FI81837C - Foerfarande foer framstaellning av segjaern. - Google Patents

Description

1 81837

Menetelmä pallografiittia sisältävän valuraudan valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää pallografiittia sisältävän valuraudan valmistamiseksi, rautasulatteen käsittelyn tapahtuessa metallisella magnesiumilla.

Valmistettaessa pallografiittia sisältävää valurautaa konvert-terimenetelmällä muodostuu kuona, joka sisältää suuruusluokaltaan 5 % rikkiä magnesiumsulfidin muodossa. Tavallisissa käsittely lämpötiloissa , jotka ovat välillä 1450-1550°C, ilman happi voi hapettaa magnesiumsulfidin. Tällöin muodostuu magnesiumok-sidia, vapautuneen rikin kulkeutuessa takaisin sulatteeseen muodostaen siihen jo liuenneen magnesiumin kanssa magnesiumsul-fidia (MgS). Tätä tapahtumaa nimitetään rikinmetalliinoaluuksi, ja se voi ääritapauksissa johtaa sferoliittien turmeltumiseen.

Tähän saakka tunnetut menetelmät rikinmetalliinpaluun ongelman ratkaisemiseksi ovat epätyydyttäviä.

: Niinpä on olemassa perinnäinen menetelmä rakentaa kuonasulku, • · joka tosin sulatetta konvertteristä kuljetusastiaan tyhjennet- täessä pidättää kuonan vain osittain. Tämä menetelmä edellyttää lisäksi konvertterin erittäin kalliiksi tulevaa ouhdistusta.

Eräänä toisena menetelmänä on se, että sulate tyhjennetään yhdessä kuonan kanssa kuljetusastiaan. Kuonanpoisto sulatteesta tapahtuu vasta kuljetusastiassa. Tämän menetelmän erityisenä haittana on se, että sen aikana voi edelleen tapahtua rikin-metalliinpaluuta, jota toistovalutus vielä edistää. Lisäksi kuonastavapautettu sulate jäähtyy hyvin nopeasti, ja sulatteen valu pitää suorittaa välittömästi.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jonka avulla konvertterikuonan rikkipitoisuuteen voidaan vaikuttaa stabiloivasti rikinmetalliinpaluun vähentämiseksi tai ehkäisemiseksi.

2 81 837 Tämä tavoite saavutetaan keksinnön patenttivaatimuksen 1 mukaisesti.

Edullisia muunnoksia ilmenee alivaatimuksista.

Siitä havainnosta lähtien, että lisäämällä magnesiumia valurauta-sulatteeseen on valmistettavissa pallografiittia sisältävää valurautaa, on kehitetty useita magnesiumillakäsittelymenetelmiä. +GF+-pelkkämagnesiumkonvertterimenetelmää voidaan edullisesti käyttää myös silloin, kun happamassa kupu-uunissa sulatettu, suurehkon rikkipitoisuuden omaava rauta on yhdessä työvaiheessa metallisen magnesiumin avulla toisaalta saatettava rikittömäksi ja toisaalta osumatarkasti muutettava pallografiittia sisältäväksi valuraudaksi. Siten on mahdollista tuottaa pallografiittia sisältävää valurautaa ilman rikin esipoistoa. Tässä tapauksessa tulee metallinen magnesium sitomaan rautaan liuenneen rikin magne-siumsulfidiksi. Tällöin MgS saostuu reaktiotuotteena, erottuu kylvynliikkeen vaikutuksesta ja kelluu rakeisena kuona-aineosana konvertterin kylvyn pinnalla. On osoittautunut, että MgS-faasi on suhteellisen instabiili. Tosin pitäisi kuona kuten tavallista poistaa reaktion päätyttyä, mutta tämä ei ole aina : heti mahdollista, niin että tiettyjä viiveaikoja on laskettava ·' mukaan. Yhdisteen MgS instabiiliuden vuoksi yhdiste voi hajota V: kuljetettaessa valupaikkaan, niin että rikki diffundoituu takaisin sulatteeseen. Siinä esiintyy uusi magnesiumsulfidin-muodostus rikin reagoidessa sulatteessa olevan liuenneen magne-·.·. siumin kanssa. Tämä. johtaa siihen, että pallonmuodostukseen tarvittava magnesium tulee hajaantumaan ja että hienojakoiseksi muodostunut MgS saastuttaa sulatteen.

Paksuseinäisissä valuosissa ja linkovaluputkissa todettiin ...· ääritapauksissa jopa, että .rikinmetalliinpaluu magnesiumsulfi- .· : din seegrausten kautta on johtanut pallonmuodostuksen häirintään.

··_ Tämän keksinnön avulla tulee toisaalta rikinmetalliinpaluu kuo- . nasta estetyksi kuonassa olevan rikin stabiloinnin kautta.

