NO136540B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO136540B NO136540B NO742538A NO742538A NO136540B NO 136540 B NO136540 B NO 136540B NO 742538 A NO742538 A NO 742538A NO 742538 A NO742538 A NO 742538A NO 136540 B NO136540 B NO 136540B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- magnesium
- iron
- network
- impregnated
- metallic
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 151
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 91
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 89
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 89
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 75
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 19
- 238000007514 turning Methods 0.000 claims description 17
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001417490 Sillaginidae Species 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 239000013527 degreasing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
- C21C1/025—Agents used for dephosphorising or desulfurising
-
- 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
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
I jern og stålindustrien er det nodvendig å behandle råjernet
i smeltet tilstand med avsvovlingsmidler for å redusere svovelinnholdet i ferdigproduktet. Metallisk magnesium er et virkingsfullt desoksyderings- og avsvovlingsmiddel. Imidlertid koker metallisk magnesium ved lav temperatur og den plutselige okningen i volum som skjer når magnesium tilsettes til smeltet jern vil derfor resultere i en heftig reaksjon idet magnesiumet fordamper.
En rekke metoder er hittil anvendt for å redusere denne
heftige aktivitet ved langsomt å tilfore metallisk magnesium til smeltet jern under strengt kontrollerte systemer. En av disse metoder for å redusere heftigheten er å impregnere porose legemer med metallisk magnesium og innfore disse magnesiumimpregnerte porose legemer i det smeltede jern.
Under disse betingelser frigjores det impregnerte magnesium-metall langsomt nok til å redusere heftigheten til et minimum.
Blant kjente porose legemer som er blitt anvendt med begrenset suksess for dette oyemed er poros koks, carbon, grafit eller keramiske legemer, som f.eks. brent kalk, kalksten eller dolomitt.
I tillegg er magnesium også blitt oppsuget i porost jern.
Blant disse tidligere kjente er svampjern hvor jernpartiklene er meget små og sintret sammen hvorved de danner en poros struktur* Svampjern er i seg selv kostbart å fremstille og å bruke. Omkostningene ved å danne store porose strukturer av svampjern er også hoye.
Fordi porene i svampjern er ekstremt små har den en tendens
til å frigjore magnesiumet for langsomt når det tilfores til
det smeltede jern og frigjoringen kan være for passiv for optimal drift. Svampjern kan også inneholde oksyder som kan forårsake heftige reaksjoner med magnesiumet, noe som har en uheldig virkning på effektiviteten.
En annen metode som horer til teknikkens stand for å fremstille jernbriketter som inneholder magnesium er å torrpresse sammen jernpartikler og magnesiumpartikler, som begge er i størrelsesorden 4,70 - 0,25 mm.
Når disse komprimerte jern- og magnesiumpartikler anvendes for
å avsvovle smeltet jern, blir den gjenværende jernstruktur vesentlig svakere etterhvert som magnesiumet smelter og derfor kan magnesiumet bli frigjort for hurtig og bevirke en heftig reaksjon.
I motsetning til disse produkter fra teknikkens stand blir der ifolge foreliggende oppfinnelse fremstillet et nettverk av jernbiter, spesielt dreiespon av stål, som sammenpresset danner et legeme med lav tetthet, hoy porositet og hoy styrke og som kan suge opp store mengder metallisk magnesium. Hulrommene i dette metalliske nettverk er tilstrekkelig store for å fri-g-jore magnesiumet med en onsket hastighet, d.v.s. fort nok til å bevirke hurtig reaksjon men ikke for hurtig slik at reaksjonen blir unodvendig heftig.
Man har funnet at det porose nettverk av metallisk jern ifolge foreliggende oppfinnelse besitter fordeler som ikke er tilstede i de- porose legemer ifolge teknikkens stand.
