las inclusiones.

De conformidad con la presente invención, las aleaciones de base de FeSi en partículas deben comprender de 40 a 80 % en peso de Si. Una aleación pura de FeSi es un inoculante débil, pero es un vehículo de aleación común para los elementos activos, lo que permite una buena dispersión en la masa fundida. Por consiguiente, existe una variedad de composiciones conocidas de aleaciones de FeSi para inoculantes. Los elementos de la aleación convencionales en un inoculante de aleación de FeSi incluyen Ca, Ba, Sr, Al, Mg, Zr, Mn, Ti y TR (especialmente Ce y La). La cantidad de elementos de la aleación puede variar. Normalmente, los inoculantes están diseñados para cumplir diferentes requisitos en la producción de fundición gris, compactado y dúctil. El inoculante de acuerdo con la presente invención puede comprender una aleación de base de FeSi con un contenido de silicio de aproximadamente 40-80 % en peso. Los elementos de la aleación pueden comprender aproximadamente 0,02-8 % en peso de Ca; aproximadamente 0 5 % en peso de Sr; aproximadamente 0-12 % en peso de Ba; aproximadamente 0-15 % en peso de metal de tierras raras; aproximadamente 0-5 % en peso de Mg; aproximadamente 0,05-5 % en peso de Al; aproximadamente 0-10 % en peso de Mn; aproximadamente 0-10 % en peso de Ti; aproximadamente 0-10 % en peso de Zr; siendo el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad normal.

La aleación de base de FeSi puede ser una aleación con alto contenido de silicio que contiene de 60 a 80 % de silicio o una aleación con bajo contenido de silicio que contiene de 45 a 60 % de silicio. El silicio normalmente está presente en las aleaciones de hierro fundido y es un elemento estabilizador del grafito en el hierro fundido, que expulsa el carbono de la solución y promueve la formación de grafito. La aleación de base de FeSi debe tener un tamaño de partícula dentro del intervalo convencional para inoculantes, por ejemplo, entre 0,2 y 6 mm. Cabe señalar que en la presente invención también se pueden aplicar tamaños de partículas más pequeños, tales como finos, de la aleación de FeSi para fabricar el inoculante. Cuando se utilizan partículas muy pequeñas de la aleación de base de FeSi, el inoculante puede estar en forma de aglomerados (por ejemplo, gránulos) o briquetas. Para preparar aglomerados y/o briquetas del presente inoculante, las partículas de Sb²S³y cualquier Bi²O³en partículas adicional y/o Bi²S³y/o Sb²O³, y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se mezclan con la aleación de ferrosilicio en partículas mediante mezcla o combinación mecánica, en presencia de un aglutinante, seguido de aglomeración de la mezcla de polvo de acuerdo con los métodos conocidos. El aglutinante puede ser por ejemplo una solución de silicato de sodio. Los aglomerados pueden ser gránulos con tamaños de producto adecuados, o pueden triturarse y tamizarse hasta el tamaño de producto final requerido.

En estado líquido se pueden formar una variedad de inclusiones diferentes (sulfuros, óxidos, nitruros y silicatos). Los sulfuros y óxidos de los elementos del grupo IIA (Mg, Ca, Sr y Ba) tienen fases cristalinas muy similares y altos puntos de fusión. Se sabe que los elementos del grupo IIA forman óxidos estables en hierro líquido; por lo tanto, se sabe que los inoculantes y nodularizadores basados en estos elementos son desoxidantes eficaces. El calcio es el oligoelemento más común en los inoculantes de ferrosilicio. De conformidad con la invención, la aleación a base de FeSi en partículas comprende entre aproximadamente 0,02 y aproximadamente 8% en peso de calcio. En algunas aplicaciones se desea tener un bajo contenido de Ca en la aleación de base de FeSi, por ejemplo de 0,02 a 0,5 % en peso. En comparación con las aleaciones de ferrosilicio de los inoculantes convencionales que contienen bismuto y/o antimonio aleados, donde el calcio se considera un elemento necesario para mejorar el rendimiento del bismuto (y antimonio), no se necesita calcio con fines de solubilidad en los inoculantes de acuerdo con la presente invención. En otras aplicaciones, el contenido de Ca podría ser mayor, por ejemplo, de 0,5 a 8 % en peso. Un alto nivel de Ca puede aumentar la formación de escoria, lo que normalmente no se desea. Una pluralidad de inoculantes comprende aproximadamente de 0,5 a 3 % en peso de Ca en la aleación de FeSi. La aleación de base de FeSi debería comprender hasta aproximadamente un 5 % en peso de estroncio. Normalmente, es adecuada una cantidad de Sr de 0,2-3 % en peso. El bario puede estar presente en la aleación de inoculante de FeSi en una cantidad de hasta aproximadamente 12 % en peso. Se sabe que el Ba brinda una mejor resistencia a la atenuación del efecto de inoculación durante un tiempo de retención prolongado del hierro fundido después de la inoculación y brinda mejores eficiencias en un intervalo de temperatura más amplio. Muchos inoculantes de la aleación de FeSi contienen aproximadamente 0,1-5 % en peso de Ba. Si se usa bario junto con calcio, los dos pueden actuar juntos para lograr una mayor reducción del enfriamiento que una cantidad equivalente de calcio.

