NL8920808A - Materiaal voor het affineren van voor diverse toepassingen geschikt staal. - Google Patents

Description

AANVRAAGSTER NOEMT ALS UITVINDERS: 1, Anatoly Yakovlevich Nakonechny, 2. Alexandr Jurievich Zaitsev, 3· Manat Zhaksybergenovich Tolymbekov, 4. Jury Fedorovich Vyatkin en 5. Vasily Serafimovich Kolpakov

Materiaal voor het affineren van voor diverse toepassingen geschiktstaal

Technisch gebied

De uitvinding heeft betrekking op metallurgie en in het bijzonderop materialen voor het affineren van voor diverse toepassingen geschiktstaal.

Achtergrond van de uitvinding

Voor diverse toepassingen geschikt staal is een term die gebruiktwordt met verwijzing naar staal met de volgende samenstelling, gew.%: koolstof 0,05-0,5 mangaan 0,25-2 ijzer de rest.

Voor diverse toepassingen geschikt staal kan ook elementenbevatten (gew.#) zoals: silicium tot 0,6 aluminium tot 0,08 chroom tot 2 vanadium tot 0,2 titaan tot 0,2.

De aanwezigheid van andere elementen is eveneens niet uitgesloten.In de praktijk van de staalproduktie in de wereld kan men metbetrekking tot de gietpan, de volgende processen onderscheiden: legeren,ontzwavelen, modificeren en verwijderen van niet-metallische insluit-sels, en ontgassen, d.w.z. de verlaging van het zuurstof-, stikstof- enwaterstofgehalte.

Het legeren en affineren worden achtereenvolgens uitgevoerd. Hetstaal wordt gelegeerd door toevoeging van diverse ferrolegeringen en wordt dan geaffineerd door middel van technieken, zoals toepassing vaneen vacuüm of het inleiden van poedervormig materiaal met behulp van eenstraal van een inert gas.

Er treden aanzienlijke warmteverliezen op tijdens zowel hetlegerings- als het affineringsproces. Om de verliezen te compenserenmoet het metaal worden oververhit in de oven en afgetapt bij eentemperatuur boven normaal of het moet worden verhit in de gietpan metbehulp van bepaalde middelen.

Beide manieren kunnen echter niet zinvol worden toegepast bij hetbereiden van voor diverse toepassingen geschikt staal. Op de eersteplaats resulteert een verhoging van de oplosbaarheid van zuurstof bijhoge temperaturen in een oxidatiegraad van het metaal die groter is dannormaal. Dit vereist het gebruik van meer desoxiderende stoffen die hetstaal verontreinigen door de niet metallieke insluitsels die uit dereactie ontstaan en de produktkwaliteit verminderen. Op de tweede plaatsbrengt de extra verwarming met speciale middelen extra kosten met zichmee, aangezien dergelijke middelen moeten worden aangekocht en geïnstal¬leerd verlengen ook de behandelingsperiode, waardoor de capaciteit vande installatie wordt verminderd.

Al met al stijgen de kosten van staal - een feit dat niet terechtvaardigen is voor zover het de produktie van voor diverse toepas¬singen geschikt staal betreft.

Uit de stand der techniek is een materiaal bekend voor hetraffineren van gesmolten metaal (EP, Al, 0192090) dat de volgendesamenstelling heeft (gew.%): silicium 40-80 titaan 10-20 magnesium 1,5“3 calcium 0-0,5 aluminium 0-2 zeldzame aardmetalen 0-2 ijzer de rest.

Het bekende materiaal is echter ineffectief bij de verwijderingvan zwavel en niet metallieke insluitsels, door het percentage van de inhet gesmolten metaal opgeloste zuurstof laag is.

Het gehalte aan reactieve stoffen d.w.z. desoxiderende stoffen-aluminium, magnesium, calcium en zeldzame aardmetalen - die ook sterkeontzwavelings-additieven en sterk modificerende middelen van niet- metallieke insluitsels zijn, is laag in het bekende materiaal. Debeschikbare desoxiderende stoffen verwijderen effectief de in hetgesmolten metaal opgeloste zuurstof, wanneer het bekende materiaaldaaraan wordt toegevoegd, maar zij blijken in een te kleine hoeveelheidaanwezig te zijn voor de uit te voeren ontzwaveling en modificatie.

Afgezien daarvan vormt het titaan, dat aanwezig is in het bekendeaffineringsmateriaal, hoogsmeltende oxiden. Wanneer zij naar hetoppervlak stijgen, maken deze oxiden de slak viskeuzer en mindereffectief als sorbens van zwavel en niet metallieke insluitsels. Dezeongewenste substanties blijven in het metaal en verlagen de kwaliteitdaarvan.

Het bekende affineringsmateriaal is van geen nut bij de produktievan een metaal met een geconditioneerde samenstelling, wanneer hetgebruikt wordt als de bron van legeringselementen, gereduceerd uitdaarin aanwezige oxiden. Het silicium in het bekende affineringsmate¬riaal heeft een hoge affiniteit voor zuurstof, maar het is ook eenreduceermiddel met een lagere sterkte dan die van aluminium, magnesiumen calcium. Daarom levert de reactie zure oxiden van silicium op, die deviscositeit van de slak vergroten en de reactiviteit van het legerings-element in de slak verlagen. Dit heeft een negatief effect op dereductie van het legeringselement. Het proces van de ontzwaveling isook moeilijk door een verlaagd vermogen van de slak om sulfiden teverwijderen en te fungeren als het sorbens van niet- metalliekeinsluitsels.

Al de hierboven genoemde factoren verlagen de kwaliteit van staal.Er is ook een affineringsmateriaal bekend (SU, A, 456.32) met devolgende samenstelling, gew.%: mangaan 48-60 silicium 28-32 aluminium 6-12 calcium 0,4 -3 magnesium 0,3 -2 koolstof 0,06-0,3 fosfor 0,04-0,35 zwavel 0,01-0,02 ijzer de rest.

Dit materiaal levert echter geen goede resultaten op voor zoverhet de mate van ontzwaveling en verwijdering van niet-metallieke insluitsels betreft. '

De verklaring is de kwalitatieve en kwantitatieve samenstellingvan het bekende materiaal. In de eerste plaats is het percentage van deelementen met een hoge affiniteit voor zuurstof - zoals calcium,magnesium, aluminium en silicium - laag.

In de tweede plaats bevat het fosfor en zwavel, wat ongewenstetoevoegsels zijn.

In de derde plaats is er een overmaat aan mangaan, dat met dezwavel reageert onder vorming van een laagsmeltend mangaansulfide - eensubstantie die gemakkelijk oplost in het gesmolten metaal en vaninvloed is op de verzlakking van zwavel.

In de vierde plaats is koolstof in het bekende materiaal aanwezigals toevoegsel zodat extra koolstof vereist is voor het affineren vanhet metaal. Dit brengt een verhoging van het zwavelgehalte van hetmetaal en een verlaging van de produktkwaliteit met zich mee.

