KR810000589B1 - 구상 흑연 주철 제조용 처리제 - Google Patents

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Description

구상 흑연 주철 제조용 처리제

제1도는 압분체중의 마그네슘 : 칼슘 비율이 3가지 다른 경우에서 마그네슘 함량과, 용융금속과의 반응의 격렬도와의 일반적인 관계를 나타낸 그래프이고,

제2도는 다른 요인은 동일하게 유지시키고 압분체의 밀도와, 마그네슘 : 칼슘의 일정한 비율에서의 마그네슘의 함량과의 일반적인 관계를 나타낸 이상화한 그래프이다.

본 발명은 구상 흑연 주철(＂연성철＂ 및 ＂SG철＂로도 칭함)의 제조에 유용한 처리제에 관한 것이다.

본 발명은 또한 주철의 제조중 구상화하는 방법에 관한 것이며, 강의 탄산 및 철의 탈황과도 관계가 있다.

대략 회선철 조성(탄소 3.5-4.0%, 규소 1.5-2.5%, 황 0.03-0.15%)을 가지는 모재로부터 연성철을 제조하는 중요단계는 순서대로 탈황, 구상화 및 접종하는 것이다. 구상화는 용선중에 마그네슘을 도입함으로써 수행하는 것이 바람직하다.

마그네슘을 첨가하여 철중의 마그네슘을 구상 흑연의 제조에 필요한 수준까지 축적시킬때, 마그네슘은 용선중의 황함량이 약 0.01%이하, 바람직하게는 0.005%이하로 감소될 때까지는 구상화하기 위해 철중에 도입할 수가 없다. 실제에 있어서 탈황은 구상화하기 전에 별개의 단계로서 수행한다. 이러한 목적을 위한 탈황제로 공지된 것으로는 탄화칼슘, 탄산나트륨 및 산화칼슘이 있다. 탈황후 황함유 슬랙을 제거하고 용선은 구상화하기 위해 마그네슘으로 처리한다.

마그네슘은 순수한 상태에서 용선의 온도보다 훨씬 낮은 비점(1070)을 가지며, 철에 대한 용해도가 낮고, 철보다 밀도가 훨씬 작으며(주철이 7.0보다 큰데 비해 마그네슘은 1.7이다), 산화마그네슘이나 마그네슘 증기로 손실되는 경향이 크므로 구상화를 위해 용선중에 도입하기 어려운 원소이다.

구상화를 위해 철중에 마그네슘을 도입하는데 내재하는 문제점을 극복하기 위한 여러가지 방법이 연성철의 발명이후 30여년이 지나는 동안 제시되어 왔다. 그중 가장 중요한 것으로는 다음과 같은 것이 있다.

1. 특수장치를 사용하는 방법 : 예를 들면, 분말이나 과립상의 마그네슘을 주입시키거나 마그네슘을 코우크스나 해면철과 같은 불활성 물질과 배합하고 이 생성물을 특수 플런저(Plunger)를 사용해서 용선중에 도입하거나, 혹은 특수처리용기를 사용해서 대기압보다 큰 압력하에서 순수한 마그네슘을 도입한다.

마그네슘을 밀도가 더 큰 물질과 합금한 다음 이렇게해서 만든 합금에 용선을 붓는 방법. 이런 목적에는 니켈과 구리 양자가 사용되어 왔으나, 이들의 가격과 존재로 인한 주철의 금속학적 성질에 대한 영향 때문에 니켈과 구리의 사용은 일반적인 것이 못되었다. 그대신 현재는 밀도가 큰 물질로서 폐로 규소, 예를 들면 약 5%-약 10%의 마그네슘을 함유하는 폐로 규소 조성물을 즐겨 사용한다. 그러나, 폐로규소를 사용하면 규소의 존재로 인해, 특히 비교적 많은 양이 사용된 경우에는, 주철제조의 다음 단계에 문제점을 일으키게 되므로 심각한 불편을 수반한다. 예를 들면, 최종 구상철중의 규소의 최종 함량은 2.5%정도이어야 하며, 이러한 사실은 제조의 초기 단계에서 규소의 바람직한 함량에 제한을 가하게 된다. 함량이 너무 많은 경우에는 제거해야 할 필요가 있다. 나아가서, 규소의 존재는 규산질 슬랙의 형성을 증가시키며 이 규산질 슬랙은 제거해야만 된다. 또한, 마그네슘 함량이 5-10%의 한정된 범위에 있을때 일지라도 폐로규소 조성물중의 마그네슘과 용선사이에 반응이 격렬하게 일어날 수 있다.