El magnesio puede estar presente en una cantidad de hasta aproximadamente 5 % en peso en la aleación de inoculante de FeSi. Sin embargo, como normalmente se añade Mg en el tratamiento de nodularización para la producción de hierro dúctil, la cantidad de Mg en el inoculante puede ser baja, por ejemplo hasta aproximadamente 0,1 % en peso. En comparación con los inoculantes convencionales de aleaciones de ferrosilicio que contienen bismuto aleado, donde el magnesio se considera un elemento necesario para estabilizar las fases que contienen bismuto, no se necesita magnesio para fines de estabilización en los inoculantes de acuerdo con la presente invención.

La aleación de base de FeSi puede comprender hasta 15 % en peso de metales de tierras raras (TR). TR incluye al menos Ce, La, Y y/o mischmetal. Mischmetal es una aleación de elementos de tierras raras, que normalmente comprende aprox. 50 % de Ce y 25 % de La, con pequeñas cantidades de Nd y Pr. Las adiciones de TR se utilizan con frecuencia para restaurar el recuento de nódulos de grafito y la nodularidad en hierro dúctil que contiene elementos subversivos, tales como Sb, Pb, Bi, Ti etc. En algunos inoculantes, la cantidad de TR es de hasta 10 % en peso. En algunos casos, un exceso de TR puede conducir a formaciones de grafito gruesas. Por consiguiente, en algunas aplicaciones la cantidad de TR debe ser menor, por ejemplo, entre 0,1-3 % en peso. Preferentemente la TR es Ce y/o La.

Se ha descrito que el aluminio tiene un fuerte efecto como reductor del enfriamiento. El Al se combina frecuentemente con Ca en inoculantes de aleación de FeSi para la producción de hierro dúctil. En la presente invención, el contenido de Al debe ser de hasta aproximadamente 5 % en peso, por ejemplo de 0,1-5 %.

El circonio, el manganeso y/o el titanio también están frecuentemente presentes en los inoculantes. De manera similar a los elementos mencionados anteriormente, el Zr, el Mn y el Ti juegan un papel importante en el proceso de nucleación del grafito, que se supone que se forma como resultado de acontecimientos de nucleación heterogéneos durante la solidificación. La cantidad de Zr en la aleación de base de FeSi puede ser de hasta aproximadamente 10 % en peso, por ejemplo hasta 6 % en peso. La cantidad de Mn en la aleación de base de FeSi puede ser de hasta aproximadamente 10 % en peso, por ejemplo hasta 6 % en peso. La cantidad de Ti en la aleación de base de FeSi puede ser de hasta aproximadamente 10 % en peso, por ejemplo hasta 6 % en peso.

Se sabe que el antimonio y/o el antimonio tienen una alta potencia de inoculación y proporcionan un aumento en el número de núcleos. Sin embargo, la presencia de pequeñas cantidades de elementos como Sb y/o Bi en la masa fundida (también llamados elementos subversivos) podría reducir la nodularidad. Este efecto negativo se puede neutralizar usando Ce u otro metal de TR. De acuerdo con la presente invención, la cantidad de Sb²S³en partículas debería ser de 0,1 a 15% en peso basado en la cantidad total del inoculante. En algunas realizaciones, la cantidad de Sb²S³es 0,2-8 % en peso. También se observa un alto recuento de nódulos cuando el inoculante contiene de 0,5 a 7 % en peso, basado en el peso total del inoculante, de Sb²S³en partículas.

Con la introducción de Sb²S³junto con el inoculante de aleación a base de FeSi se añade un reactante a un sistema ya existente con inclusiones de Mg flotando en la masa fundida y Mg "libre". La adición de inoculante no es una reacción violenta y se espera que el rendimiento de Sb (Sb/ Sb²S³restante en la masa fundida) sea alto. Las partículas de Sb²Sa deberían tener un tamaño de partícula pequeño, es decir, tamaño micrométrico (por ejemplo, 10-150 |jm) lo que da como resultado una fusión o disolución muy rápida de las partículas de Sb²S³cuando se introducen en la masa fundida de hierro. Ventajosamente, las partículas de Sb²S³se mezclan con la aleación de base de FeSi en partículas, y si está presente, el Bi²O³, Sb²O³, Bi²S³en partículas, uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO, o una mezcla de los mismos y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, antes de añadir el inoculante a la masa fundida de hierro.

La cantidad de Sb²O³en partículas, si está presente, debería ser de 0,1 a 15 % en peso basado en la cantidad total del inoculante. En algunas realizaciones la cantidad de Sb²O³puede ser de 0,1-8 % en peso. La cantidad de Sb²O³puede ser de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,5 % en peso, basado en el peso total del inoculante. Las partículas de sb²O³deberían tener un tamaño de partícula pequeño, es decir, tamaño micrométrico, por ejemplo, 10 150 jm lo que da como resultado una fusión y/o disolución muy rápida de las partículas de Sb²O³cuando se introducen en la masa fundida de hierro.