Het gebruik van het bekende materiaal als een oxide bevattendlegeringsadditief is onpraktisch. Ofschoon er elementen bestaan dieheftig reageren met de zuurstof van de oxiden, is het percentage ervanlaag. De mate van de reductie is derhalve zo laag dat er geen staal meteen bepaalde samenstelling kan worden geproduceerd. Er is geen sprakevan ontzwaveling en verwijdering van andere niet metallieke insluitselszodat er geen kwaliteitsstaal kan worden bereid.

Samenvatting van de uitvinding

De voornaamste doelstelling van de uitvinding is een materiaal televeren voor het affineren van voor diverse toepassingen geschikt staal,dat de ontzwaveling van staal en de verwijdering van niet-metalliekeinsluitsels hierin zal verbeteren door gebruikmaking van een bepaaldeverhouding van de componenten ervan.

Deze doelstelling wordt gerealiseerd het een materiaal voor hetaffineren van voor diverse toepassingen geschikt staal, bevattende:aluminium, silicium, magnesium, koolstof en ijzer waarin, volgens deuitvinding deze componenten in de volgende verhouding, gew.% aanwezigzijn: aluminium 30-^0 silicium 35-25 calcium 5-15 magnesium 7-5 koolstof 20-10 ijzer de rest.

Het beschreven materiaal is geschikt voor het affineren van staaltijdens het legeren, dat uitgevoerd wordt door toevoeging van ferrolege-ringen of door reductie van de legeringselementen uit de oxiden ervan.

Met het genoemde materiaal voor het affineren van voor diversetoepassingen geschikt staal, kan staal worden geproduceerd met eenminimumgehalte aan zwavel en andere niet-metallieke insluitsels. Ditkan bereikt worden door de aanwezigheid van meer dan een element met eenmaximale affiniteit voor zuurstof.

Het feit dat deze elementen aanwezig zijn in de gespecificeerdeverhouding zorgt ervoor dat de desoxidatie gelijktijdig plaatsvindt meteen onbelemmerende vorming van bolletjes van de niet-metalliekeinsluitsels waarvan men zich eventueel samen met de uitstromende slakontdoet. De sulfiden die ontstaan uit de ontzwaveling van voor diversetoepassingen geschikt staal gaan tegelijkertijd over in de slak.

Deze stappen dragen bij tot de verbetering van de kwaliteit vanhet voor diverse toepassingen geschikte staal.

Het genoemde affineringsmateriaal kan in de vorm van een mengselof een legering worden gebruikt. Het mengsel kan worden samengesteld uitzuivere materialen met een maximum gehalte van het voornaamste element.Zuivere materialen kunnen worden gemengd met verbindingen, bijvoorbeeldcarbiden van calcium of silicium of deze carbiden kunnen worden gemengdmet een aluminium-, magnesium- of ijzerhoudende legering.

Het is gunstig om het beschreven affineringsmateriaal te gebruikentijdens het gieten van het voor diverse toepassingen geschikte staal.

Het verdient ook de voorkeur om het beschreven materiaal bij hetlegeren van staal met magnesium te gebruiken dat gereduceerd wordt uithet materiaal, dat het mangaan in de vorm van oxiden bevat.

De tijdens het affineringsproces gevormde slak is van hetstromende type dat gemakkelijk af te scheiden is van het metaal. Ze isook een goede sorbens van zwavel en niet-metallieke insluitsels.Bovendien is een slak een goede warmte-isolator, die het metaal eenbetrouwbare bescherming tegen afkoelen en secundaire oxidatie biedt. Op deze wijze wordt een kwaliteitsstaal met een laag gehalte aan zwavel enniet-metallieke insluitsels geproduceerd.

Het beschreven affineringsmateriaal is rijk aan elementen diereactief zijn ten opzichte van zuurstof, het metaal in de gietpandesoxideren en de legeringselementen uit de oxiden reduceren. Ontzwave¬ling en de verwijdering van andere niet-metallieke insluitsels vindentegelijkertijd plaats.

Een toevoeging van een materiaal met oxiden van het legeringsele-ment aan het beschreven affineringsmateriaal voorkomt de "burning-out"van de ten opzichte van zuurstof reactieve elementen die zich bevindenin het beschreven affineringsmateriaal.

Het materiaal dat oxiden van het legeringselement bevat, lost snelop in de gietpan en vormt een slakkenlaag die oxidatie van de elementenmet een affiniteit voor zuurstof door de zuurstof in de atmosfeervoorkomt.

Samen met de reductie van de oxiden van de legeringselementen diehomogeen zijn verdeeld over de hoeveelheid metaal gaat het affinerings-proces verder. De reacties zijn exoterm zodat er geen behoefte is om hetmetaal in de oven of de gietpan voor te verwarmen. Dit verbetert nietalleen de produktkwaliteit, maar bespaart ook kosten.

Een aluminium- en siliciumgehalte van het beschreven affinerings¬materiaal dat respectievelijk 30“4θ en 2$~25% bedraagt, voldoet volledigaan de vereisten voor de desoxidatie van het materiaal. Dit scheptgunstige omstandigheden voor de ontzwaveling en levert een terugwin-ningspercentage van het legeringselement uit oxide op dat 95% bedraagt.Op deze wijze gevormde de complexe aluminium- en siliciumverbindingenstijgen gemakkelijk op naar het oppervlak. Aangezien ze een laagsmeltpunt hebben, verminderen ze de vloeibaarheid van de slak niet enhebben ze daarom geen negatief effect op de sorberende kracht ervan.

Een aluminiumgehalte van het beschreven affineringsmateriaal datlager is dan 30% vereist een verhoging van het siliciumgehalte tot meerdan 25% en heeft daarom een negatief effect op de reductie van hetlegeringselement uit het oxide daarvan. Het percentage bisilicaten- produkten van de oxidatie van het silicium - neemt toe in de slak ende reactiviteit van het legeringselement dat in de slak zit, neemt af.De slak wordt viskeus, het massatransport hierin wordt moeilijker en desorberende kracht van de slak met betrekking tot zwavel neemt af. Destaalkwaliteit wordt minder.

Een toename van het aluminiumgehalte tot meer dan 40% verlaagt hetsiliciumgehalte tot minder dan 25$. Dit is onpraktisch omdat een toename van het percentage terugwinning van het legeringselement wordt voorko¬men. Het aantal aluminiumoxide-insluitsels in het staal neemt toe,waardoor de kwaliteit ervan wordt verminderd.

Ook nemen de kosten van het affineringsmateriaal toe, die bij deprimaire kosten van het staal komen. Dit is niet te rechtvaardigen bijde produktie van voor diverse toepassingen geschikt staal.

