JP2956022B2 - 金属溶融物の処理剤、および金属溶融物を均質化、精錬、冷却および合金する方法 - Google Patents
金属溶融物の処理剤、および金属溶融物を均質化、精錬、冷却および合金する方法Info
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
Description
充填されたワイヤの形の金属溶融物の処理剤に関する。
溶融物の分析値および温度を均一に調整することであ
る。密度の違いによる鍋内の対流は流動があまりに遅
く、実際には不活性の洗浄ガスの導入により加速しなけ
ればならない。多孔質の底部煉瓦を通してまたはランス
を介してアルゴンまたは窒素を吹き込むことにより改良
された混合が頻繁に行われる。
き込み法においても、キャリアガスは微粒子の固形物を
空気式に搬送するだけでなく、同時に溶融物中の添加物
を均質に分配する。
の開発は、多くの領域で空気式注入に交代した。多くの
使用のために、特に固有の蒸気圧を生じない物質を注入
するためには乱流発生ガスの不足が欠点である。溶融物
の均質化はあまりに遅く行われる。溶けたワイヤの近く
の領域では好ましくない反応生成物または生産の減少を
生じる濃度のピークが生じる。
197号明細書には、そのために適当な、たとえば炭素
の少ない薄鋼板からなる金属外被と、粒状物からなる充
填剤とからなるワイヤを使用して冶金溶融物を急激に冷
却する方法が記載されており、該方法においては、溶融
物、ワイヤ外被およびワイヤ充填剤は主に同じ材料から
なる。このワイヤの鍋底への導入は下方の溶融領域内の
粒状物粒子の急激な放出を生じるが、0.2〜0.5m
mの小さな粒度により粒状物粒子が急激に溶融し、かつ
鍋底付近での主要冷却効果をこうして限定する。冷却し
た溶融物部分は通常の浴の運動だけで多かれ少なかれ均
質に分配される。
剤の成分の分配は専ら熱的な浴の運動またはワイヤ充填
剤の蒸気圧に依存する。フィラーワイヤ注入により物質
が0または低い蒸気圧で溶融物中に導入されるので、多
孔質のガス洗浄煉瓦を欠く場合は付加的な分配作用する
ガスの発生は行われず、これは一連の実際の使用のため
には不利である。
も公知である。公知のおよびこの目的のために可能なガ
ス分離物質のうちで石灰石または長炎炭は溶融特性の不
利な変化を生じる。石灰石は二酸化炭素を熱分解し、か
つこの酸化条件によりたとえばアルミニウムの燃焼によ
り鋼分析値に影響する。そのほかの添加物との反応も排
除されるべきでない。長炎炭は加炭工程により同様に鋼
分析値を変化させる。更に天然の長炎炭は常に好ましく
ない量の酸素を含有する。
明細書から、銑鉄−およびフェロアロイ溶融物のための
複数の成分からなる脱硫剤の、固体のエテン分離成分と
してのポリエチレンの使用が公知であり、該ポリエチレ
ンは前記のランス法を使用してキャリアガス流を用いて
溶融浴に導入する。ポリエチレンの主な課題は、この場
合に鉄溶融物中で還元条件を生じることである。
特別な混合物が使用温度でガスを分離し、従って金属浴
中で乱流を形成し、これが溶融物の組成に不利に影響せ
ずに溶融物の均質化を生じるようなワイヤ充填剤を有す
る冒頭に記載の形式の剤を提供することであった。
り、フィラーワイヤ1m当り0.2〜20gの量の有機
ポリマーをベースとしたガスを分離する化合物を含有す
るワイヤ充填剤により解決される。
としてポリエチレン、ポリプロピレンおよび/またはポ
リスチレンを含有する。有機ポリマーは有利には粒子の
形で存在する。粒度は0.1〜10mm、特に有利には
2.0mm未満であり、フィラーワイヤ外被に包囲され
ている。ワイヤ外被は鋼または鉄からなる金属外被から
なる。ガスを分離する化合物のほかにワイヤ充填剤は有
利にはなお分解不可能の無機物質を含有し、これはアル
カリ土類金属および/またはアルミニウムの酸化物、珪
素の酸化物および/または窒化物として、または元素周
期表の第VIII族の金属または金属酸化物として導入
される。生石灰、酸化マグネシウムおよび石灰アルミン
酸塩が特に有利な添加剤である。
レン0.1〜10重量%および充填物、たとえば鉄粉末
90〜99.9重量%からなる充填剤を包囲する鉄外被
からなる鉄−または鋼溶融物のためのフィラーワイヤで
ある。
用はすでにワイヤ充填物に対して1〜2重量%にすぎな
い添加量で必要なガス量を生じる。フィラーワイヤ中の
より多くのまたはより少ないポリマーの添加は存在する
鍋の形状またはフィラーワイヤの使用形式に依存する。
有機ポリマーの熱分解により導入される炭素および水素
の量は本発明による形では重要でない、それというのも
金属溶融物分析値はこれにより不利に変化しないからで
ある。遊離したガス量は金属溶融物の乱流を強化し、か