La adición de Sb en forma de partículas de Sb²S³y opcionalmente partículas de Sb²O³en lugar de la aleación de Sb con la aleación de FeSi, proporciona varias ventajas. Aunque el Sb es un inoculante potente, el oxígeno y el azufre también son importantes para el rendimiento del inoculante. Otra ventaja es la buena reproducibilidad y flexibilidad de la composición del inoculante ya que la cantidad y la homogeneidad del Sb²S³en partículas y el Sb²O³opcional en el inoculante se controla fácilmente. La importancia de controlar la cantidad de inoculantes y tener una composición homogénea del inoculante es evidente dado que el antimonio normalmente se agrega a nivel de ppm. Agregar un inoculante no homogéneo puede dar como resultado cantidades incorrectas de elementos de inoculación en el hierro fundido. Otra ventaja más es la producción más rentable del inoculante en comparación con los métodos que implican la aleación de antimonio en una aleación a base de FeSi.

La cantidad de Bi²O³en partículas, si está presente, debería ser de 0,1 a 15 % en peso basado en la cantidad total del inoculante. En algunas realizaciones la cantidad de Bi²O³puede ser 0,1-10 % en peso. La cantidad de Bi²O³puede ser también de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,5 % en peso, basado en el peso total del inoculante. El tamaño de partícula del Bi²O³debería ser micrométrico, por ejemplo, 1-10 jm .

La cantidad de Bi²S³en partículas, si está presente, debería ser de 0,1 a 15 % en peso basado en la cantidad total del inoculante. En algunas realizaciones la cantidad de Bi²S³puede ser 0,1-10 % en peso. La cantidad de Bi²S³puede ser también de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,5 % en peso, basado en el peso total del inoculante. El tamaño de partícula del Bi²S³debería ser micrométrico, por ejemplo, 1-10 jm .

La adición de Bi en forma de partículas de Bi²O³o partículas de Bi²S³, si está presente, en lugar de la aleación de Bi con la aleación de FeSi tiene varias ventajas. El Bi tiene poca solubilidad en aleaciones de ferrosilicio, por lo tanto, el rendimiento del metal Bi añadido al ferrosilicio fundido es bajo y, de este modo, aumenta el coste de un inoculante de aleación de FeSi que contiene Bi. Adicionalmente, debido a la alta densidad del Bi elemental, puede ser difícil obtener una aleación homogénea durante la colada y la solidificación. Otra dificultad es la naturaleza volátil del metal Bi debido a la baja temperatura de fusión en comparación con los otros elementos del inoculante a base de FeSi. La adición de Bi como un óxido y/o sulfuro, si está presente, junto con la aleación de base de FeSi proporciona un inoculante que es fácil de producir, en donde la cantidad de Bi es fácilmente controlada y reproducible. Adicionalmente, cuando se añade Bi como un óxido y/o sulfuro, si está presente, en lugar de alear en la aleación de FeSi, es fácil variar la composición del inoculante, por ejemplo, para series de producción más pequeñas. Adicionalmente, aunque se sabe que el Bi tiene una elevada potencia inoculante, el oxígeno también es importante para el rendimiento del presente inoculante, por consiguiente, aportando otra ventaja de añadir Bi como un óxido y/o sulfuro.

La cantidad total de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, debería ser de 0,1 a 5 % en peso basado en la cantidad total del inoculante. En algunas realizaciones la cantidad de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO, o una mezcla de los mismos puede ser de 0,5-3 % en peso. La cantidad de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO, o una mezcla de los mismos también puede ser de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 2,5 % en peso, basado en el peso total del inoculante. Los productos comerciales de óxido de hierro para aplicaciones industriales, tales como en el campo de la metalurgia, pueden tener una composición que comprende diferentes tipos de compuestos y fases de óxido de hierro. Los principales tipos de óxido de hierro son Fe³O⁴, Fe²O³, y/o FeO (incluidas otras fases de óxido mixto de Fe1 y Fe111; óxidos de hierro(N,IN)), todos los cuales pueden usarse en el inoculante de acuerdo con la presente invención. Los productos comerciales de óxido de hierro para aplicaciones industriales pueden comprender cantidades menores (insignificantes) de otros óxidos metálicos como impurezas.

La cantidad total de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, debería ser de 0,1 a 5 % en peso basado en la cantidad total del inoculante. En algunas realizaciones la cantidad de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴, o una mezcla de los mismos puede ser de 0,5-3 % en peso. La cantidad de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴, o una mezcla de los mismos también puede ser de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 2,5 % en peso, basado en el peso total del inoculante. Los productos comerciales de sulfuro de hierro para aplicaciones industriales, tales como en el campo de la metalurgia, pueden tener una composición que comprende diferentes tipos de compuestos y fases de sulfuro de hierro. Los principales tipos de sulfuros de hierro son FeS, FeS²y/o Fe³S⁴sulfuro de hierro(MJM); FeS Fe²S³), incluidas fases no estequiométricas de FeS; Fe-i+xS (x > 0 a 0,1) y Fe^{i- y}S (y > 0 a 0,2), todas las cuales se pueden usar en el inoculante de acuerdo con la presente invención. Un producto comercial de sulfuro de hierro para aplicaciones industriales puede contener cantidades menores (insignificantes) de otros sulfuros metálicos como impurezas.