Een calciumgehalte van het beschreven affineringsmateriaal dattussen de 5 en Vö% ligt, draagt bij ter verkrijging van staal met eenlaag zwavelgehalte. De calcium/magnesiumcombinatie produceert eenmorfologisch effect, dat leidt tot een uniforme verspreiding van deniet-metallieke insluitsels in de vorm van bolletjes.

Een calciumgehalte van minder dan 5% voorkomt de produktie vanstaal met een laag zwavelgehalte en is onverenigbaar met de produktkwa-liteit.

Een toevoeging van calcium in een hoeveelheid die groter is dan15# van het materiaal, veroorzaakt moeilijkheden die ontstaan door eenhoge dampdruk en een goede affiniteit voor zuurstof, wat inherent is aancalcium. Maar het voornaamste is dat een hoog calciumgehalte deproduktkwaliteit niet verbetert. Er treedt geen verdere verlaging vanhet zwavelgehalte op, maar de kosten van het materiaal en die van hetstaal nemen toe.

Een magnesiumgehalte van het beschreven affineringsmateriaal, datligt tussen 5~Ί%> draagt in combinatie met het calcium bij tot een lagerzwavelgehalte van het staal. De niet-metallieke insluitsels wordenkleiner, nemen een globulaire vorm aan en verspreiden zich uniform overhet volume van het metaal. Dit heeft een positief effect op de produkt¬kwaliteit .

Een magnesiumgehalte lager dan 51 is te laag om invloed uit teoefenen op de modificatie van niet-metallieke insluitsels. Een gehaltevan meer dan J% is niet van invloed op de produktkwaliteit.

Een koolstofgehalte van het beschreven affineringsmateriaal datligt tussen 10 en 20% voorziet in het legeren van het staal met hetkoolstof met een hoog terugwinpercentage. Een gedeelte van het koolstofdesoxideert het metaal zonder dit te verontreinigen omdat het produktvan de reactie een gas -koolstofmonoxide- is. Een hoge mate vanmetaaldesoxidatie maakt een effectieve ontzwaveling en de verwijderingvan andere niet-metallieke insluitsels mogelijk.

Een koolstofgehalte van minder dan 10%, maakt een toevoeging vanextra koolstof onvermijdelijk. De zwavel, die in dit geval wordttoegevoegd met het koolstofhoudende materiaal, verhoogt het zwavelgehal- te van het staal, waardoor de kwaliteit ervan wordt verminderd door deaanwezigheid van sulfide- en oxysulfide-insluitsels.

Een koolstofgehalte van meer dan 20# maakt het beschrevenmateriaal niet erg geschikt voor de behandeling van staal met een laagkoolstofgehalte. Ontoereikendheid van de verbindingen die een actieverol spelen bij het affineringsproces van staal is een ander neveneffect.

Een ijzergehalte van het beschreven materiaal dat ligt tussen5-15#» is precies de hoeveelheid die nodig is om het materiaal eendichtheid te verschaffen waardoor dit naar het scheidingsvlak van metaalen slak zinkt. De legeringselementen worden daar uit de oxiden geredu¬ceerd die in de slak zitten.

Er vindt ook een doeltreffende affinering van het metaal plaatsdoor de verwijdering van om zwavel en andere niet-metallieke insluitselshieruit. Het aangegeven koolstofgehalte vergemakkelijkt de invoering vankoolstof in het beschreven affineringsmateriaal, wanneer dit gebruiktwordt in de vorm van een legering, want ijzer verhoogt de oplosbaarheidvan koolstof.

Een ijzergehalte van minder dan 5# is onvoldoende om koolstof ineen vereiste hoeveelheid in het affineringsmateriaal te leiden enverlaagt de dichtheid van het materiaal dat in de slak kan blijven. Deelementen die reactief zijn ten opzichte van zuurstof, branden in ditgeval op.

Een ijzergehalte van meer dan 15# is niet wenselijk. De dichtheidvan het affineringsmateriaal neemt excessief toe en het materiaal zinktdiep in het metaal. Dit heeft een negatief effect op het reductieprocesvan de legeringselementen, dat plaatsvindt op het scheidingsvlak vanslak en metaal en verlaagt het gehalte van de elementen die reactiefzijn ten opzichte van zuurstof en zwavel. Een afname van de produktkwa-liteit is onvermijdelijk.

Het is ook gunstig om zeldzame aardmetalen aan het beschrevenaffineringsmateriaal toe te voegen. Aan de eigenschap dat ze uitermateactief zijn met betrekking tot de elementen die worden ingevoerd - O2,N, H, S - danken de zeldzame aardmetalen hun modificerende en affineren¬de kracht. De modificerende kracht wordt veroorzaakt door variaties inde oppervlaktespanning op het scheidingsvlak tussen de vloeibare en devaste fase. Het verschaft een controle over het proces van de primairestolling teneinde de mate van dispersie van de stollingsfasen teveranderen. Een gedispergeerde heterogene structuur van het gegotenstaal is een eerste vereiste voor een fijnkorrelige structuur van hetgewalste produkt.

Bovendien is de vrije energie van de zeldzame aardsulfidennegatiever dan die van sulfiden van andere metalen. Er worden bijvoor¬beeld geen gemakkelijk deformeerbare mangaansulfiden in de aanwezigheidvan zeldzame aardmetalen gevormd, want het zijn de insluitsels - sulfi¬den van zeldzame aardmetalen - die allereerst worden gevormd en pasdaarna de complexe oxysulfide-insluitsels die geen teweegbrengen tijdenshet walsen. De aanwezigheid van zeldzame aardmetalen in staal in deaangegeven hoeveelheid voorkomt flocculatie.

Het verdient aanbeveling dat de samenstelling (gew.#) van hetmateriaal voor het affineren van voor diverse toepassingen geschiktstaal, als volgt is: aluminium 30-40 silicium 30-25 calcium 5~15 magnesium 5-7 koolstof 10-20 zeldzame aardmetalen 5“1 ijzer de rest.

Een verlaging van het siliciumgehalte van het beschreven affine-ringsmateriaal van 95“25 gew.# tot 30-25 gew.%, veroorzaakt een afnamevan de totale hoeveelheid van niet-metallieke insluitsels, d.w.z.silicaten die aanwezig zijn in het staal. De extra ingevoerde zeldzameaardmetalen in een hoeveelheid van 1-5# dienen als modificerendeadditieven die de restanten van niet-metallieke insluitsels dispergerenzoals hercyniet (FeO.A^O^), CaO.A^O^, A^O^ en dergelijke. Hetresultaat is kwaliteitsstaal met een laag zwavelgehalte, dat niet-metallieke insluitsels bevat met een gunstige vorm en samenstelling eneen fijnkorrelige structuur verkrijgt wanneer het wordt gewalst.

Het is wenselijk dat het beschreven materiaal voor het affinerenvan voor diverse toepassingen geschikt staal de volgende samenstellingheeft (gew.#): aluminium 30-40 silicium 35-25 calcium I5-5 magnesium 5-7 koolstof 10-12 zeldzame aardmetalen 1-2 ijzer de rest.