특수장치를 사용하지 않고 마그네슘을 도입하는데 가장 널리 사용되는 방법은 5% 또는 10% 마그네슘 폐로규소를 오우버풀(overpour)법이나 샌드위치법으로 단순히 레이들로 첨가하는 것이다.

접종은 연성철 제조에 매우 중요한 부분이다. 마그네슘 처리결과 생긴 흡연 구상체는 먼저 수를 증가시키고 치밀성을 증진시킨 다음, 냉각되는 것(탄화철의 형성) 특히 박형재에서 냉각되는 것을 방지하는 것이 필요하다. 그러므로 마그네슘 처리후에 접종물을 첨가해야만 되며, 비록 처리전에 첨가하는 것이 효과가 있다 하더라도 처리전에 첨가해서는 안 된다. 적절한 접종물을 선택하는 것이 필요하며 일반적으로 폐로규소 합금을 사용한다. 낮은 규소함량과 높은 주입 온도를 갖는 박형재 주조는 냉각을 피하고 만족스러운 흑연구조를 얻기 위해 고수준의 접종물을 필요로 한다. 보통 첨가방법은 접종물을 구상화한 용융주철이 주입 레이들로 이동하는 동안 용선 스트림에 가하는 것이다. 소위 ＂주형접종＂이라 불리는 다른 조작에서는 접종물을 주형의 하부에 기계적으로 고착시키고 용선을 그곳으로 주입한다. 이 방법은 레이들내 접종법과 함께 접종에 실제 자주 사용된다.

압축 성형해서 압분체(compact)로 만들어 구상화에 사용할 수 있는 마그네슘함유 조성물로는 여러가지가 제안되어 왔다. 7-25%의 마그네슘, 잔여부분은 미분철 그리고 임의의 첨가제를 함유하는 단광(briquette)을 사용하는 것이 공지되어 있으며, 여기서 첨가들의 하나로는 탄화칼슘이 있다.

상기 방법에 따라 제조한 탄화칼슘을 함유하는 압분체는 대기에 노출시 열화된다. 단광은 또한 산화 비스무트와 칼슘을 함유할 수 있다. 4-40%, 바람직하게는 2-25%의 마그네슘과 잔여 해면철로 구성되어 있으며 2-4g/cc/, 바람직하게는 3g/cc의 밀도를 가지는 압분체도 제안된바 있다. 이러한 압분체는 밀도가 낮으며 용선 상부에 부유하는 경향이 있으므로 침지 레이들이나 압분체를 밑으로 눌러주는 플런저와 같은 특수장치를 사용하지 않는한 마그네슘 회수가 허용치 이하로 낮게된다.

탈산강철로서 중량이 예컨대 1kg인 블록형태의, 마그네슘과 해면철로 된 단광이 공지되어 있으나, 이러한 단광은 용융주철 상부로 부유하려는 단광의 경향에 대해 반작용을 하는 장치로 사용한 경우에만 구상화를 위해 효율적으로 사용할 수 있다. 5-7% 마그네슘, 0.3-0.9% 세륨 및 잔여철로 된 단광을 주철의 구상화에 사용하는 것도 공지되어 있다. 그러한 단광은 바람직한 효과를 얻기 위해서는 레이들의 하부에 유지시켜야만 하며, 예를 들면 단광 자체의 중량보다 무거운 금속 펀칭으로 단광을 덮어주어야 한다.

칼슘이나 마그네슘과 같은 반용성 금속과 철과 같은 비교적 반응성이 적은 금속의 단광도 공지되어 있다. 이러한 단광은 여러가지 목적에 유용하지만, 주철의 구상화에 사용하는 것은 제안되지 않았는데 그 이유는 이 단광이 발명된 때인 1930년까지 연성철은 발명되지 않았기 때문이다. 마그네슘과 철의 단광들이 구상화를 위해 공지되어 있다. 효과적인 구상화를 확실히 하기 위해서는 단광을 용융금속중에 유지시키기 위한 플런지 장치나 다른 특별한 장치의 사용을 필위로 한다.