Uno de los propósitos de añadir uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO, o una mezcla de los mismos y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴, o una mezcla de los mismos en la masa fundida de hierro es añadir deliberadamente oxígeno y azufre a la masa fundida, lo que puede contribuir a aumentar el recuento de nódulos.

Debe entenderse que la cantidad total de las partículas de Sb²S³, y cualquiera del dicho óxido de Bi, óxido de Sb, sulfuro de Bi y/u óxido/sulfuro de Fe en partículas, si está presente, debería ser de hasta aproximadamente 20 % en peso, basado en el peso total del inoculante. También debe entenderse que la composición de la aleación de base de FeSi puede variar dentro de los intervalos definidos, y el experto en la materia sabrá que las cantidades de los elementos de la aleación suman el 100 %. Existe una pluralidad de aleaciones de inoculante a base de FeSi convencionales, y el experto en la materia sabría cómo variar la composición a base de FeSi basada en éstas.

La proporción de adición del inoculante de acuerdo con la presente invención a una masa fundida de hierro es normalmente de aproximadamente 0,1 a 0,8 % en peso. El experto en la materia ajustaría la proporción de adición en función de los niveles de los elementos, por ejemplo un inoculante con alto contenido de Sb y/o Bi normalmente necesitará una proporción de adición más baja.

El presente inoculante se produce proporcionando una aleación de base de FeSi en partículas que tiene la composición como se define en el presente documento y añadiendo a dicha base de partículas el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, para producir el presente inoculante. Las partículas de Sb²S³, y cualquiera de dicho óxido de Bi, óxido de Sb, sulfuro de Bi y/u óxido/sulfuro de Fe en partículas, si está presente, pueden mezclarse mecánica/físicamente con las partículas de la aleación de base de FeSi. Puede usarse cualquier mezclador adecuado para mezclar/combinar materiales en partículas y/o en polvo. La mezcla se puede realizar en presencia de un aglutinante adecuado, sin embargo, debe tenerse en cuenta que no se requiere la presencia de un aglutinante. Las partículas de Sb²S³, y cualquiera de dicho óxido de Bi, óxido de Sb, sulfuro de Bi y/u óxido/sulfuro de Fe en partículas, si está presente, pueden combinarse también con las partículas de la aleación de base de FeSi, proporcionando un inoculante mixto homogéneo. La combinación de partículas de Sb²S³, y dichos polvos de sulfuro/óxido adicionales, con las partículas de aleación de base de FeSi, puede ser un recubrimiento estable sobre las partículas de aleación de base de FeSi. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que mezclar y/o combinar las partículas de Sb²S³, y cualquier otro de dichos óxidos/sulfuros en partículas, con la aleación de base de FeSi en partículas no es obligatorio para lograr el efecto de inoculación. La aleación de base de FeSi en partículas y las partículas de Sb²S³, y cualquiera de dichos óxidos/sulfuros en partículas, se pueden añadir por separado pero simultáneamente al hierro fundido líquido. El inoculante también se puede agregar como inoculante en el molde o simultáneamente a la colada. Las partículas inoculantes de aleación de FeSi, las partículas de Sb²S³, y cualquiera de dicho óxido de Bi, óxido de Sb, sulfuro de Bi y/u óxido/sulfuro de Fe en partículas, si está presente, también pueden formarse en aglomerados o briquetas de acuerdo con métodos generalmente conocidos.

Los siguientes ejemplos muestran que la adición de partículas de Sb²S³y las partículas opcionales junto con las partículas de la aleación de base de FeSi dan como resultado una mayor densidad del número de nódulos cuando el inoculante se agrega al hierro fundido, en comparación con un inoculante de acuerdo con la técnica anterior en el documento WO 99/29911. Un mayor número de nódulos permite reducir la cantidad de inoculante necesaria para lograr el efecto inoculante deseado.

Ejemplos

Todas las muestras de prueba se analizaron con respecto a la microestructura para determinar la densidad de nódulos. La microestructura se examinó en una barra de tracción de cada ensayo de acuerdo con la norma ASTM E2567-2016. El límite de partículas se fijó en >10 pm. Las muestras de tracción se moldearon con un diámetro de 28 mm en moldes estándar ISO 1083-2004 y se cortaron y prepararon de acuerdo con la práctica estándar para el análisis de microestructuras antes de evaluarlas mediante el uso de software de análisis automático de imágenes. La densidad de nódulos (también denominada densidad del número de nódulos) es el número de nódulos (también denominado recuento de nódulos) por mm², abreviado N/mm².

El óxido de hierro utilizado en los siguientes ejemplos fue una magnetita comercial (Fe³O⁴) con la especificación (suministrada por el productor); Fe³O⁴> 97,0%; SiO²< 1,0%. El producto de magnetita comercial probablemente incluía otras formas de óxido de hierro, tal como Fe²O³y FeO. La principal impureza en la magnetita comercial fue SiO², como se ha indicado anteriormente.

El sulfuro de hierro usado en los siguientes ejemplos era un producto comercial de FeS. Un análisis del producto comercial indicó la presencia de otros compuestos/fases de sulfuro de hierro además de FeS e impurezas normales en cantidades insignificantes.