Foreliggende oppfinnelse omfatter en masse av skrapjernbiter presset sammen i tilfeldig orientering hvorved de danner et nettverk av biter som griper inn i hverandre.' Denne masse har en tetthet på 1,2 - lf,0 g/cm en porositet på 50% til 85% og en tverrbruddfasthet (short transverse tensile strength) på minst 0, 11+ kg/cm 2 , fortrinsvis minst 0,18 kg/cm 2. Denne masse av porost jernnettverk inneholder en labyrint av mellomrom i åpningene mellom de komprimerte * metallbiter. Disse åpninger kan fylles med metallisk magnesium ved å dykke det metalliske jernnettverk ned i smeltet magnesium og la det smeltede, opp-sugde metall stivne i mellomrommene i det porose nettverk. Mengden av magnesium som kan suges opp i metallmassen kan variere fra 16 til 55 vekt% av det impregnerte legeme. Dette produkt er vel anvendelig til å behandle jernsmelter, f.eks., for avsvovling av smeltene og også for å fremstille nodulært jern. Normalt anvendes 0,37 - 0,75 kg metallisk magnesium for å avsvovle 1 tonn smeltet jern. Omtrent ytterligere 1 til 2 kg magnesium anvendes for å danne 1 tonn nodulært jern.
Som skrapjern anvendes dreiespon av stål med fsigende dimensjoner:
Lengde 3 - 230 mm
Bredde 0,4 - 25 mm
Tykkelse 0,025 - 2»5 mm.
Skrapjernstykker innen dette storrelsesområde har vanligvis en romvekt på fra 0,1 til 1,0 g/cm .
Disse metallbiter blir presset sammen med et trykk på fra 70 til 1126 kg/cirT og danner et metallisk nettverk med en tetthet på 1,2 til 4,0 g/cm . Som nevnt ovenfor er porøsi-teten av dette nettverk 50 til & 5% og det har en tverrbruddstyrke (short transverse tensile strength) på minst 0,14 kg/cm<2>.
Dette nettverk av jern blir derpå dykket ned i smeltet magnesium og. holdt i smeiten noen minutter for å impregnere mellomrommene i nettverket. Det impregnerte legeme fjernes deretter fra det smeltede magnesium og avkjoles for at magnesiumet skal stivne.
Det impregnerte metall avkjoles, fortrinsvis i fravær av en oksyderende atmosfære. En foretrukket fremgangsmåte for avkjoling av det impregnerte sammenpressede metall-legeme er å dykke det ned i et oljebad.
Det ferdige produkt inneholder minst 18% metallisk magnesium.
Det porose metalliske nettverk ifolge foreliggende oppfinnelse er, når det er impregnert med magnesium, overlegent de porose legemer ifolge teknikkens stand. Det ikke bare kan ta opp og holde fast magnesium i mengder storre enn ca. 18% av dets totale vekt, men i tillegg, når det anvendes for å avsvovle jern, avgir det magnesium over en kort tidsperiode uten å forårsake en heftig reaksjon. Det har også en strukturell styrke som beholdes etterhvert som magnesiumet blir frigjort. Dette er en fordel fordi opprettholdelse av den strukturelle styrke er nodvendig for å forhindre at en voldsom reaksjon skal finne sted når magnesiumet frigjores. I tillegg er det også fordelaktig å anvende denne spesielle type av magnesiumimpregnert porost legeme fremfor andre typer av magnesiumimpregnerte legemer fordi det gjenværende metalliske jern i det porose legeme kan opploses i metall-, smeiten uten at man behover å fjerne bærermaterialet. Man har også funnet at denne spesielle type av metallisk jern-legeme har en tilstrekkelig styrke til å tåle behandling for impregneringen mens det samtidig har en porositet som kan 'oppta minst 18% metallisk magnesium.
I tillegg til å. fremstille et produkt som har alle disse fordeler kan det porose.legeme ifolge foreliggende oppfinnelse fremstilles av råmaterialer som er lett tilgjenge-lige.
Tettheten av det sammenpressede skrapjernnettverk for impregneringen er fra 1,2 til 4,0 g/cm mens tettheten av skrapjernbitene for komprimering var 0,1 til 1,0 g/cm . Porose metall-legemer som inneholder metallisk magnesium fra 18 til 55% kan fremstilles ifolge foreliggende fremgangsmåte. Reproduserbare produkter oppnås også ved fremgangsmåten.