Il 3 81837

Toisaalta pitää sulatteessa olevat MgS-osaset stabiloida, jotta seegrauksista johtuvat huononemiset ehkäistään.

Stabilointi suoritetaan ensi sijassa lisäämällä yhdistettä CaSi. CaSi on yleisimmin tunnettu teräksen hapenpoisto- ja rikinpoisto-aineena. Yhdistettä CaSi käytettiin myös istutusaineena yhdistettä GGL valmistettaessa. Tämä jälkimmäinen käyttötapa ei ole kuitenkaan paljoakaan levinnyt, koska kalsium kuonautuu.

Konvertterikuona sisältää olennaisesti yhdisteet MgS ja MgO. Ilman happi hapettaa yhdisteen MgS yhdisteeksi MgO, jolloin rikki vapautuu kaavan 2(MgS) + 02 —> 2(MgO) + 2(S) mukaan.

Lisättäessä yhdistettä CaSi konvertterinsisällön yhdessä kuonan kanssa tyhjennyksen aikana, CaSi dissosioituu ja MgS siirtyy muotoon CaS + Mg.

Tällöin instabiilin yhdisteen MgS rikkiosuus muodostaa yhdisteen kalsiumin kanssa ja jää kuonaan. Tässä tapauksessa on pelkästään kalsium tullut vaikuttavaksi, kun taas Si on toiminut kantoelementtinä, alentaen sitä suurta höyrynpainetta, jonka pelk-i : kä kalsium konvertterilämpötiloissa aiheuttaa.

Tällä menettelyllä estetään rikinmetalliinpaluu. Lisäksi kuona . : voi jäädä lepäämään sulatteen päälle, ja kuonan lämpöäeristävän vaikutuksen vuoksi voidaan käyttää oitempiä viiveaikoja. Vielä eräs etu johtuu yhdisteen CaSi ymppäysvaikutuksesta. Tämä yhdiste sisältää alumiinia, jonka osuus yhdisteessä on enintään noin 2 paino-%. Lisättäessä yhdistettä CaSi sulatteeseen AI vapautuu ja vaikuttaa alkioitamuodostavasti.

Paitsi CaSi sopivia lisäyksiä ovat: kalsium + serium- ja magne-:: siumfluoridi, kalsiummetalli sekä kalsium-kalsiumaluminaatti-

CaC12-kuona.

4 81 837

CaSi-yhdisteissä on lisäksi kalsiuminosuus vaihdeltavissa, jolloin on osoittautunut, että hinnanmuodostusolosuhteiden perusteella 30-prosenttisen kalsiumosuuden omaava kalsiumpii on edullisin lisäys. Rikinmetalliinpaluu vähenee maksimiarvoon 0,006-0,008 % 30 minuutin aikana.

Il

Claims (4)

5 81 837

1. Förfarande för framställning av segjärn, varvid avsvav-lingen av en järnsmälta sker med metalliskt magnesium, kännetecknat av att genom denna behandling stabiliseras det i slagget överförda svavlet av magnesiumsulfiden med slaggtillsatser genom överföring av svavlet tili en termo-dynamiskt stabilare sulfid för förhindrande av en ätersvav-ling i smältan.

1. Menetelmä pallografiittia sisältävän valuraudan valmistamiseksi, rautasulatteen rikinpoistokäsittelyn tapahtuessa metallisella magnesiumilla, tunnettu siitä, että tällä käsittelyllä kuonaan saatettu magnesiumsulfidin rikki stabiloidaan kuonan lisäaineiden avulla siirtämällä rikki johonkin termodynaamisesti stabiilimpaan sulfidiin rikin sulatteeseen paluun estämiseksi.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den stabilare sulfiden är exempelvis CaS och CeS, och att som tillsats används kalsiumsilicid, kalciummetall, Ca-kalciumaluminat-CaCl2-slagg eller kalcium- och cerium-samt magnesiumfluorid. 6 81837

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että stabiilimpana sulfidina ovat esim. sulfidit CaS ja CeS ja että lisäaineena käytetään kalsiumpiitä, kalsiummetallia, Ca-kalsiumaluminaatti-CaCl2-kuonaa tai kalsium- ja serium- sekä magnesiumfluoridia.

3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att kalciumsilicid, kalciummetall eller Ca-kalciumaluminat-CaCl2-slagg tillföres i en mängd av 0,05-1 vlktprocent, beräknat pä mängden smält järn.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalsiumpiitä, kalsiummetallia tai Ca-kalsiumalu-minaatti-CaCl2-kuonaa lisätään määrässä, joka on 0,05-1 % sulan raudan painosta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisäykset viedään sulatteeseen konvertterin sisällön tyhjennyksen aikana.

4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att tillsatserna införes i smältan under tömningen av konverter-innehället. Il