Ejemplo 1

Dos masas fundidas de hierro, Masa fundida I y J, cada una de 275 kg se fundieron y se trataron con 1,05 % en peso de una aleación nodularizadora de MgFeSi dividida en un 50 % de una aleación de MgFeSi con una composición de 46,6 % de Si, 5,82 % de Mg, 1,09 % de Ca, 0,53 % de TR, 0,6 % de Al, resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, y un 50 % de una aleación de MgFeSi con una composición de 46,3 % de Si,. 6,03 % de Mg, 0,45 % de Ca, 0,0 % de TR, 0,59 % de Al, el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, en la cuchara con cubierta de la artesa. Como cubierta se usaron 0,7 % en peso de virutas de acero. La proporción de adición para todos los inoculantes fue del 0,2 % en peso añadido a cada cuchara de vertido. La temperatura de tratamiento con MgFeSi fue de 1500 °C y las temperaturas de vertido fueron de 1366 - 1323 °C para la cuchara I y 1368 - 1342 °C para la cuchara J. El tiempo de retención desde el llenado de las cucharas de vertido hasta el vertido fue de 1 minuto para todos los ensayos.

En las pruebas de la Masa fundida I y la Masa fundida J, los inoculantes tenían una composición de aleación de base de FeSi de 74,2 % en peso de Si, 0,97 % en peso de Al, 0,78 % en peso de Ca, 1,55 % en peso de Ce, siendo el resto hierro e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, denominado en el presente documento Inoculante A. Las partículas de aleación de base de FeSi (Inoculante A) se recubrieron con Sb²S³y Bi²O³en partículas (Masa fundida I) y con Sb²S³en partículas (Masa fundida J) mezclando mecánicamente para obtener una mezcla homogénea.

Las composiciones químicas finales de hierro fundido para todos los tratamientos estaban entre 3,5-3,7 % de C, 2,3 2,5 % de Si, 0,29-0,31 % de Mn, 0,009-0,011 de S, 0,04-0,05 % de Mg.

Con fines de comparación, se inocularon las mismas masas fundidas de hierro, Masa fundida I y J, con el Inoculante A al que se añadieron solo óxido de hierro y sulfuro de hierro de acuerdo con la técnica anterior del documento WO 99/29911.

Las cantidades añadidas de Sb²S³en partículas y Bi²O³en partículas a la aleación de base de FeSi (Inoculante A) se muestran en la Tabla 1, junto con el inoculante de acuerdo con la técnica anterior. Las cantidades de Sb²S³, Bi²O³, FeS y Fe³O⁴son el porcentaje de compuestos, basado en el peso total de los inoculantes en todas las pruebas. Tabla 1. Composiciones de inoculante

La figura 1 muestra la densidad de nódulos (N/mm2) en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación en la Masa fundida I. Los resultados muestran una tendencia muy significativa a que un inoculante que contiene Sb²S³+ Bi²O³tenga una densidad de nódulos mucho mayor en comparación con el inoculante de la técnica anterior.

La figura 2 muestra la densidad de nódulos (N/mm2) en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación en la Masa fundida J. Los resultados muestran una tendencia muy significativa a que un inoculante que contiene Sb²S³tenga una densidad de nódulos mucho mayor en comparación con el inoculante de la técnica anterior.

Ejemplo 2

Una masa fundida de hierro, masa fundida X, de 275 kg se fundió y se trató con 1,05% en peso de aleación nodularizadora de MgFeSi basado en el peso de los hierros fundidos en una cuchara de tratamiento con cubierta de la artesa. La composición de la aleación nodularizante de MgFeSi fue 46,2 % en peso de Si, 5,85 % en peso de Mg, 1,02 % en peso de Ca, 0,92 % en peso de TR, 0,74 % en peso de Al, el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, donde TR (metales de tierras raras) contiene aproximadamente 65 % de Ce y 35 % de La). Como cubierta se usaron 0,9 % de virutas de acero. La proporción de adición para todos los inoculantes fue del 0,2 % añadido a cada cuchara de vertido. La temperatura de tratamiento con MgFeSi fue de 1550 °C y la temperatura de vertido fue de 1386 - 1356 °C para la masa fundida X. El tiempo de retención desde el llenado de las cucharas de vertido hasta el vertido fue de 1 minuto para todos los ensayos.

Los inoculantes utilizados en las pruebas tenían una composición de aleación de base de FeSi igual que el Inoculante A, como se ha descrito en el ejemplo 1. Las partículas de aleación de base de FeSi (Inoculante A) se recubrieron con Sb²S³y Fe³O⁴en partículas en una muestra, Sb²S³, FeS y Fe³O⁴en partículas en una segunda muestra y Sb²O³y Sb²S³en partículas en una tercera muestra mediante mezclado mecánico para obtener una mezcla homogénea. Las composiciones químicas finales de hierro fundido para todos los tratamientos estaban entre 3,5-3,7 % de C, 2,3 2,5 % de Si, 0,29-0,33 % de Mn, 0,009-0,011 de S, 0,04-0,05 % de Mg.

Con fines de comparación, se inoculó la masa fundida de hierro, Masa fundida X, con el Inoculante A al que se añadió solo óxido de hierro y sulfuro de hierro de acuerdo con la técnica anterior (denominada en el presente documento Técnica anterior).