일종의 시제를 용융 금속중에 주입하여 구상화하는 방법이 알려져 있으며, 이때 시제는 중량을 기준으로 17-50%의 마그네슘, 2.8-10%의 칼슘, 적어도 35%의 규소 및 0-3-%의 철로 구성된다. 이 방법은 마그네슘 : 칼슘의 비율을 5.7 : 1-9 : 1범위로 규정하고 있으며 칼슘은 반응이 격렬하게 일어나는 것을 감소 시킨다. 이 시제는 플런저를 사용해서 용융금속내로 주입한다.

주철 제조중의 접종 단계에, 접종물과 미립 해면철을 함께 압축성형한 것으로 구성된 접종 조성물을 사용하는 것이 공지되어 있다. 접종물로는 예를 들면 칼슘-규소-마그네슘 합금이나 마그네슘-철-규소합금을 포함한 여러가지 물질을 사용할 수 있다.

압분체는 2-3톤/cm의 압력에 의해 제조되며 그러한 압분체는 3.8-4g/㎤의 밀도를 갖는다. 이 압분체가 용선위에 부유하지 않기 위해서는, 통상적으로 접종 조성물의 압분체를 주형내에 기계적으로 고정시키며, 예를 들면 적당한 위치에 못질하거나 쐐기를 박음으로써 고정한다. 이렇게하면 규소가 유리되어 접종이 달성된다. 접종하기 위해서, 이러한 압분체는 용융금속에 비례해서 매우 낮은 첨가비율로 사용한다.

이제 본 발명자는 용융 주철을 구상화하기 위해 ＂오우버풀＂법에서 사용할 수 있으며, 용융 금속내에 타블렛을 유지시키기 위해서 특수장치를 필요로하지 않는, 마그네슘, 칼슘 및 철의 치밀한 타블렛(tablat)을 제조하는 것이 가능함을 알아냈다. 반응의 격렬성을 저하시키고 마그네슘의 회수도를 높이는 것을 포함한 바람직한 성질들을 확보하기 위해서는, 마그네슘과 칼슘이 비율이 일정 범위내에 있어야 하며 타블렛의 밀도는 최소치를 초과해야만 한다.

칼슘의 함량은 마그네슘에 비례해서 충분량이 존재해서 용선과 마그네슘사이의 반응의 격렬도를 완하시키도록 조정해야만 하며, 그러나 칼슘이 너무 많거나 타블렛이 너무 낮은 밀도를 갖지 않도록 유의해야만 한다. 밀도가 너무 낮으면, 플런저나 그와 동등한 장치가 없을 때, 티블렛은 용선위에 간단히 부유하게 되며 마그네슘은 증기로서 이탈하게 되므로 구상화 효과를 나타낼 수가 없다.

본 발명의 제1 특징에 따르면 미립철, 마그네슘 및 칼슘으로 구성된 치밀한 혼합물인 용융금속 처리용처리제가 제공되며, 여리서

(i) 마그네슘의 함량은 약 5-약 15중량%이고 마그네슘은 입자 크기가 모두 0.7mm보다 작고,

(ii) 마그네슘대 칼슘의 중량비는 1 : 1-8 : 1 범위이고,

(iii) 철은 적어도 95중량%의 순도를 가지며 입자크기는 모두 0.5mm보다 작고,

(iv) 이 혼합물은 적어도 약 4.3g/cc의 밀도를 가지는 물체로 압축성형한다.

상기한 시제는 야금용 용기중에서 주철을 구상화하는데 특별한 가치가 있다. 본 발명의 특수한 특징에 따르면, 야금용 용기중에 적어도 하나의(보통 수개의) 상기 처리제 타블렛을 넣고 거기에 주철을 주입함으로써 주철을 구상하하는 방법을 제공한다.