Een verlaging van het koolstofgehalte van het beschreven affine¬ringsmateriaal van 10-20 gev.% tot 10-12 gew.# verruimt het toepassings¬gebied van het materiaal en maakt het geschikt voor de behandeling vanstaal met een laag koolstofgehalte van 0,1 gew.% of minder. De extratoegevoegde zeldzame aardmetalen in een hoeveelheid van 1-2 gew.% doendienst als een korrelaffineringsmiddel. Ze verhogen ook het ontzwave-lingseffect van andere componenten van het materiaal die een hogeaffiniteit voor zuurstof hebben - aluminium, silicium, calcium, enmagnesium - en zorgen voor een diepe desoxidatie in de gietpan enbovendien voor een ontzwaveling van het metaal. De ontzwavelings- enaffineringseigenschappen van de zeldzame aardmetalen verlagen hetgehalte aan niet-metallieke insluitsels en verhogen de kwaliteit van hetstaal.

Om het proces van de bereiding van het beschreven affineringsmate-riaal aan te passen aan een gestroomlijnde uitvoering en om de kosten tedrukken, verdient het aanbeveling om calcium, silicium en koolstof in devorm van in de handel verkrijgbare produkten d.w.z. calcium- ensiliciumcarbiden in te voeren. Deze materialen zijn niet duur en leverengeen problemen op met betrekking tot het hanteren en opslaan ervan.

Alhoewel calciumcarbide een goede ontzwavelingsstof en koolstof-houdend is, bevordert siliciumcarbide de slakvorming, versnelt deontzwaveling en is een effectief sorbens van niet-metallieke insluit¬sels.

Het beschreven materiaal voor het affineren van voor diversetoepassingen geschikt staal, verbetert duidelijk de produktkwaliteitdoor verlaging van het gehalte aan zwavel en niet-metallieke insluit¬sels.

Beste manier om de uitvinding uit te voeren

Het beschreven affineringsmateriaal wordt op de volgende wijzebereid.

Een hoeveelheid van 5 ton van aluminium en magnesium wordt in eeninductie-oven tot 600-650°C verhit en er wordt een inerte gasatmosfeeraangebracht boven het oppervlak van de smelt voordat deze verhit wordtop 1.000-1.100°C en ijzer wordt toegevoegd aan het bad. Het gesmoltenmetaal wordt gehomogeniseerd, afgekoeld tot 550-600°C en in ijzerengietbakken gegoten. Bij het afkoelen wordt het materiaal verkleind,zoals vereist is. Om het affineringsmateriaal te bereiden kan een vacuüm-inductieoven worden gebruikt, die bij dezelfde temperatuur werkt.

Het basismateriaal wordt gemengd met calcium- en siliciumcarbidenen in de gietpan geplaatst om zwavel en andere niet-metallieke insluit-sels te verwijderen uit het voor diverse toepassingen geschikt staal.

Het beschreven affineringsmateriaal wordt op de volgende wijzegebruikt. Het materiaal dat geaffineerd moet worden, kan in ieder bekendtype installatie worden bereid: een Siemens-Martinoven, elektrische oven of een convertor die aangeblazen wordt aan de bovenkant, onderkantof zowel aan de boven- als onderkant waarbij de toevoerstroom kanbestaan uit een mengsel van zuurstof met een gas, een inert gas of eenmengsel van inerte gassen.

Het uit de staalproducerende installatie afgetapte metaal is eenhalf-gereed koolstofprodukt met de volgende samenstelling, gev.%: koolstof 0,05-0,3 mangaan 0,05-0,1 silicium sporen aluminium sporen zwavel tot 0,03 fosfor tot 0,025 ijzer de rest.

De keuze van de staalproducerende installatie hangt af van deeisen waaraan ieder bijzonder type van voor diverse toepassingengeschikt staal moet voldoen en deze kan gemaakt worden door de staalpro¬ducent .

Het half-gerede koolstofprodukt wordt afgetapt uit de staal¬producerende installatie in een gietpan met een capaciteit die overeen¬komt met of een veelvoud is van die van de installatie.

Tezamen met het gieten van het half-gerede koolstofprodukt in degietpan worden hieraan ijzerlegeringen toegevoegd of een materiaal datlegeringselementen in de vorm van oxiden en ook het beschreven materiaalvoor het affineren voor diverse toepassingen geschikt staal bevat. Aldeze materialen moeten worden toegevoegd voordat het gietproces voorbijis.

Als oxidebronnen kunnen materialen worden gebruikt die oxiden vanmangaan, chroom, vanadium en titaan bevatten. Ze kunnen afzonderlijk ofin diverse combinaties in de gietpan worden gebracht, afhankelijk van deaangegeven samenstelling van het staal dat verkregen moet worden.

De reductie van de legeringselementen uit de oxiden in de gietpan is een kortstondig proces dat vrijwel eindigt tegen de tijd dat hetuitgieten van het half-gerede koolstofprodukt is voltooid. Het percenta¬ge terugwinning van de legeringselementen bedraagt 30-31%.

De ontzwaveling en verwijdering van andere niet-metalliekeinsluitsels gaat tezamen met het legeren en is voltooid tegen het eindevan het gieten. Dit verbetert de produktkwaliteit en bespaart kosten.

Wanneer het beschreven affineringsmateriaal gebruikt wordt bij hetlegeren in de gietpan van voor diverse toepassingen geschikt staal incombinatie met ferrolegeringen, verbetert dit ook de produktkwaliteit,maar in mindere mate. De verklaring is dat bij het aftappen van hethalf-gerede koolstofprodukt uit de staal-producerende installatie eenbepaalde hoeveelheid slak uit de oven in de gietpan terecht komt. Desterk geoxideerde, van de oven afkomstige slak, veroorzaakt niet alleeneen extra verbranding van het desoxidatiemiddel, maar belemmert deontzwaveling zodat het gehalte van niet-metallieke insluitsels toeneemt.De volledig gereduceerde fosfor van de slak gaat over in het staal. Elkepoging om de ovenslak te isoleren en een nieuwe samen te smelten uit dezelfsmeltende slak-producerende mengsels, of om synthetische slak tegebruiken, het proces ingewikkelder en vermindert de installatiecapaci-teit. Deze toepassing is dus niet altijd gunstig voor de produktie vanvoor diverse toepassingen geschikt staal, doordat ze een verhoging vande kosten veroorzaakt.

Daarom wordt er de voorkeur aan gegeven om het beschrevenaffineringsmateriaal te gebruiken wanneer het legeren uitgevoerd wordtmet behulp van oxiden.