Las cantidades añadidas de Sb²S³, Sb²O³, FeS y Fe³O⁴en partículas, a la aleación de base de FeSi (Inoculante A) se muestran en la Tabla 2, junto con el inoculante de acuerdo con la técnica anterior. Las cantidades de Sb²S³, Sb²O³, FeS y Fe³O⁴son los porcentajes de los compuestos, basado en el peso total de los inoculantes en todas las pruebas. Tabla 2. Composiciones de inoculante

La figura 3 muestra la densidad de nódulos (N/mm2) en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación de la Masa fundida X donde se compara el inoculante de la técnica anterior con el Inoculante A el inoculante que contiene Sb²S³+ Fe³O⁴, el Inoculante A el inoculante que contiene Sb²S³+ FeS Fe³O⁴y el Inoculante A el inoculante que contiene Sb²O³+ Sb²S³. Los resultados muestran que el Inoculante A el inoculante que contiene Sb²S³+ Fe³O⁴, el Inoculante A el inoculante que contiene Sb²S³+ FeS Fe³O⁴y el Inoculante A el inoculante que contiene Sb²O³+ Sb²S³de acuerdo con la invención tienen una densidad de nódulos mucho mayor en comparación con el inoculante de la técnica anterior.

Ejemplo 3

Se produjeron tres masas fundidas, Masa fundida V, Masa fundida X y Masa fundida Y, de 275 kg cada una. Cada masa fundida se trató con 1,2-1,25 % en peso de aleación nodularizadora de MgFeSi de la composición, en % en peso; Si: 46, Mg: 4,33, Ca: 0,69, TR: 0,44, Al: 0,44, el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria. Como cubierta se usaron 0,7 % en peso de virutas de acero. El inoculante de la técnica anterior tenía la misma composición de base de FeSi que el Inoculante A, como se especifica en el ejemplo 1.

En la Masa fundida X, se probaron dos inoculantes de base, denominados en el presente documento Inoculante B e Inoculante C, con recubrimiento de Sb²S³. El Inoculante B tenía una composición de aleación de base de FeSi exenta de TR de (en % en peso) 68,2 % de Si; 0,93 % de Al; 0,94 % de Ba; 0,95 % de Ca; el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria.

El Inoculante C tenía una composición de aleación de base de FeSi exenta de TR de (en % en peso) 75 % de Si; 1,57 % de Al; 1,19 % de Ca; el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria.

Las proporciones de adición para los inoculantes fueron del 0,2 % añadido a cada cuchara de vertido. La temperatura del tratamiento nodularizador fue de 1500 °C y las temperaturas de vertido variaron entre 1378 -1366 °C para la masa fundida V, entre 1398 - 1368 °C para la masa fundida X y entre 1389 - 1386 °C para la masa fundida Y. El tiempo de retención desde el llenado de las cucharas de vertido hasta el vertido fue de 1 minuto para todos los ensayos.

Las composiciones químicas finales de hierro fundido para todos los tratamientos estaban entre 3,5-3,7 % de C, 2,3 2,5 % de Si, 0,29-0,31 % de Mn, 0,007-0,011 % de S, 0,040-0,043 % de Mg.

Las cantidades añadidas de Sb²S³, Bi²S³, FeS y Fe³O⁴en partículas, a la aleación de base de FeSi (Inoculante A, B y C) se muestran en la Tabla 3-5, junto con el inoculante de acuerdo con la técnica anterior. Las cantidades de Sb²S³, Bi²S³, FeS y Fe³O⁴son el porcentaje de compuestos, basado en el peso total de los inoculantes en todas las pruebas.

Tabla 3. Composiciones de inoculante

La densidad de nódulos (N/mm2) en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación de la Masa fundida V se muestran en la figura 4. El análisis de la microestructura mostró que los inoculantes de acuerdo con la presente invención tenían una densidad de nódulos significativamente mayor, en comparación con el inoculante de la técnica anterior.

Tabla 4. Composiciones de inoculante

La figura 5 muestra la densidad de nódulos (N/mm2) en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación en la Masa fundida X. Los resultados muestran una tendencia muy significativa a que los inoculantes que contienen Sb²S³tengan una densidad de nódulos mayor en comparación con el inoculante de la técnica anterior.

Tabla 5. Composiciones de inoculante

La figura 6 muestra la densidad de nódulos en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación en la Masa fundida Y. Los resultados muestran una tendencia muy significativa a que un inoculante que contiene Sb²S³+ Bi²S³tenga una densidad de nódulos mayor en comparación con el inoculante de la técnica anterior.