Hvis tettheten av det komprimerte skrapjernnettverk er under 1,2 g/cm vil mengden av magnesium som vil oppsuges i det sammenpressede metall-legeme være over 55 vektfé. Ved denne ovre vektgrense vil volumet av magnesium være 85% av det totale volum av det impregnerte og sammenpressede metall-legeme. Med mere magnesium i det impregnerte legeme vil metall-legemet når det anvendes for å avsvovle jern være strukturelt meget svakt når magnesiumet opploses i jernsmelten og reaksjonen vil bli for voldsom.
Hvis tettheten av det sammenpressede skrapjernlegeme er over i+,0 g/cm vil mengden av magnesium som oppsuges være under 18 vekt%. Når magnesiuminnholdet er under 18% blir mengden av magnesium pr. vektdel av skrapjern for lavt og resultatet blir derfor en uokonomisk operasjon. Hvis det i tillegg til magnesiumet tilfores det smeltede jern en oket mengde av skrapjern vil denne okede mengde av skrapjern også avkjole smeiten ytterligere. Denne avkjoling bor unngås.
Hvis skrapjernbitene er for grove og/eller for kompakte vil brikettene ikke holde sammen ved det lave fabrikasjonspress som anvendes. Hvis hoyt fabrikasjonspress anvendes vil brikettene ikke ha tilstrekkelig porositet for å bli impregnert med en tilstrekkelig mengde magnesium.
Skrapmetallbitene som egner seg ifolge foreliggende oppfinnelse omfatter blott jern og lignende, men fortrinsvis stål. Skrapjernbitene må, som tidligere anfort, falle innenfor de storrelsesgrenser som er angitt ovenfor. Hvis skrapjernbitene er for korte, for tykke, for brede eller for flate vil et ekstremt hoyt trykk være nodvendig for å oppnå den strukturelle styrke som er nodvendig og derfor vil det komprimerte legeme bli for tett, noe som vil resultere i lav magnesiumoppsugning.
De mest fordelaktige typer av skrapjern er de som er ujevne i fasong og har variasjoner i storrelse som faller innen de storrelser som er spesifisert. Fint dreiespon, korte hovelspon og lignende er å foretrekke.
Det sammenpressede porose metall-legeme fremstillet ifolge foreliggende oppfinnelse kan også impregneres med legeringer. Legeringer som er særlig fordelaktig å anvende er magnesium-legeringer inneholdende jordalkalimetaller, aluminium, silisium og metaller av de sjeldne jordarter som f.eks. cerium, lantan ellér legeringer av sjeldne jordarter som f.eks. "Misch Metal" og blandinger av disse. Ordet "magnesium" vil i det etterfølgende omfatte metallisk magnesium og legeringer av magnesium.
Magnesium som er oppsuget i et komprimert porost nettverk av skrapstål fremstillet ifolge foreliggende oppfinnelse har folgende kombinerte fordeler fremfor det som er kjent fra teknikkens stand: 1) Det har hoy porositet og er derfor istand til å fast-holde store mengder av metallisk magnesium. 2) De fremstilte impregnerte legemer er strukturelt sterke og istand til å motstå hoye temperaturer til magnesiumet er blitt frigjort ved behandlingen av smeltet jern. 3) De fremstilte impregnerte legemer er aktive når de innfores i smeltet jern og derfor istand til å avsvovle det smeltede jern hurtig uten å gi voldsomme reaksjoner. Reaksjonstiden for å frigjore det metalliske magnesium fra de impregnerte legemer kan variere fra z til 10 minutter. 4) De magnesiumimpregnerte legemer fremstillet ifolge foreliggende oppfinnelse er jevne i sammensetning og, når de anvendes for å behandle smeltet jern, oppnår man reproduserbare resultater. 5) Tilforselen av den spesielle type av magnesiumimpregnert legeme anvender jern eller stål som bærer-materiale og tilforer derfor ikke fremmed bærermateriele til det smeltede jern, noe som senere måtte fjernes fra smeiten. 6) Skrapjernet smelter- etter'at magnesiumet er blitt frigjort og tilfores jern til smeiten og eliminerer derfor
nødvendigheten av å fjerne bærermaterialet etter behandlingen.