처리제는 또한 유사한 방법으로 레이들과 같은 용기의 저부에 적당량을 넣고 처리제위에 용선이나 용강을 주입함으로써 철을 탈황하거나 강을 탈산 처리하는데 사용할 수 있다. 탈산과 탈황에 사용할때는, 마그네슘이나 칼슘의 비율이 1 : 1-8 : 1범위의 하단부분, 예컨데 1 : 1-3 : 1인 것이 좋다.

본 발명을 좀더 잘 이해하기 위해서, 첨부도면을 참고로하여 설명하기로 한다.

제1도는 압분체중의 마그네슘 : 칼슘비가 3가지 다른 경우에서 마그네슘함량과, 용융금속과의 반응의 격렬도와의 일반적인 관계를 나타낸 그래프이다(임의의 눈금상에서 측정).

제2도는 다른 요인, 예컨데 첨가제의 부재, 치밀화 압력등은 동일하게 하고, 압분체의 밀도와 일정한 마그네슘 : 칼슘비에서의 마그네슘의 함량과의 알반적인 관계를 나타낸 이상화 그래프이다.

제1도에서 볼 수 있는 바와 같이, 마그네슘대 칼슘의 비가 무한정 고비율인때, 즉 칼슘이 없을때에는 반응 격렬도가 허용될 수 없는 한정치에 이르기전까지 사용할 수 있는 마그네슘 함량이 낮다.

소량의 칼슘, 즉 Mg/ca가 고비율일때는 11%까지의 마그네슘을 포함할 수 있다. 낮은 Mg/ca비율을 선택함으로써 좀더 많은 마그네슘을 포함시키고, 따라서 반응 격렬도에 대한 칼슘의 완화효과를 증가시킬 수는 있다. 그러나, 제2도의 그래프로부터 알수 있듯이, 칼슘 함량이 증가하면, 즉 Mg/ca비율이 감소하면 타블렛의 밀도가 감소하며, 주의를 거울이지 않는한 타블렛의 밀도가 4.3g/cc이하로 떨어지게 되므로, 처리가 완결되기전에 용융금속의 표면으로 부유하게 되어 오우버풀 법에서 사용할 수가 없다. 설제에 있어서 처리제의 밀도로 얻을 수 있는 상한치는 약 6.5g/cc이다.

마그네슘 : 칼슘의 비율이 8 : 1이상일때는, 마그네슘과 용선사이의 반응격렬도가 거의 완화되지 않는다.

칼슘의 상한치는 1 : 1까지일 수 있으나 더 적은 것이 좋으며, 예컨데, 마그네슘 : 칼슘비율이 4.5 : 1, 좀 더 바람직하게는 3.5 : 1로 사용하는 것이 좋은데, 그 이유는 칼슘의 존재는 압분체의 밀도를 저하시키는 경향이 있기 때문이다. 그래프로부터 알수 있듯이, 마그네슘이 적을수록 칼슘은 좀더 많이 존재한다는 점에서 허용범위내의 마그네슘과 칼슘의 함량사이에는 역관계가 성립된다.

마그네슘의 함량은 5%-15%범위일 수 있으며, 이 범위내에서는 오우버풀 법에서 사용된 타블렛으로 부터의 허용할 수 없는 격렬한 반응의 위험을 한정된 비율의 칼슘 존재하에 감소시킬 수 있기 때문이다. 상기한 것보다 저함량의 마그네슘을 사용하는 것은 실질적이 못되며 고함량을 사용하는 것은 위험이 수반될 수 있다. 마그네슘은 마그네슘 금속이나 합금과 같은 편리한 원료로부터 유도해낼 수 있으며 입자크기는 0.7mm보다 작다. 마그네슘의 순도는 적어도 99%인 것이 좋으며 입도는 0.15-0.40mm인 것이 가장 바람직하다.

칼슘은 어떠한 편리한 형태로도 배합할 수 있으며, 단 위험이 있거나 너무 안정해서 반응의 격렬성에 영향을 미칠 수 없으면 안 된다. 바람직하게는 칼슘을 규화칼슘과 같은 합금으로서 도입하다. 마그네슘 : 칼슘의 비율때문에 칼슘으로 도입한 때일지라도 규소의 함량이 10-15%를 초과하는 일은 거의 없으며, 이러한 사실은 규소의 농도가 크면 클수록 바람직하지 못한 부작용의 위험성이 커진다는 점에서 유익하다.