Ejemplo 4

Se produjo y se trató una masa fundida de 275 kg con 1,20-1,25 % en peso de un nodularizador de MgFeSi en una cuchara con cubierta de la artesa. La aleación nodularizante de MgFeSi tenía la siguiente composición en peso: 4,33 % en peso de Mg, 0,69 % en peso de Ca, 0,44 % en peso de TR, 0,44 % en peso de Al, 46 % en peso de Si, siendo el resto hierro e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria. Como cubierta se usaron 0,7 % en peso de virutas de acero. La proporción de adición para todos los inoculantes fue del 0,2 % en peso añadido a cada cuchara de vertido. La temperatura de tratamiento nodularizador fue de 1500 °C y las temperaturas de vertido fueron 1373 - 1368 °C. El tiempo de retención desde el llenado de las cucharas de vertido hasta el vertido fue de 1 minuto para todos los ensayos. Las muestras de tracción se moldearon con un diámetro de 28 mm en moldes estándar y se cortaron y prepararon de acuerdo con la práctica estándar antes de evaluarlas mediante el uso de software de análisis automático de imágenes. El inoculante tenía una composición de aleación de base de FeSi de 74,2 % en peso de Si, 0,97 % en peso de Al, 0,78% en peso de Ca, 1,55% en peso de Ce, siendo el resto hierro e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, denominado en el presente documento Inoculante A. Se añadió una mezcla de óxido y sulfuro de bismuto y óxido y sulfuro de antimonio en partículas de la composición indicada en la Tabla 6 a las partículas de la aleación de base de FeSi (Inoculante A) y mediante mezcla mecánica se obtuvo una mezcla homogénea.

El hierro final tenía una composición química de 3,74 % en peso de C, 2,37 % en peso de Si, 0,20 % en peso de Mn, 0,011 % en peso de S, 0,037 % en peso de Mg. Todos los análisis estuvieron dentro de los límites establecidos antes del ensayo.

Las cantidades añadidas de Sb²S³, BÍ²O³en partículas, Sb²O³en partículas y BÍ²S³en partículas, al Inoculante A de la aleación de base de FeSi se muestran en la Tabla ⁶, junto con los inoculantes de acuerdo con la técnica anterior. Las cantidades de Sb²S³, BÍ²S³, Bí²O³, Sb²O³, FeS y Fe³O⁴están basadas en el peso total de los inoculantes en todas las pruebas.

Tabla ⁶. Composiciones de inoculante.

La figura 7 muestra la densidad de nódulos en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación. Los resultados muestran una tendencia muy significativa a que los inoculantes de acuerdo con la presente invención; aleación de base de FeSi que contiene Sb²S³, Bi²S³, Bi²O³, Sb²O³en partículas, tengan una densidad de nódulos mucho mayor en comparación con el inoculante de la técnica anterior. El análisis térmico (no mostrado en el presente documento) mostró una clara tendencia a que la TElow sea significativamente mayor en muestras inoculadas con inoculantes de aleación de base de FeSi que contienen Sb²S³, Bi²S³, Bi²O³, Sb²O³en comparación los inoculantes de la técnica anterior.

Ejemplo 5

Se produjo y se trató una masa fundida de 275 kg con 1,20-1,25 % en peso de un nodularizador de MgFeSi en una cuchara con cubierta de la artesa. La aleación nodularizante de MgFeSi tenía la siguiente composición en peso: 4,33 % en peso de Mg, 0,69 % en peso de Ca, 0,44 % en peso de TR, 0,44 % en peso de Al, 46 % en peso de Si, siendo el resto hierro e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria. Como cubierta se usaron 0,7 % en peso de virutas de acero. La proporción de adición para todos los inoculantes fue del 0,2 % en peso añadido a cada cuchara de vertido. La temperatura de tratamiento nodularizador fue de 1500 °C y las temperaturas de vertido fueron 1373 - 1356 °C. El tiempo de retención desde el llenado de las cucharas de vertido hasta el vertido fue de 1 minuto para todos los ensayos. Las muestras de tracción se moldearon con un diámetro de 28 mm en moldes estándar y se cortaron y prepararon de acuerdo con la práctica estándar antes de evaluarlas mediante el uso de software de análisis automático de imágenes.

El inoculante tenía una composición de aleación de base de FeSi de 74,2 % en peso de Si, 0,97 % en peso de Al, 0,78 % en peso de Ca, 1,55 % en peso de Ce, siendo el resto hierro e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, denominado en el presente documento Inoculante A. Se añadió una mezcla de sulfuro y óxido de antimonio y óxido de bismuto en partículas de la composición indicada en la Tabla 7 a las partículas de la aleación de base de FeSi (Inoculante A) y mediante mezcla mecánica se obtuvo una mezcla homogénea.

Las cantidades añadidas de Sb²S³en partículas, Bi²O³en partículas, Sb²O³en partículas, FeS en partículas y Fe³O⁴en partículas, al Inoculante A de la aleación de base de FeSi se muestran en la Tabla 7, junto con los inoculantes de acuerdo con la técnica anterior. Las cantidades de Sb²S³, Bi²O³, Sb²O³, FeS y Fe³O⁴están basadas en el peso total de los inoculantes en todas las pruebas.

Tabla 7. Composiciones de inoculante.

La figura 8 muestra la densidad de nódulos en los hierros fundidos de los ensayos de inoculación. Los resultados muestran una tendencia muy significativa a que los inoculantes de acuerdo con la presente invención; aleación de base de FeSi que contiene Sb²S³, Bi²O³, Sb²O³, FeS y Fe³O⁴en partículas, tengan una densidad de nódulos mucho mayor en comparación con el inoculante de la técnica anterior. El análisis térmico (no mostrado en el presente documento) mostró una clara tendencia a que la TElow sea significativamente mayor en muestras inoculadas con inoculantes de aleación a base de FeSi que contienen Sb²S³, BÍ²O³, Sb²O³, FeS y Fe³O⁴en comparación con el inoculante de la técnica anterior.