Aangezien het beschreven affineringsmateriaal en het materiaal datde legeringsoxiden bevat, worden toegevoegd tijdens het gieten van hethalf-gerede koolstofprodukt in de gietpan, brandt slechts een minimumvan de elementen met een hoge affiniteit voor zuurstof, dat aanwezig isin het beschreven affineringsmateriaal, op. Bij het smelten tijdens hetgieten, vormt het materiaal dat oxiden van de legeringselementen bevateen slakkenlaag aan het oppervlak van het gesmolten half-geredekoolstofprodukt dat het beschreven affineringsmateriaal isoleert t.o.v.de zuurstof van de atmosfeer. Er wordt een sterk gedesoxideerd metaalgeproduceerd dat zich gemakkelijk leent voor ontzwaveling en waarbij deproduktkwaliteit wordt verbeterd.

Het beschreven materiaal voor het affineren van voor diversetoepassingen geschikt staal kan worden bereid in de vorm van een mengseldat calciumcarbide, siliciumcarbide en een aluminium-magnesium-ijzerle-gering bevat. Dit mengsel leent zich goed voor een gestroomlijnde produktie, en wel beter dan de mengsels waarin de componenten aanwezigzijn in een zuivere vorm met een maximumgehalte van het belangrijksteelement; het is ook goedkoper.

Het voor de bereiding van het mengsel gebruikte siliciumcarbidehad de volgende samenstelling, gew.%: 97.82; Si, 0,17; Si02, 0,12;A1203, 0,9; Ρβ2θ^, 0,43; CaO, 0,3; MgO, 0,26. De samenstelling van hetcalciumcarbide was in gew.%: CaC2, 78,9; CaO, 17,3; A1203, 1,6; Si02,0,8; Pe203, 0,5; MgO, 0,9-

De alumirium-magnesium-ijzer-legering werd bereid door smelten vanhet aluminium en het magnesium bij 600-650°C in een inductie-oven metbasische bekleding onder gebruikmaking van een kroes. De temperatuurwerd hierna verhoogd op 1.000-1.100 °C en er werd een inert gas in hetoppervlak van de smelt gevoerd, voordat het ijzer portiegewijze hieraanwerd toegevoegd. Opdat het ijzer kan oplossen werd de smelt gekoeld tot550-600°C en in ijzeren gietbakken gegoten. Met een verkleining van delegering tot een bepaalde deeltjesgrootte werd de bereiding voltooid.

Om oxidatie van het magnesium en aluminium te voorkomen, kan delegering worden geproduceerd in een vacuüminductie-oven.

Het beschreven affineringsmateriaal kan ook worden gebruikt in devorm van een legering. Ten eerste vereenvoudigt dit de opslag, debewerking en de invoer van het materiaal in de gietpan. Het is niet zohygroscopisch als calciumcarbide of zo sterk agressief als siliciumcar¬bide, waarvoor speciale mengers noodzakelijk zijn. Ten tweede is hetaffineringsmateriaal, toegediend in de vorm van een legering, homogeend.w.z. van uniforme chemische samenstelling en heeft een uniformedichtheid. De stabiliteit van het affineringsproces in de kan in ditgeval gietpan worden gegarandeerd. Ten derde verschaft de samenstellingvan de legering een middel om de reactiviteit van de componenten tenopzichte van zuurstof, zwavel en niet-metallieke insluitsels te regelen.

De smelt- en giettechnieken en de gebruikte temperaturen zijnidentiek aan die, welke gebruikt worden bij de bereiding van dealuminium-magnes ium-ijzerlegering.

Het toegevoegde materiaal was als volgt: aluminium met een samenstelling, in gew.%: Al, 99.8; Fe, 0,12; Si,0,01; Cu, 0,01; Zn, 0,04; Ti, 0,02; kristallijn silicium met een samenstelling, in gew.%: Si, 98,8;Fe, 0,5; Al, 0,5; CaO, 0,2; metalliek calcium met een samenstelling, in gew.%: Ca, 98,96; Al,0,1; Mg, 0,5; Mn, 0,05; N. 0,06; zuurstof, 0,3; Fe, 0,01; Si, 0,02; metalliek magnesium met een samenstelling, in gew.%: Mg, 98,6, Ca,

O, 3; Al, 0,5; Si, 0,2; Mn, 0,1; Cu, 0,3; J

Koolstof in de vorm van geschuurde, met grafiet behandeldeelektroden met een samenstelling, in gew.#: C, 98; verlies aan ijzeront-steking, 2; met een samenstelling, in gew.#: Fe, 99.5; C, 0,1; S, 0,003; P, 0,005; Mn, 0,2; Si, 0,022; Cu, 0,07. Zn. 0,1; "Misch metal" met een samenstelling, in gew.#: zeldzame aardmeta¬len, 98; ijzer, de rest.

Om kosten te besparen en de smelttechniek te vereenvoudigen kan detoevoeging worden bereid uit andere componenten b.v.: silicium-calciummet een samenstelling, in gew.#: Ca, 31; Si, 65; Fe, 3; Al, 1; ijzer-silicium met een samenstelling, in gew.#: Si, 90*. Mn, 0,2;

Cr, 0,2; P, 0,03; S, 0,02; Al, 3.5; Fe, 6,05; en andere materialen met een geschikte samenstelling en concurre¬rende kostprijs.

Het beschreven percentage van aluminium en silicium in hetmateriaal voor het affineren van voor diverse toepassingen geschiktstaal, voorziet in de produktie van een sterk gedesoxideerd metaal.

Dit bevordert een goede ontzwaveling en zorgt voor reductie vande legeringselementen uit de oxiden ervan met een maximaal terugwin-ningspercentage. Complexe aluminaat- en silicaat- niet-metalliekeinsluitsels, die in dit geval worden gevormd, zijn laagsmeltendeverbindingen die gemakkelijk naar het oppervlak opstijgen en daar in deslak overgaan zonder afbreuk te doen aan de fysische en chemischeeigenschappen ervan (smeltpunt, vloeibaarheid, viscositeit, de sorptievan zwavel en andere niet-metallieke insluitsels, enz.).

Een afwijking van het beschreven aluminium- en siliciumgehaltevan het affinerende materiaal beïnvloedt het desoxidatieproces negatief,zodat de mate van ontzwaveling van het metaal dus afneemt. Er zullen ookminder legeringselementen worden gereduceerd uit de oxiden ervan dooreen veranderd gedrag van de slak. De capaciteit ervan als sorbens zalafnemen omdat de 'vloeibaarheid afneemt terwijl de viscositeit ensmeltpunt zullen toenemen. Het met dergelijke materiaal behandeld staalzal veel zwavel en andere niet-metallieke insluitsels bevatten en demechanische eigenschappen ervan zullen gering zijn.

Het calcium en magnesium in het beschreven affineringsmateriaal inde beschreven hoeveelheden zorgen voor een ontzwaveling van het metaalen modificering van de niet-metallieke insluitsels tijdens het gietenvan het metaal in de gietpan. Dit levert kwaliteitsstaal op.