여러가지 유형의 철분(iron powder)을 사용할 수 있으며, 예를 들면 해면철분이나 강분(steel powder)을 사용한다. 순도는 적어도 95%이어야 하며, 적어도 98％인 것이 좋고 가능하면 100%에 가까운 것이 좋은데, 이는 주로 산화철과 알루미나인 불순물은 해면철이나 강분의 압축성에 영향을 미치게되어 제조된 압분체의 밀도와 마그네슘 회수치에 영향을 미치기 때문이다.

주철의 만족스럽게 구상화 하는데 필요한 타블렛의 중량은 철의 조성과 타블렛중의 마그네슘 함량에 좌우되지만, 보통 처리할 용선의 중량을 기준으로 해서 0.5-3.0% 범위이다.

철, 마그네슘 및 칼슘 외에도 타블렛은 구상 흑연 주철 제조시 용선에 보통 첨가되는 다른 원소를 소량함유할 수도 있다. 그러한 원소의 예로서 칼슘외의 알칼리 토금속, 회토류 및 주석이 있다. 이 원소들은 타블렛중에 합금으로서, 예를 들면 Mg-Sn, Mg-Ba, Mg-Be합금, 세륨 미시메탈이나 규화세륨으로서, 또는 염으로서 존재할 수 있다. 타블렛은 또한 탄화규소나 비스무트와 같은 주철용 접종물이나, 플루오르화 마그네슘이나 회토류 플루오르화물과 같은 용융제를 함유할 수 있다. 그러나, 각각의 경우 타블렛의 밀도가 최소치 이하로 떨어지지 않도록 유의해야만 한다. 결합체의 사용은 불필요하며, 사용을 피해야만 한다.

처리제 중에 탄소를, 예를 들면 결정질 흑연, 무정형 탄소 또는 파쇄된 탄소 전극 폐물의 형태로 함유시키는 것이 유익하다. 5중량%까지 바람직하게는 2-4중량%의 탄소 첨가는 혼합물의 압축성을 증가시켜서 필요한 고밀도를 달성하는데 도움을 준다. 탄소의 배합은 또한 철분 입자가 함께 소결되는 것을 방지하므로 용선내에서 처리제의 물리적 파괴를 조장한다.

처리제 타블렛은 성분의 건조혼합물을, 반전 로울 프레스 상에서, 적당한 압력과 온도에서 압축 성형하여 제조하는 것이 좋다. 타블렛은 어떤 편리한 형상과 크기라도 가능하지만 0.5cc-10cc의 부피를 갖는 것이 좋으며 높은 부피밀도를 갖는 것이 좋다.

주물 공장에서 실제로 행하는 오우버풀 시험에서, 마그네슘 페로규소 합금과 비교해서 본 발명의 타블렛을 사용하는 구상화는 구상화하는 동안 적은 량의 슬랙이 생기고 용융금속 온도가 적게 감소되며 구상화된 철이 개량된 금속구조를 갖는 것이 관찰되었다. 이러한 이점은 일부는 규소를 거의 함유하지 않는 타블렛을 사용하기 때문에 규산질 슬랙이 적게 형성되어 슬랙이 적게 만들어지고, 마그네슘 함량이 안정하게 높아서 반응의 격렬성이 감소되고 타블렛이 적게 필요하게 되므로 이 양자의 결과 용융 금속의 온도가 저하되지 않게되는 사실에 기인한다고 볼 수 있다.

본 발명에 따른 처리제는 처리제를 하부로 유지시키는 플런징 벨과 같은 장치를 포함하는 기존 설비에 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 처리제는 처리제를 레이들이나 도가니 같은 야금용 용기의 저부에 간단하게 넣고 처리할 주철이나 강을 용기에 단순 주입하는 단순한 ＂오우버풀＂법에 사용할 수 있는 큰 이점이 있다. 소망에 따라, 처리제가 용융금속의 초기 돌입에 의해 너무 격렬하게 변위되는 것을 피하기 위해 철이나 강 펀칭(steel punching)과 같은 것으로 처리제를 덮을 수 있다. 그러나 처리제의 밀도가 적어도 4.3인 조건에서는, 주입을 시작할때 처리제를 덮든지 안덮든지간에, 처리제의 타블렛등이 상부를 점차 부유한다 할지라도 그렇게 될때까지는 마그네슘 반응이 완결되어 구상화와 다른 처리는 종결된다. 본 발명의 처리제는 적어도 4.3의 밀도를 가지므로 실제 용융 금속내에 처리제가 체류하는 시간은 마그네슘 함량이 용융금속의 상면에서 마그네슘이나 산화마그네슘 증기로서 유리되지 않고 용융 금속내에서 적절하게 유리되기에 충분하다.