Skrapjern har vanligvis et belegg av olje.- Dette belegg kan fjernes for impregneringen hvis onskelig. En fremgangsmåte for å fjerne oljen er å opphete skrapjernet og brenne av denne. Denne opphetning kan gjores for eller etter sammenpresning.- Det er imidlertid okonomisk fordelaktig å presse skrapjernet og derpå opphete det sammenpressede jern for å fjerne oljen og forvarme metallet samtidig for' det innfores i det smeltede magnesium for oppsugning. Hvis det smeltede metall forvarmes' for" innforing av det smeltede magnesium, bor man forsoke å hindre at skrapjernet oksyderes- unodvendig. Det tilstedeværende oksyd kan reagere med metallisk magnesium og kan medvirke til en voldsom, reaksjon ved den etterfolgehdé' behandling aV jernsmelten og kan også forbruke en stor' mengde magnesium og derved minske effektiviteten.
Man- har funnet at vektokriingen av det sammenpressede nettverk av skrapjern, på grunn av oksydasjon, ikke skal over-skride 3% og fortrinsvis ikke over 1% ved opphetningstrinnet.
Oksydasjonen kan holdes innen de spesifiserte grenser hvis opphetningstemperaturen i luft holdes mellom 260 og 540°C. Temperaturer opp til ca. 650°C kan anvendes hvis for-varmningstiden ikke overskrider 1 time.
Det er innlysende at forvarmningstemperaturens ovre grense ikke er kritisk hvis forvarmningen utfores i en ikke-oksyderende atmosfære.
Man skal også være omhyggelig med lagring av de magnesium-imprégnerte legemer for å unngå reaksjon mellom magnesium og tilstedeværende fuktighet. Dette kan lett gjores ved å for-segle legemene med oppsuget magnesium i dertil egnede be-holdere eller piasere dem sammen med et torremiddel i metall-bokser som har et tettsluttende lokk.
Eksempel 1
Fint dreiespon av stål med ca. 0,05 mm tykkelse, 3,2 mm bredde og 25,4 mm lengde ble avfettet med et klorert opp-lbsningsmiddel. De avfettede dreiespon hadde en tetthet på 0,17 g/cm<3>. 57 g av de avfettede dreiespon ble torret og innfort i et komprimeringsrom (44,5 mm i diameter og 76,2 mm hoy). Dreiesponene ble sammenpresset ved et trykk på 140,6 kg/cm for å fremstille en brikett med en diameter på 47,6 mm og en hoyde på 17,8 mm. Brikettens tetthet var 1,8 g/cm<3>. Den sammenpressede brikett ble forvarmet til 454°C i 1 time for å fjerne det gjenværende opplosningsmiddel. Vektokning på grunn av oksydasjon ved forvarmningstrinnet var mindre enn 156.
Briketten ble deretter nedsenket i smeltet magnesium 5 minutter ved 732°C. Etter oppsugningen ble briketten fjernet fra den smeltede magnesium og avkjolt og veid på ny. Den viste seg å veie 102 g og inneholdt 44 vekt% metallisk magnesium. Brikettens tverrbruddfasthet (short transverse tensile strength) for oppsugningen av magnesium var 0,23 kg/cm<2>.
Fremgangsmåtedata og oppnådd resultat fremgår av tabell I.
Eksempel 2
Den impregnerte brikett fremstillet ifolge eksempel 1 og en annen brikett fremstillet på samme måte ble anvendt for å avsvovle smeltet jern.
Disse to briketter ble plasert i en innforingsklokke (plunging bell) som ble innfort i en jernsmelte på 181 kg
ved 1454°C. Det oppsugede magnesium metall i brikettene ble frigjort med moderat hastighet* uten heftighet eller spill av smeiten til tross for hoy magnesiumkonsentrasjon (78 volum-).
Svovelmengden i det smeltede jern ble redusert fra 0,041% til 0,013%.
Data om avsvovlingsprosessen er angitt i tabell II.
Eksempel 3
I dette eksempel ble brukt dreiespon av stål som var 0,13 - 0,25 mm tykke, 3,17 - 12,7 mm brede og ca. 25,4 mm lange. Romvekten av dette skrapjern var 0,57 g/cm . Fremgangsmåten som beskrevet i eksempel 1 ble brukt bortsett fra at en brikett med en diameter på 76,2 mm ble fremstillet i eksempel 3. med et komprimeringstrykk på 590,6 kg/cm i stedet for 12+0,6 kg/cm . Den sammenpressede brikett ble oppvarmet til 454°C i en time for å brenne av oljen.