Een verandering van het calcium- en magnesiumgehalte boven ofonder het aangegeven niveau, verlaagt het affinerend effect. Het zwavelgehalte neemt toe en inferieure niet-metallieke insluitsels wordengevormd, die niet uniform verspreid zijn. Zodoende wordt staal van lagekwaliteit geproduceerd.

Het koolstof dat aanwezig is in het beschreven affineringsmate-riaal in de beschreven hoeveelheid, dient niet alleen als legeringsele-ment maar neemt tot op zekere hoogte deel aan het desoxidatieproces enbevordert de ontzwaveling. Het gehalte aan niet-metallieke insluitselslijkt dan minimaal te zijn, want het koolstofmonoxide, dat gevormd isdoor de reactie tussen het koolstof en de in het metaal opgelostezuurstof ontsnapt zonder belemmering. De film van elke CO-bel is eensurfactant die niet-metallieke insluitsels absorbeert en deze afzet inde slak.

Een koolstofgehalte dat lager is dan de aangegeven hoeveelheid,maakt een extra carbonisatie van het metaal onontbeerlijk. Dit belemmertde gestroomlijnde productie van het metaal en doet de produktkwaliteitafnemen. Een te hoog koolstofgehalte beperkt het toepassingsgebied vanhet beschreven affineringsmateriaal en maakt het niet geschikt voorbehandeling van staal met een laag koolstofgehalte. Het percentage vanandere componenten neemt ook af in het materiaal, terwijl dat van zwavelen andere niet-metallieke insluitsels toeneemt waardoor de produktkwali¬teit wordt aangetast. Een lage mate van reductie van het legeringsele-ment maakt de produktie van staal met een bepaalde samenstellingproblematisch.

De beschreven hoeveelheid ijzer verleent een geschikte dichtheidaan het beschreven affineringsmateriaal en verhoogt het koolstofgehaltedaarvan.

Iedere wijziging van het ijzergehalte boven of onder de aangegevenhoeveelheid beïnvloedt de produktkwaliteit wanneer het staal wordtbehandeld met het beschreven affineringsmateriaal. Een resulterendopbranden van de elementen die reactief zijn ten opzichte van zuurstof,vermindert de mate van ontzwaveling, vermindert de reductie vanlegeringselementen en de modificatie van niet-metallieke insluitsels.Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zal nu worden toegelichtmet de volgende voorbeelden.

Voorbeeld 1

Het beschreven materiaal voor het affineren van voor diversetoepassingen geschikt staal werd gebruikt voor een legeringsbehandeling,met gebruikmaking van 350-t gietpan met een basische bekleding.

Een half-gereed koolstofprodukt met de samenstelling (gew.%) C, 0,05; Si, sporen; Mn, 0,05; S, 0,0l4; P, 0,012; Al, sporen; Fe, derest, werd in de gietpan bij 1.640°C afgetapt vanuit een met zuurstofaangeblazen convertor. Tegelijkertijd werd een met hitte behandeldmateriaal, rijk aan mangaanprotoxide zijnde materiaal, dat bevatte:(gew.X) MnO, 53,6; Si02, 29,1; Fe203, 3,9; A1203, 3.3: P205, 0,83; CaO,6,6; MgO, 2,1; C, 0,4; S, 0,17 dat in de gietpan was gebracht. Aan degietpan werd eveneens tegelijkertijd het beschreven affineringsmateriaaltoegevoegd, dat bevatte: (gew.%) Al, 40; Si, 35; Ca, 5; Mg, 7; C, 10;Fe, de rest. Beide toevoegsels werden in de gietpan gebracht voordat hetgieten van het half-gerede koolstofprodukt werd beëindigd.

Het aan een warmtebehandeling onderworpen materiaal dat rijk wasaan mangaan- protoxide, werd in een totale hoeveelheid van 3,8 ttoegevoegd en het materiaal voor het affineren van voor diversetoepassingen geschikt staal volgens de uitvinding werd gebruikt in eenhoeveelheid die noodzakelijk is het mangaanprotoxide te reduceren en hetstaal te affineren.

Dit had de volgende samenstelling (gew.$): C, 0,11; Mn, 0,49; Si,0,21; S, 0,003; P, 0,014; Al, 0,024; Fe, de rest. Het terugwinnings-percentage van mangaan bedroeg 38,2/ en de mate van ontzwaveling was78,6%.

Het gerede staal werd in een continu-gietmachine met een gebogengietmal gegoten die een streng produceerde met een dwarsdoorsnede van350 bij I.65O mm. De streng werd in plakken gesneden en deze werden totplaten met een dikte tussen 10 en 30 mm gewalst. De macroverdeling vanniet-metallieke insluitsels in de plaat, zoals bepaald door metallogra-fisch onderzoek in punten was: oxiden, 1,4; sulfiden, 1,6; silicaten,2,1. Er werd kwaliteitsstaal met een laag gehalte aan zwavel en niet-metallieke insluitsels verkregen.

Voorbeeld 2

De legeringsbehandeling van het metaal werd in dezelfde gietpanuitgevoerd als in voorbeeld 1 met gebruikmaking van het beschrevenmateriaal voor het affineren van voor diverse toepassingen geschiktstaal. De toevoegsels waren hetzelfde als in voorbeeld 1.

Het half-gerede koolstofprodukt, bevattende (gew.#) C, 0,05; Si,sporen; Mn, 0,05; S, 0,015; P, 0,014; Al, sporen; Fe, de rest, werdvanuit een met zuurstof aangeblazen convertor in de gietpan met eenbasische bekleding gebracht. Tegelijkertijd met het gieten werd hetmangaanrijke oxidemateriaal in de gietpan gebracht, samen met hetbeschreven materiaal voor het affineren van voor diverse toepassingen geschikt staal, dat een mengsel was van calciumcarbide, siliciumcarbideen aluminium-magnesium-ijzerlegering. De totale samenstelling (gew.%)van het affineringsmateriaal was Al, 30; Si, 30; Ca, 10; Mg, 5; C, 20;Fe, de rest.

Het geproduceerde staal had de volgende samenstelling in gew.%: C,0,12; Si, 0,19; Mn, 0,46; S, 0,005; P, 0,015; Al, 0,02; Fe, de rest.Het terugwinpercentage van mangaan bedroeg 91.4# en de mate vanontzwaveling van 66,7%.

Het staal werd in een continu-gietmachine met gebogen gietmalgegoten die een streng produceerde met een dwarsdoorsnede van 350 bijI.65O mm, die in plakken werd gesneden, waaruit een plaat met een diktevan 10-30 mm, werd gewalst. De macroverdeling van niet-metalliekeinsluitsels in de plaat was (in punten): oxiden, 1,5; sulfiden, 1,7;silicaten, 2. Er werd kwaliteitsstaal met een laag gehalte aan zwavel enniet-metallieke insluitsels verkregen.