다음의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이다.

[실시예 1]

각 성분을 함께 혼합함으로써 다음의 조성물(중량으로)을 제조했다 :

(A) (본 발명에 따르지 않은 방법)

해면철(입도는 0.15mm이하, 철함량 98.5%) 92.5%

마그네슘(입도는 0.35mm이하) 7.5%

(B) (본 발명에 따른 방법)

해면철(입도는 0.15mm이하, 철함량 98.5%) 86.5%

마그네슘(입도는 0.35mm이하) 7.5%

규화칼슘(입도는 0.5mm이하) 6.0%

이 조성물은 5톤/cm의 압력에서 작동하는 반전 로울 단광제조기를 사용해서 크기가 대략 3cm×2cm×1.5cm인 편도(almond)형 단광으로 제조했다.

조성물(A)로부터 제조한 단광은 5.80g/㎤의 밀도를 가지며 조성물(B)로부터 제조한 단광은 5.34g/㎤의 밀도를 갖는다.

타블렛은 다음과 같은 조작에 의해 주철용 구상화제로서의 시험을 했다 :

구상화할 기본 철을 고주파 무철심 유도로 내에서 용해시켰으며 충전제는 3.5%탄소와 2.3%규소의 분석치를 나타내는 용융물이 생성되도록 선택했다. 용선을 1540℃로 과열하고, 처리할 철의 중량에 대해 2.45중량%의 구상화 타블렛을 함유하며 철중량에 대해 1.8-2.5중량%의 강펀칭으로 된 층으로 덮은 처리 레이들내로 보냈다. 마그네슘이 타블렛으로부터 방출될때 반응 격렬도에 대해 관찰했다. 철을 처리전과 처리후에 분석해서 잔류 마그네슘함량과 마그네슘 회수치를 측정했다.

시험결과는 다음 표에 나타나 있다 :

[실시예 2]

각 성분(백분율은 중량%)을 함께 혼합하여 다음의 조성물(본 발명에 따르지 않은 방법)을 제조했다 :

(C) 해면철(입도는 0.15mm이하, 철함량 87%) 86.5%

마그네슘(입도는 0.35mm이하) 7.5%

규화칼슘(입도 0.5mm이하) 6.0%

이 조성물은 실시예 1에 기술한 방법을 사용해서 단광으로 만들고 생성된 단광을 구상화제로서 실시예 1의 조성물(B)의 단광과 비교했다.

조성물(C)단광은 조성물(B)단광의 밀도가 5.34g/㎤인데 비해 3.4g/㎤의 밀도를 갖는다.

실시예 1에 기술한 바와 같이 용선처리에 사용시, 조성물(C)단광은 부유하며 용선의 표면에서 반응하고 철중 잔류 마그네슘 함량은 단지 0.008%였다. 조성물(C)단광은 철중 잔류 마그네슘함량이 0.051%였다.

[실시예 3]

각성분을 함께 혼합함으로써 다음의 조성물을 제조했다(백분율은 중량％) :

(D) 해면철(입도는 0.15mm이하, 철함량 98.5%) 66.5%

회설철분(입도 0.25mm이하) 20.0%

마그네슘(입도 0.35mm이하) 7.5%

규화칼륨(입자크기 0.5mm이하) 6.0%

이 조성물은 실시예 1에 기술한 방법을 사용해서 단광으로 제조했으며 생성된 단광은 5.3g/㎤의 밀도를 갖는다.

단광을 실시예 1에 기술한 조작을 사용해서 구상 흑연 주철 제조에 사용했다.

마그네슘의 방출에 기인한 반응은 온화했으며 철중 잔류 마그네슘함량은 0.026 %였다.