Data om fremgangsmåte og oppnådd resultat er anfort i tabell
I.
Eksempel 4
I dette eksempel ble briketten, som ble fremstillet i eksempel 3, anvéndt for å avsvovle jern. Metoden som ble anvendt ved avsvovlingen er den samme som beskrevet i eksempel 2.
Fremgangsmåtedata er anfort i tabell II.
Eksempel 5
Dette eksempel viser en fremgangsmåte for fremstilling av briketter på samme måte som i eksempel 3, bortsett fra at skrapstålet ikke ble helt avfettet for magnesium ble oppsuget.
406 g skrap med en tykkelse på 0,13 - 0,50 mm, bredde på 1,6 - 9,5 mm og ca. 25,4 mm lange ble plasert i en form 76,2 mm i diameter og 152,4 mm dyp. Skrapjernet ble presset med et
trykk på 393»7 kg/cm ved hjelp av en fallvekt. Det ble fremstillet en brikett som målte 76,2 mm i diameter og 27 mm tykk og hadde en romvekt på 3,02+ g/cm .
Briketten ble nedsenket i smeltet magnesium i 10 minutter og derpå tatt opp. 110 g magnesium var suget inn i briketten og den inneholdt 21,7% magnesium.
Fremgangsmåtedata er anfort i tabell I.
Eksempel 6
Dette eksempel viser fremstilling av en brikett maken til fremgangsmåten beskrevet i eksempel 3 bortsett fra at briketten ikke ble forvarmet for den ble nedsenket i smeltet magnesium.
Dreiespon av stål som var 0,13 - 0,50 mm tykke, 1,6 - 9,5 mm brede og ca. 25,4 mm lange ble avfettet med trikloretylen i en dampavfetter. 395 g avfettet skrap ble plasert i en form 76,2 mm i diameter og 152,4 mm dyp. Skrapet ble utsatt for et trykk på 281,2 kg/cm og det ble fremstillet en brikett på 76,2 mm i diameter og 25,4 mm tykk. Briketten hadde en romvekt på 3,4 g/cm .
Briketten med romstemperatur ble nedsenket i smeltet magnesium ved 760°C i 10 minutter. Etter at briketten var tatt ut av den smeltede magnesium veide den 505 g og inneholdt 21,7% magnesium.
Fremgangsmåtedata er angitt i tabell I.
Eksempel 7
I dette eksempel blir en brikett fremstillet, som i eksempel 1, bortsett fra at et komprimeringstrykk på 351,5 kg/cm ble anvendt.
47,3 g avfettede fine dreiespon av stål ble plasert i en form 44,5 mm i diameter og 76,2 mm dyp. Etter pressing hadde briketten en diameter på 44,5 mm, var 15 mm tykk og hadde en romvekt på 2,4 g/cm .
Etter forvarmning av briketten til 454°C i 1 time ble den nedsenket i smeltet magnesium og tatt opp. Briketten veide etter innsugning 65,7 g og inneholdt 31% magnesium.
Fremgangsmåtedata er angitt i tabell I.
Eksempel 8
I dette eksempel ble en brikett fremstillet på samme måte som beskrevet i eksempel 1 bortsett fra at komprimeringstrykket var 98,4 kg/cm .
8,14 g av avfettede dreiespon av stål ble plasert i en form 44,5 mm i diameter og 76,2 mm dyp. Skrapstålét ble utsatt for et trykk på 98,4 kg/cm 2 og det ble formet en brikett på 44,5 mm i diameter og 5>5 mm hoyde med en tetthet på 1,5 g/cnr .
Den pressede brikett ble oppvarmet til 454°C i 1 time for å avfettes. Etter avfettingen ble briketten impregnert med magnesium ved å senke den ned i smeltet magnesium. Den impregnerte brikett veide. 17,5 g og inneholdt 53,5% magnesium.
Fremgangsmåtedata er angitt i tabell I.
. Eksempel 9
I dette eksempel ble en brikett fremstillet på samme måte som beskrevet i eksempel 3 bortsett fra at briketten hadde en diameter på 149,2 mm.