Voorbeeld 3

Het metaal werd behandeld met het materiaal voor het affineren vanvoor diverse toepassingen geschikt staal en het afgewerkte staal werd opdezelfde wijze gegoten als in de voorbeelden 1, 2 met gebruikmaking vandezelfde toevoegsels.

Het half-gerede koolstofprodukt, dat in een met zuurstof aangebla¬zen converter was geproduceerd had de samenstelling in gew.%: C, 0,06;S, sporen; Mn, 0,004; S, 0,016; P, 0,015; Al, sporen; Fe, de rest.

Het gerede staal had de volgende samenstelling in gew.%: C, 0,11; Si, 0,19; Mn, 0,48; S, 0,006; P, 0,015; Al, 0,025; Fe, de rest.Het terugwinpercentage van mangaan bedroeg 97 > 6# en de mate vanontzwaveling was 62,5%*

De macroverdeling van niet-metallieke insluitsels (in punten) was:oxiden, 1,6; sulfiden, 1,8; silicaten, 1,8. Er werd kwaliteitsstaal meteen laag gehalte aan zwavel en niet-metallieke insluitsels verkregen.

Voorbeeld 4

De behandeling werd uitgevoerd met het beschreven materiaal voorhet affineren van voor diverse toepassingen geschikt staal, dat eenmengsel was met de volgende samenstelling (gew.#) Al, 30; Si, 35; Ca, 5;Mg, 7; C, 20; Fe, de rest.

De smelt-, affineer-, en giettechnieken waren dezelfde als die inde voorbeelden 1 t/m 3*

In de gietpan bevond zich een half-gerede koolstofprodukt met de volgende samenstelling in gew.#: C, 0,04; Si, sporen; Mn, 0,05; S,0,015; P, 0,015; Al, sporen; Fe, de rest, dat in een met zuurstofaangeblzen converter was geproduceerd.

Het aldus geproduceerde staal had de volgende samenstelling ingew.#: C,, 0,09; Si, 0,21; Mn, 0,48; S, 0,006; P, 0,016; Al, 0,021; Fe,de rest. Het terugwinpercentage van mangaan bedroeg 95,4# en de mate vanontzwaveling was 60%.

De macrovedeling van niet-metallieke insluitsels was (in punten);oxiden, 1,5; sulfiden, 1,9; silicaten, 2.

Voorbeeld 5

Met chroom gelegeerd staal werd behandeld in een gietpan metgebruikmaking van converterslak als het chroom bevattende oxidemate-riaal. De slaksamenstelling (gew.%) was als volgt: Cr203, 70,84; FeO,12,13; A1203, 9,35; Si02, 5,94; MgO, 1,74.

De slak-vormende ingrediënten waren kalk en vloeispaat. Eengerede koolstofprodukt met de samenstelling in gew.%: C, 0,06; Si,sporen; Mn, 0,08; S, 0,026; P, 0,012; Al, sporen; Cr, 0,1; Ni, 0,59;Cu, 0,51; Fe, de rest, werd bij 1.650°C vanuit een convertor in eenbasisch beklede gietpan getapt.

Tegelijkertijd met het gieten van het half-gerede koolstofproduktwerden in de gietpan 13,5 ton van het chroom bevattende oxidemateriaal,1,5 ton kalk en 0,02 ton vloeispaat gebracht. Eveneens in de gietpanwerd het beschreven materiaal voor het affineren van voor diversetoepassingen geschikt staal gebracht in de vorm van een legering met desamenstelling, in gew.%: Al, 37? Si, 25; Ca, 15; Mg, 7; C, 12; Fe, derest. Andere legeringselementen werden ingebracht door toevoeging vanij zerlegeringen.

Het aldus geproduceerde staal had de volgende samensteling ingew.%: C, 0,1; Si, 0,95; Mn, 0,62; Al, 0,035; S, 0,007; P* 0,015; Cr,0,87; Ni, 0,59; Cu, 0,51; Fe, de rest. Het terugwinpercentage van chroombedroeg 86,2% en de mate van ontzwaveling was 73,1#·

De in een continu-gietmachine geproduceerde plakken werden tot eenplaat gewalst zoals in voorbeeld 1 en 2 en de plaat werd onderworpen aanmetallografisch onderzoek. Deze toonde aan dat het gehalte van niet-metallieke insluitsels lager was dan in de vorige voorbeelden, waarmeeeen betere kwaliteit van het produkt was aangetoond. Het gehalte vanniet-metallieke insluitsels (in punten) was: oxiden, 1,5; sulfiden, 1,8;silicaten, 1,9·

Voorbeeld 6

Het metaal werd op dezelfde wijze behandeld en gegoten als in devorige voorbeelden, waarbij gebruik gemaakt werd van dezelfde materialenals in voorbeeld 5·

Het half-gerede in een met zuurstof opgeblazen convertor geprodu¬ceerde koolstofprodukt had de volgende samenstelling (gev.%): C, 0,06;Si, sporen; Mn, 0,05; S, 0,022; P, 0,012; Al, sporen; Cr, 0,13» Ni,0,68; Cu, 0,55» Fe, de rest. Tijdens het gieten van het koolstofproduktin de gietpan werd het materiaal toegevoegd voor het affineren van voordiverse toepassingen geschikt staal in de vorm van een mengsel,bevattende in gev.%: Al, 35; Si, 30; Ca, 7; Mg, 5; C, 20; zeldzameaardmetalen, 1; Fe, de rest.

Het produkt was staal met de volgende samenstelling, gew.%: C,0,12; Si, 1,01; Mn, 0,73; S, 0,007; P, 0,013; Al, 0,023; Cr, 0,9; Ni,0,68; Cu, 0,55; Fe, de rest. Het terugwinpercentage van het chroombedroeg 96,2% en de mate van ontzwaveling was 68,2%.

Uit metallografisch onderzoek van het afgewerkte staal bleek hetvolgend gehalte van niet-metallieke insluitsels (in punten): oxiden 1,6;sulfiden, 1,7; silicaten, 1,6. De insluitsels waren aanwezig in fijneglobulaire vorm.

Voorbeeld 7

Het chroom bevattende materiaal voor het affineren van voordiverse toepassingen geschikt staal werd in een gietpan gebracht tijdenshet hierin gieten van een half-gerede koolstofprodukt dat in een metzuurstof aangeblazen convertor was geproduceerd en de volgende samen¬stelling (gew.%) had: C, 0,05; Si, sporen; Mn, 0,05; S, 0,021; P, 0,015; Al, sporen; Cr, 0,1; Ni, 0,69; Cu, 0,53; Fe, de rest.

Dezelfde chroomoxide bevattende en slakvormige materialen als invoorbeeld 5 en 6 werden gebruikt.

Bovendien werd het beschreven materiaal voor het affineren vanvoor diverse toepassingen geschikt staal gebruikt in de vorm van eenmengsel van calciumcarbide, siliciumcarbide en een legering, diealuminium, magnesium, zeldzame aardmetalen en ijzer bevatte. Het gehalte van het affineringsmateriaal was als volgt, in gew.%: Al, 30;Si, 28; Ca, 15; Mg, 6; C, 10; zeldzame aardmetalen, 3; Fe, de rest.

