IT9022052A1

IT9022052A1 - Procedimento per il trattamento di magnesio e dispositivo per la sua attuazione

Info

Publication number: IT9022052A1
Application number: IT022052A
Authority: IT
Inventors: Ivo Henych
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-05-14
Also published as: CS591390A3; FI94775C; FI905860A0; JP2895956B2; NL9002548A; ATA239490A; AU637433B2; CA2030977C; DE4033182C2; GB9025719D0; AT399514B; FI905860A; US5098651A; GB2239029A; FR2654961A1; AU6767390A; CA2030977A1; IT9022052A0; FI94775B; CH679987A5

Description

PROCEDIMENTO PER IL TRATTAMENTO DI MAGNESIO E DISPOSITIVO PER LA SUA ATTUAZIONE

La presente invenzione concerne un procedimento per il trattamento di magnesio per la produzione di un materiale fuso trattato con meno di 100 g/t di inclusioni non metalliche, come pure un dispositivo per l'attuazione di questo procedimento.

Nel trattamento di un ferro fuso con magnesio con lo scopo di influenzare la morfologia di grafite in modo che venga formata grafite sferoidale, risultano maggiori quantità di legami non metallici, come per esempio ossidi, solfuri e simili. Questo effetto viene provocato dall'alta affinità del magnesio rispetto all'ossigeno e allo zolfo.

La maggior parte dei prodotti di reazione non metallici viene separata già durante il trattamento del ferro fuso o nel lasso di tempo fra la fine del trattamento e la colata a seguito delle differenze dei pesi specifici delle particelle di scoria (circa 3000 kg/m ) e il materiale fuso (circa 7000 kg/ m3). E' pero già noto che una parte dei prodotti di reazione, particelle minori di 12,5 μm sono presenti anche dopo il tempo usuale, disponibile, sospesi nel materiale fuso.

La velocita di flottazione può essere determinata con una precisione relativamente buona sulla base dell'equazione di

Le misurazioni pratiche hanno dato come risultato che nei tradizionali metodi di trattamento la quantità delle particelle si trova fra 200 e 600 g/t di ferro trattato, le quali vengono colate cosi con il getto di colata nello stampo da riempire con colata. Le analisi hanno parimenti mostrato che queste inclusioni, le quali rimangono nel pezzo fuso, possono ridurre sostanzialmente le proprietà dinamiche del pezzo fuso.

Al fine di permettere la flottazione dei prodotti di reazione, il materiale fuso dovrebbe rimanere per un tempo prolungato nella siviera. Questo ha però come conseguenza notevoli perdite termiche (6 - 15° C/min), proibitive di regola.

L'impiego di procedimento dellavaggio il materiale fuso, noto dalla fabbricazione dell'acciaio, con gas inerte (N, Ar ecc.) provoca una ossidazione aumentata del magnesio, la quale porta alla formazione di ulteriori, nuove inclusioni, per cui lo scopo desiderato non viene raggiunto con questo procedimento. La presente invenzione si prefigge lo scopo di proporre un procedimento e un dispositivo, per mezzo dei quali la reazione di trattamento può essere comandata in modo che le inclusioni non metalliche del materiale fuso trattato vengono ridotte ad un minimo.

Questo scopo viene raggiunto dalla parte caratterizzante delle rivendicazioni 1 e 9.

Ulteriori conformazioni vantaggiose del procedimento secondo l'invenzione risultano dalle rivendicazioni dipendenti.

Con il lavaggio controllato del materiale fuso in una atmosfera riducente sopra la superficie del ferro fuso già durante il trattamento del magnesio vengono coagulati i prodotti di reazione risultanti all'atto del trattamento e trasportati dalle bollicine di vapore del magnesio salenti quale scoria alla superficie del materiale fuso. La coagulazione dei prodotti di reazione viene provocata dalla quantità di vapore risultante e dalla energia di miscelazione. Sperimentazioni mostrano che la intensità della coagulazione viene sostanzialmente aumentata per via di urti reciproci delle particelle non metalliche all'atto della loro formazione, cioè nel luogo della reazione. L'energia di miscelazione può essere determinata dalla seguente equazione:

Prove pratiche hanno mostrato che la quantità di inclusioni non metalliche nel materiale fuso può essere ridotta a valori al di sotto di 100 g/t, se l'energia di miscelazione è maggiore di 1000 W/m , se i vapori di magnesio risultano in una profondità di almeno 200 mm al di sotto della superficie del materiale fuso e l'atmosfera al di sopra del materiale fuso è sovrasatura di vapore di magnesio.

Questo sarà illustrato qui di seguito sulla base di un esempio:

dopo un trattamento con magnesio puro in un recipiente chiuso di trattamento con un'apertura di 30 cm , ove quattro aperture di reazione colleganti lo spazio di reazione con il materiale fuso presentano una sezione trasversale globale di 1.250 mm2 dopo un tempo di reazione di 60 secondi è stata prelevata una provetta. E' stata calcolata una quantità di 20 g/t in inclusioni non metalliche. L'analisi metallografica quantitativa comportava una quantità in inclusioni non metalliche di 23 g/t.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Procedimento per il trattamento di magnesio per la produzione di un materiale fuso trattato con meno di 100 g/t di inclusioni non metalliche, caratterizzato dal fatto che la reazione di trattamento con il magnesio viene comandata in una profondità di almeno 200 mm al di sotto della superficie del materiale fuso in modo che la quantità del magnesio evaporato genera una energia di miscelazione di almeno 1000 W/m , al di sopra della superficie del materiale fuso nel recipiente di trattamento essendo prevista una atmosfera non ossidante.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quale mezzo di trattamento viene impiegato magnesio puro a pezzi.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quale mezzo di trattamento vengono impiegate granaglie di magnesio.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quale mezzo di trattamento viene impiegata una miscela di granaglie di magnesio puro con una sostanza neutra alla reazione, per esempio trucioli di ferro ecc. con almeno 40% in peso di magnesio.
5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che la resa di magnesio non si trova al di sopra del 75%.
6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il materiale fuso iniziale presenta un contenuto in zolfo fra 0,001 e 0,30 % in peso.
7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che la temperatura di trattamento è regolata fra 1.400 e 1.530.
8. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che la basicità della scoria di trattamento è maggiore di 1.
9. Dispositivo per l'attuazione del procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che è previsto un recipiente di reazione, il quale presenta uno spazio di reazione separato del materiale fuso e il quale è dotato di almeno due aperture, per mezzo delle quali è realizzabile il collegamento fra lo spazio di reazione e il materiale fuso.
10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che le aperture presentano una sezione trasversale globale di almeno 500 mm .
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che l'apertura superiore è disposta almeno 200 mm al di sotto della superficie del materiale fuso.
12. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il recipiente di reazione è dotato nella sua parte superiore di una apertura, la quale realizza un collegamento con l'atmosfera circondante e assicura così sopra la superficie del materiale fuso una sovrapressione di vapori di magnesio di almeno 0,01 bar.