Habiendo descrito diferentes realizaciones de la invención, será evidente para los expertos en la materia que se pueden utilizar otras realizaciones que incorporen los conceptos. Estos y otros ejemplos de la invención ilustrados anteriormente y en los dibujos adjuntos se han concebido únicamente a modo de ejemplo y el alcance real de la invención se determinará a partir de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un inoculante para la fabricación de hierro fundido con grafito esferoidal, dicho inoculante comprende una aleación de ferrosilicio en partículas que consiste en

entre 40 y 80 % en peso de Si;

0,02-8 % en peso de Ca;

0-5 % en peso de Sr;

0-12 % en peso de Ba;

0-15 % en peso de metales de tierras raras;

0-5 % en peso de Mg;

0,05-5 % en peso de Al;

0-10 % en peso de Mn;

0-10 % en peso de Ti;

0-10 % en peso de Zr;

siendo el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria,

en donde dicho inoculante contiene adicionalmente, en peso, basado en el peso total del inoculante:

de 0,1 a 15 % de Sb²S³en partículas, y

opcionalmente entre 0,1 y 15 % de Bi²O³en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Sb²O³en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Bi²S³en partículas y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

2. Inoculante de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la aleación de ferrosilicio comprende entre 45 y 60 % en peso de Si.

3. Inoculante de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la aleación de ferrosilicio comprende entre 60 y 80 % en peso de Si.

4. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los metales de tierras raras incluyen Ce, La, Y y/o mischmetal.

5. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante comprende de 0,5 a 8 % en peso de Sb²S³en partículas.

6. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante comprende entre 0,1 y 10 % de Bi²O³en partículas.

7. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante comprende entre 0,1 y 8 % de Sb²O³en partículas.

8. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante comprende entre 0,1 y 10 % de Bi²S³en partículas.

9. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante comprende entre 0,5 y 3 % de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o entre 0,5 y 3 % de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

10. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cantidad total del Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, es de hasta 20 % en peso, basado en el peso total del inoculante.

11. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante está en forma de una combinación o mezcla física de la aleación de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

12. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno o más de Fe³O⁴, FesOs, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, es/son están presentes como compuestos de recubrimiento en la aleación a base de ferrosilicio en partículas.

13. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante está en forma de aglomerados hechos de una mezcla de la aleación de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

14. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inoculante está en forma de briquetas hechas de una mezcla de la aleación de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el BÍ²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o el Bi²S³en partículas, y/o uno más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos.

15. Inoculante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la aleación a base de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y/o el Bi²O³en partículas opcional, y/o el Sb²O³en partículas, y/o Bi²S³en partículas, y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se añaden por separado pero simultáneamente al hierro fundido líquido.

16. Un método de producción de un inoculante de acuerdo con las reivindicaciones 1-15, el método comprende: proporcionar una aleación de base en partículas que consiste en

entre 40 y 80 % en peso de Si,

0,02-8 % en peso de Ca;

0-5 % en peso de Sr;

0-12 % en peso de Ba;

0-15 % en peso de metales de tierras raras;

0-5 % en peso de Mg;

0,05-5 % en peso de Al;

0-10 % en peso de Mn;

0-10 % en peso de Ti;

0-10 % en peso de Zr;

siendo el resto Fe e impurezas concomitantes en la cantidad ordinaria, y añadiendo a dicha base en partículas, en peso, basado en el peso total del inoculante, de 0,1 a 15 % de Sb²S³en partículas y opcionalmente entre 0,1 y 15 % de Bi²O³en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Sb²O³en partículas y/o entre 0,1 y 15 % de Bi²S³en partículas y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o entre 0,1 y 5 % de uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, para producir dicho inoculante.

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o Sb²O³en partículas, y/o Bi²S³en partículas y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, se mezclan o combinan con la aleación de base en partículas.

18. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o Sb²O³en partículas, y/o Bi²S³en partículas y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, si está presente, se mezclan antes de mezclarse con la aleación de base en partículas.

19. Uso del inoculante de acuerdo con las reivindicaciones 1-15 en la fabricación de hierro fundido con grafito esferoidal añadiendo el inoculante a la masa fundida de hierro antes de la colada, simultáneamente a la colada o como un inoculante en el molde.

20. Uso de acuerdo con la reivindicación 19, en donde la aleación a base de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o Sb²O³en partículas, y/o Bi²S³en partículas y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se añaden como una mezcla o una combinación mecánica a la masa fundida de hierro.

21. Uso de acuerdo con la reivindicación 19, en donde la aleación a base de ferrosilicio en partículas y el Sb²S³en partículas, y el Bi²O³en partículas opcional, y/o Sb²O³en partículas, y/o Bi²S³en partículas y/o uno o más de Fe³O⁴, Fe²O³, FeO en partículas, o una mezcla de los mismos, y/o uno o más de FeS, FeS², Fe³S⁴en partículas, o una mezcla de los mismos, se añaden por separado pero simultáneamente a la masa fundida de hierro.