2270 g dreiespon av stål med en tykkelse på 0,13 - 0,50 mm,
en bredde på 3,2 - 12,7 mm og ca. 25,4 mm lange ble plasert i en form med 149,2 mm i diameter. Briketten var 41,3 mm tykk. Det ble anvendt et trykk på 492,2 kg/cm . Briketten ble derpå oppvarmet for å avfettes. Den avfettede brikett, som veiet 2180 g ble impregnert ved å dykkes i smeltet magnesium. Den impregnerte brikett inneholdt 25% magnesium og veide 2920 g.
Fremgangsmåtedata er angitt i tabell I.
Som beskrevet ovenfor er magnesiumimpregnerte briketter av skrapjern brukt for å avsvovle smeltet jern. I tillegg kan disse briketter også anvendes for fremstilling av nodulært jern. Fremgangsmåten er beskrevet i folgende eksempelt Eksempel 10
I dette eksempel ble briketter, fremstillet som i eksempel 3» anvendt for å fremstille nodulært jern. 181,4 kg jern ble oppvarmet til en temperatur på 1450°C. Opprinnelig inneholdt jernet 0,028 vékt% svovel og intet magnesium. Ved hjelp av en innforingsklokke (plunging bell) ble 1797 g briketter som beskrevet ovenfor tilsatt til det smeltede jern. Brikettene inneholdt 395,34 g magnesium eller 0,2177 vekt% av det smeltede jern.
Ved å observere den tid som det flammet opp på overflaten av det smeltede jern, ble det fastslått at magnesiumet hadde rea-gert fullstendig i lopet av 3 minutter fra det oyeblikk det ble tilsatt. En prove på det nodulariserte jern ble tatt og klokken fjernet. Magnesiuminnholdet i det nodulariserte jern var 0,052 vekt% og svovelinnholdet var blitt redusert til 0,007 vekti.
Det ble også fastslått at en sandstopning av det nodulære jern hadde folgende mekaniske egenskaper:
Som tidligere anfort må skrapjernbitene være av storrelse som faller innenfor de grenser som er angitt ovenfor for at man skal oppnå et nettverk med biter som griper i hverandre og har en porositet på 50% til 85% og en tverrbruddstyrke (short transverse tensile strength) på minst 0,12+ kg/cm .
Eksempel 11 er angitt for å vise anvendelsen av skrapjernbiter av størrelsesorden som faller innenfor de spesifiserte grenser. Eksempel 12 viser bruk av skrapjernbiter som er av størrelsesorden som faller utenfor de spesifiserte grenser.
Eksempel 11
I dette eksempel ble 393 g skrapstålbiter med en tykkelse på 0,13 - 0,50 mm, en bredde på 3,17 - 12,7 mm og en lengde på ca. 25,4 mm plasert i en form med 76,2 mm diameter og 152,2+ mm dyp. Skrapet ble utsatt for et press på 2+92,2 kg/cm og det ble fremstilt en brikett med en diameter på 76,2 mm og en tykkelse på 22+, 5 mm. Den sammenpressede brikett hadde en tetthet på 3»17 g/cm q og en porositet på 59,7%.
En tverrbruddstyrke (short transverse tensile strength) storre enn 0,37 kg/cm ble påvist.
Eksempel 12
I dette eksempel ble 86,7 g borespon av stopejern (1,65 - 0,074 mm) plasert i en form med diameter på 44,5 mm. Bore-sponene ble utsatt for et trykk på 878,8 kg/cm . En brikett på 44,5 mm diameter og 15 mm tykkelse ble fremstillet. Denne briketten falt sammen ved bare forsiktig behandling og var for svak til å måle strekkfasthet.
Fra disse to eksempler er det innlysende at strekkfastheten av det metalliske nettverk er utilfredsstillende hvis metallbiter av storrelse under den lavere grense blir anvendt.
I tillegg skal man være oppmerksom på at de spesifiserte storrelser og fasonger på skrapjernene gjor det mulig å fremstille briketter med hoy styrke ved et lavere komprimeringstrykk.
Eksempel 13
I dette eksempel ble dreiespon av stål, i likhet med det som er beskrevet i de tidligere eksempler, anvendt.