De behandeling werd beëindigd tegen de tijd dat het gieten van hethalf-gerede koolstofprodukt in de gietpan voorbij was.

Het aldus geproduceerde staal had de volgende samenstelling,gew.%: C, 0,1; Si, 1,08; Mn, 0,72; S, 0,007; P, 0,015; Al, 0,024; Cr, 0,87; Ni, 0,69; Cu, 0,53; Fe, de rest. Het terugwinpercentage vanchroom bedroeg 96,2#, en de mate van ontzwaveling was 66.7%.

Uit metallografisch onderzoek van het staal bleek het volgendegehalte van niet-metallieke insluitsels (in punten): oxiden 1,4; sulfiden, 1,6; silicaten, 1,7. De insluitsels waren aanwezig in fijneglobulaire vorm.

Voorbeeld 8

Gebruikt werden dezelfde chroomoxide bevattende en slakvormendematerialen als in de voorbeeld 5 t/m 7· De smelt-, behandelings- engiettechniek waren dezelfde als in deze voorbeelden.

Het aan de affinering onderworpen half-gerede koolstofprodukt hadde volgende samenstelling (gew.#): C, 0,05; Si, sporen; Mn, 0,07; S,0,022; P, 0,013; Al, sporen; Cr, 0,1; Ni, 0,68; Cu, 0,53; Fe, de rest.

Het beschreven affineringsmateriaal werd gebruikt in de vorm vanoxidemateriaal met de volgende samenstelling (gew.%): Al, 40; Si, 26;Ca, 10; Mg, 6; C, 12; zeldzame aardmetalen, 5; ijzer, de rest.

Het geaffineerde staal had de volgende samenstelling, in gew.%: C,0,1; Si, 1; Mn, 0,73; S, 0,006; P, 0,013; Al, 0,026; Cr, 0,88; Ni, 0,68;Cu, 0,53; Fe, de rest. Het terugwinpercentage van chroom bedroeg $7,5%en de mate van ontzwaveling was 72,2#.

Het staal werd na gegoten en gewalst te zijn, onderworpen aanmetallografisch onderzoek, waaruit bleek dat het gehalte van niet-metallieke insluitsels (in punten) als volgt was: oxiden 1,7; sulfiden,1,4; silicaten, 1,6. Er werd kwaliteitsstaal geproduceerd met een laagzwavelgehalte. De niet-metallieke insluitsels waren aanwezig in de vormvan fijne bolletjes die uniform verspreid waren over het volume van hetmetaal.

i Voorbeeld 9

Voor diverse toepassingen geschikt staal werd gelegeerd metmangaan, onder met gebruikmaking van het beschreven affineringsmateriaalin de vorm van een legering met de samenstelling (gew.%): Al, 32; Si,35; Ca, 8; Mg, 7; C, 11; zeldzame aardmetalen, 1,5; Fe, de rest.

I Het mangaan bevattende oxidemateriaal had hetzelfde gehalte als in voorbeeld 5 en werd in dezelfde hoeveeheid toegevoegd.

Het aan het affineren onderworpen half-gerede koolstofprodukt hadde volgende samenstelling in gew.%: C, 0,05; Si, sporen; Mn, 0,05; S,0,016; P, 0,015; Al, sporen; Fe, de rest.

I Het aldus verkregen staal had de volgende samenstelling, in gew.%: C, 0,1; Si, 0,22; Mn, 0,48; S, 0,005; P, 0,015; Al, 0,022; Fe, de rest.Het terugwinpercentage van mangaan was 95,6# en de mate van ontzwavelingwas 68,8#.

Het gehalte van niet-metallieke insluitsels (in punten) was:oxiden, 1,4; sulfiden 1,7; silicaten, 1,9.

Voorbeeld 10

Een half-gereed koolstofprodukt, bevattende in gew.#: C, 0,06;Si, sporen; Mn, 0,05; S, 0,018; P, 0,015; Al, sporen; ijzer, de rest,werd geaffineerd met het beschreven materiaal in de vorm van eenlegering met de volgende samenstelling (gew.#): Al, 38; Si, 28; Ca, 10;Mg, 7; C, 12; zeldzame aardmetalen, 2; Fe, de rest.

Andere voor de legeringsbehandeling gebruikte materialen, warendezelfde als in de voorbeelden 1 t/m 4 en 9.

Het aldus geproduceerde staal had de volgende samenstelling, ingew.#: C, 0,1; Si, 0,18; Mn, 0,47; S, 0,006; P, 0,015; Al, 0,021; Fe,de rest. Het terugwinpercentage van mangaan bedroeg 93.2# en de mate vanontzwaveling was 66,7#·

Het staal werd op dezelfde wijze als in voorbeeld 1 gegoten,gewalst en metallografisch onderzocht. Het gehalte aan niet-metalliekeinsluitsels (in punten) was als volgt: oxiden 1,5; sulfiden, 1,7; silicaten, 1,8.

Op deze wijze werd kwaliteitsstaal met een laag zwavelgehalte ineen gunstige vorm en met een geschikte structuur gevormd, dat ook niet-metallieke insluitsels bevatte.

Industriële toepasbaarheid

De onderhavige uitvinding biedt voordelen bij het affineren vanstaal wanneer het legeren hiervan uitgevoerd wordt door reductie van hetlegeringselement uit een oxide bevattend materiaal zoals dit bijvoor¬beeld het geval is bij het affineren in de gietpan van voor diversetoepassingen geschikt mangaanstaal. De mate van ontzwaveling is 60-80#en het gehalte aan niet-metallieke insluitsels (in punten) is: oxiden1-2; sulfiden 1-2; silicaten, 1,5-2,5.

Claims (3)

1. Materiaal voor het affineren van voor diverse toepassingen geschikt staal, bevattende aluminium, silicium, calcium, magnesium,koolstof en ijzer, met het kenmerk, dat dit materiaal de genoemde componenten in de volgende hoeveelheden bevat, in gew.#: aluminium 30-40 silicium 35-25 calcium 5~15 magnesium 7"5 koolstof 20-10 ijzer de rest.

2. Materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het materiaal bovendien zeldzame aardmetalen bevat en de componenten in devolgende hoeveelheden, in gew.# bevat: aluminium 30-40 silicium 30-25 calcium 15“5 magnesium 5"7 koolstof 10-20 zeldzame aardmetalen 5“1 ijzer de rest.

3. Materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het materiaal bovendien zeldzame aardmetalen bevat en de componenten in devolgende hoeveelhednen bevat, in gew.#: aluminium 30-40 silicium 35"25 calcium 15-5 magnesium 5-7 koolstof 10-12 zeldzame aardmetalen 1-2 ijzer de rest.