[실시예 4]

각 성분(백분율은 중량%)을 함께 혼합하여 다음의 조성물을 제조했다 :

(E) 강분(입도는 0.5mm이하, 철함량은 99%) 82.5%

마그네슘(입도 0.35mm이하) 10.0%

규화칼륨(입자 0.50mm이하) 7.5%

이 조성물은 실시예 1에 기술한 방법을 사용해서 단광으로 만들었으며 생성된 단광은 4.9g/㎤의 밀도를 갖는다.

단광을 1.3중량%의 첨가율로 1520℃의 용선 1500kg을 처리하는데 사용했다. 단광을 레이들의 하부에 넣고 철중량에 대해 1%의 강 펀칭으로 덮은 다음 용선을 레이들중에 주입했다. 이러한 처리를 21회 수행했으며 평균 마그네슘 회수율은 24.5였다.

[실시예 5]

각 성분을 함께 혼합하여 다음의 조성물을 제조했다(중량%로) :

(F) 강분(입도는 0.5mm이화, 철함량은 99%) 90.0%

마그네슘(입도 0.35mm이하) 5.0%

규화칼륨(입자 0.50mm이하) 5.0%

(G) 강철분(입도 0.5mm이화, 철함량은 99%) 88.0%

마그네슘(입도 0.35mm이하) 5.0%

규화칼륨(입자 0.50mm이하) 5.0%

결정질 흑연 2.0

이 조성물은 실시예 1에 기술한 방법을 써서 단광으로 만들었다.

조성물(F)로부터 얻은 단광은 밀도가 5.1g/㎤, 조성물(G)로부터 얻은 단광은 밀도가 5.6g/㎤였다.

각 조성물의 단광을 2중량%의 첨가속도로 1510℃의 온도에서 용선 1300kg을 처리하는데 사용했다. 단광을 레이들 하부에 넣고 철중량의 2중량%인 강 펀칭으로 덮은 다음, 레이들에 용선을 주입했다. 조성물(F)는 40.5%의 마그네슘 회수도를 조성물 (G)는 41.0%의 마그네슘 회수도를 나타냈다.

[실시예 6-20]

다음과 같은 배합물을 만들어서 규정된 밀도를 갖는 타블렛으로 압축 성형했다. 각각의 경우 성형한 타블렛을 주철의 구상화에 사용했으며, 격렬한 반응을 일으키지 않고 만족스러운 마그네슘 회수치를 나타내는 만족스러운 결과가 얻어졌다. 각각의 경우 성분은 앞에 명시한 순도와 입도를 가졌다.

[실시예 21 및 22]

다음과 같은 조건에 따라 제조한 타블렛을 시험함으로써 2가지 또 다른 평가를 실시했다.

21) 마그네슘 하량 10%, 규화칼슘 함량 7.5%, 잔여 순수 해면철로 구성되며 Mg : Ca비율이 4.4 : 1인 혼합물을 4.1g/cc의 밀도를 갖도록 압축 성형했다. 주물 공장 조건하에서 사용시, 타블렛은 저밀도로 인해 용선상에 부유했으며 회수율은 7.5%에 불과했다. 이것은 허용될 수 있다.

22) 마그네슘 함량 10%, 규화칼슘 함량 4%, 탄소함량 2%, 잔여순수 해면철로 구성되며 Mg : Ca비율이 8.3 : 1인 혼합물을 밀도가 5.0g/cc가 되도록 압축 성형했다. 주물공장 조건하에서 사용시 마그네슘과 용융 금속사이의 반응은 허용치를 넘어서 격렬하게 일어났으며 이것은 Mg : Ca의 한계가 약 8 : 1임을 증명해 준다.

Claims (1)

1. 미립철, 마그네슘 및 칼슘을 포함하는 치밀화한 혼합물로서, 마그네슘 함량은 5내지 15중량%이고, 마그네슘 대 칼슘의 중량비는 1 : 1 내지 8 : 1범위이고, 철은 순도가 적어도 95중량%로서 입자크기는 모두 0.5mm보다 작으며, 이 혼합물은 밀도가 적어도 4.3g/㎤인 압분체로 형성된 처리제.

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