Dreiesponene av stål veide 10,16 kg og ble plasert i en ring-formet form med en ytre diameter på 38I mm, en indre diameter på 127 mm og en tykkelse på 152,4 mm. Disse dreiespon ble derpå komprimert med en vekt på maksimum 907 tonn (900 kg/cmo) for å fremstille et metallisk nettverk med utvendige mål 381 mm og innvendige mål 127 mm og 30 mm tykk. Dette sammenpressede nettverk ble avfettet i en ovn ved 53&<0>C og impregnert med metallisk magnesium ved å dykke det ned i smeltet magnesium. Det impregnerte metallnettverk inneholdt 30 vekt% magnesium.
Tettheten for impregneringen var 3,29 g/cnr q og det hadde en 'porositet på 58%. Flere av disse impregnerte og komprimerte metallnettverk ble med hell anvendt for å avsvovle bad av smeltet jern.
Eksempel 14
I dette eksempel ble der fremstilt en brikett med en diameter på 44,5 mm ved å komprimere skrapjernbiter med et trykk på 1758 kg. Det komprimerte metallnettverk hadde en romvekt på 3,43 g/cm<3>.
Brikettene ble fovrst oppvarmet til 427°C i 30 minutter for å avfettes og de avfettede briketter ble derpå impregnert ved å dykkes ned i en smelte av magnesiumlegering, inneholdende 50% Mish Metal i 10 minutter. Den impregnerte brikett inneholdt 30,5% av legeringen av magnesium og Mish Metal.
Claims (4)
1. Brikett for behandling av jernsmelter, særlig for avsvovling og fremstilling av nodulært jern, bestående av et nettverk av skrapjernbiter impregnert med magnesium eller en magnesiumlegering, karakterisert ved at skrapjernbitene, som består av dreiespon av stål, med indivi-duelle storrelser med lengde fra 3 til 230 mm, bredde fra 0,4 til 25,2+ mm og tykkelse fra 0,025 til 2,5 mm og med en romvekt for sammenpresning fra 0,1 til 1,0 g/cm<3>, er sammenpresset uten bruk av bindemidler og/eller sintring i vilkårlig orden til en romvekt mellom 1,2 og 2+,0 g/cm q og danner et selvbærende metallisk nettverk av sammenbundne biter med hulrom mellom bitene, hvilke hulrom danner en labyrint av mellomrom gjennom hele nettverket, og hvor mellomrommene i nettverket gir en porositet av 50 - 85%, og at det metalliske nettverk har en tverrbruddstyrke av minst 0,12+ kg/cm , fortrinsvis på minst 0,18 kg/cm , og hvor metallisk magnesium eller magnesiumlegering fyller mellomrommene i en mengde av 18 - 55 vekt/8, beregnet på den totale vekt av det impregnerte metalliske nettverk.
2. Fremgangsmåte for fremstilling av briketter ifolge krav 1, karakterisert ved at dreiespon av stål med en lengde av 3 - 230 mm, en bredde av 0,4 - 25,4 mm og en tykkelse av 0,025 - 2,5 mm, og som har en romvekt av 0,1 - 1,0 g/cm , sammenpresses uten bruk av bindemiddel og/ eller sintring til et selvbærende metallisk nettverk med en romvekt av 1,2 - 4,0 g/cm q, en porositet mellom 50 og 85%, og med en tverrbruddfasthet av minst 0,14 kg/cm , fortrinsvis av minst 0,18 kg/cm, hvorefter det metalliske nettverk oppvarmes til en temperatur av 260 - 650°C og derefter impregneres med magnesium eller en magnesiumlegering ved at det nedsenkes i et bad av smeltet magnesium eller magnesiumlegering inntil nettverket er impregnert med magnesium eller magnesiumlegering i en mengde av 18 - 55 vekt?, beregnet på den totale vekt av det impregnerte metalliske nettverk.
3. Fremgangsmåte ifolge krav 2, karakterisert ved at det impregnerte metalliske nettverk fjernes fra det smeltede magnesium og nedsenkes i et oljebad.