つ浴の運動に有利に影響する。そのほかの充填添加物と
の一次または二次反応は排除することができる。
し、精錬し、かつ短期間冷却するために使用される。金
属溶融物としては鉄−および鋼溶融物が該当する。
ばチタン、モリブデン、硼素等を導入することにより金
属溶融物を合金するためにも適当である。この使用目的
のためにワイヤ充填剤中に付加的にこれらの元素または
これらの元素を溶融条件下で放出する化合物が存在す
る。
〜16mm、有利には9〜13mmの直径を有する。壁
厚は0.1〜0.8mm、有利には0.4〜0.6mm
である。芯部直径は相当して4.8〜15.8mm、有
利には8.2〜11.8mmである。
施することができ、たとえばドイツ連邦共和国特許第4
103197号明細書、段落3、49〜58行および6
4〜68行および図2および図3に記載されている。
は、意想外にも、フィラーワイヤ中の有機ポリマーの使
用がきわめて多方面にわたって可能であることが判明し
た。
る。
を装入物に導入した場合は、装入物はたとえば撹拌状態
にあることができる。ワイヤの形の本発明による剤を導
入することにより該当する装入物は均質化される。
0.4mm、芯部直径12.2mm、1m当りポリエチレ
ン(PE)4gおよび粒度0.5〜1.0mm(充填芯残
部:生石灰の不活性材料)を有するフィラーワイヤを1
分間当り200mmの速度で注入する。ポリエチレン1
gがエテン0.86NLを分離するのでこの工程では1
分間当りガス688NLを遊離し、これはアルゴン−底
部洗浄煉瓦の効率に相当する。鍋80tのための洗浄時
間は3分であり、これにより溶融物は均質化された。
らなる充填混合物を有するフィラーワイヤを鍋内の高炭
化した工具鋼の溶融物に注入する。強力な乱流により鍋
の下方領域内のスラグ粒子が溶融物中に均一に分配され
る。結果として上昇する液状粒子が微細な懸濁した非金
属性の封入物(酸化アルミニウム)を追い出し、封入物
がスラグに集まる。純度は出発地Ko60から再現可能
に鋼−鉄試験板によりKo10未満に向上することがで
きる。
目標温度に冷却しなければならないという課題が頻繁に
生じる。
有する鉄フィラーワイヤの形の本発明による剤を鋼溶融
物に導入する。
するために、Fe粉末充填剤(冷却剤として)および粒
度1.5mmのPE1重量%の添加剤を有するフィラー
ワイヤを投入する。ΔT=10℃および溶融物重量10
0tのために、Fe700kgに相当する、直径13m
mを有するFeワイヤ750mを注入する。この量を3
分間で導入する。その後溶融物を均一に10℃だけ冷却
し、かつ直ちに鋳造することができる。
るポリプロピレン(1.5倍の重量)またはポリスチレ
ン(ポリエチレンに対して3.7倍の重量)の添加物を
使用することにより例3に記載と同様の結果が得られ
た。
Claims (10)
- 【請求項1】 鋼または鉄からなる金属外被および充填
剤からなるフィラーワイヤの形の金属溶融物の処理剤に
おいて、上記充填剤が有機ポリマーをベースとした、金
属溶融温度でガスを分離する化合物をフィラーワイヤ1
m当り0.2〜20gの量で含有することを特徴とする
金属溶融物の処理剤。 - 【請求項2】 ガスを分離する化合物がポリエチレン、
ポリプロピレンおよび/またはポリスチレンから選択さ
れる請求項1記載の処理剤。 - 【請求項3】 粒度0.1〜10mmを有する粒子の形
のガスを分離する化合物が上記ワイヤに包囲されて存在
する請求項1または2記載の処理剤。 - 【請求項4】 上記充填剤が付加的に分解不可能の無機
物質を含有する請求項1から3までのいずれか1項記載
の処理剤。 - 【請求項5】 無機物質としてアルカリ土類金属および
アルミニウムの酸化物、珪素の酸化物または窒化物また
は元素周期表の第VIII族の金属または金属酸化物を
含有する請求項4記載の処理剤。 - 【請求項6】 金属外被が鉄からなり、かつ充填剤がポ
リエチレン0.1〜10重量%および鉄粉末90〜9
9.9重量%からなる請求項1から5までのいずれか1
項記載の処理剤。 - 【請求項7】 請求項1から6までのいずれか1項記載
の処理剤を使用することを特徴とする金属溶融物を均質
化する方法。 - 【請求項8】 請求項1から6までのいずれか1項記載
の処理剤を使用することを特徴とする金属溶融物を精錬
する方法。 - 【請求項9】 請求項1から6までのいずれか1項記載
の処理剤を使用することを特徴とする金属溶融物を均一
に冷却する方法。 - 【請求項10】 請求項1から6までのいずれか1項記
載の処理剤を使用することを特徴とする金属溶融物を合
金する方法。
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