4. Fremgangsmåte ifolge krav 2 og 3, karakterisert ved at vektøkningen på grunn av oxydasjon av det metalliske nettverk ved oppyarmningstrinnet holdes under 3%•
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US38558473A | 1973-08-03 | 1973-08-03 | |
US05454951 US3902892A (en) | 1973-08-03 | 1974-03-26 | Porous ferrous metal impregnated with magnesium metal |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO742538L NO742538L (no) | 1975-03-03 |
NO136540B true NO136540B (no) | 1977-06-13 |
NO136540C NO136540C (no) | 1977-09-21 |
Family
ID=27011071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO742538A NO136540C (no) | 1973-08-03 | 1974-07-12 | Brikett for behandling av jernsmelter, best}ende av et nettverk av skrapjernbiter impregnert med metallisk magnesium, og fremgangsm}te for fremstilling av slike briketter |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5622928B2 (no) |
BR (1) | BR7406273D0 (no) |
CA (1) | CA1041769A (no) |
IT (1) | IT1017784B (no) |
NO (1) | NO136540C (no) |
SE (1) | SE401200B (no) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1062016A (en) * | 1974-10-15 | 1979-09-11 | George S. Foerster | Ferrous metal network impregnated with magnesium metal |
JPS52138416A (en) * | 1976-05-13 | 1977-11-18 | Nl Industries Inc | Net structure impregnated rare earth metals and production thereof |
-
1974
- 1974-04-10 CA CA197,315A patent/CA1041769A/en not_active Expired
- 1974-07-12 NO NO742538A patent/NO136540C/no unknown
- 1974-07-27 JP JP8651374A patent/JPS5622928B2/ja not_active Expired
- 1974-07-31 BR BR627374A patent/BR7406273D0/pt unknown
- 1974-07-31 IT IT2581674A patent/IT1017784B/it active
- 1974-08-02 SE SE7409992A patent/SE401200B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5044910A (no) | 1975-04-22 |
SE401200B (sv) | 1978-04-24 |
IT1017784B (it) | 1977-08-10 |
JPS5622928B2 (no) | 1981-05-28 |
NO742538L (no) | 1975-03-03 |
SE7409992L (no) | 1975-02-04 |
CA1041769A (en) | 1978-11-07 |
BR7406273D0 (pt) | 1975-09-09 |
NO136540C (no) | 1977-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100622738B1 (ko) | 다공성 물체 침윤 방법 | |
NO167462B (no) | Katalysatorsystem og fremgangsmaate for polymerisasjon av olefiner. | |
US3957502A (en) | Addition of magnesium to molten metal | |
HU225932B1 (hu) | Két szemcsefázisból álló keverék magas hõmérsékleten szinterezhetõ nyers formatest elõállításához, és eljárás a formatest elõállítására | |
US3681051A (en) | Desulfurizing agent for molten pig iron | |
US4708737A (en) | Injectable reagents for molten metals | |
US3953198A (en) | Method for treating molten iron using a magnesium infiltrated metal network | |
EP0005152A1 (en) | Filled tubular article for controlled insertion into molten metal | |
US3801303A (en) | Porous refractory body impregnated with magnesium | |
NO136540B (no) | ||
US3902892A (en) | Porous ferrous metal impregnated with magnesium metal | |
PT92255B (pt) | Processo para a modelacao de um corpo composito com matriz de metal por infiltracao espontanea de fora para dentro e produtos produzidos por esse processo | |
RU1809827C (ru) | Способ изготовлени изделий из керамического композиционного материала | |
US2988445A (en) | Method for making briquettes for the treatment of molten metals and alloys | |
US4765830A (en) | Injectable reagents for molten metals | |
IL22434A (en) | Materials for treating molten ferrous metals to produce nodular iron | |
US4162917A (en) | Method and composition for treating molten ferrous metals to produce nodular iron | |
KR20020080409A (ko) | 합금 첨가제용으로 철과 주기율표의 5족 또는 6족 원소 중적어도 하나를 추가로 함유하는 괴상물 | |
US3973061A (en) | Method for the preparation of porous ferrous metal impregnated with magnesium metal | |
US3945819A (en) | Ferrous metal network impregnated with magnesium metal | |
US3393996A (en) | Treating agent for ferrous metals | |
US3984233A (en) | Ferrous metal network impregnated with rare earth metals | |
WO2010026775A1 (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
WO2021176024A1 (fr) | Laitier de déphosphoration | |
US3998630A (en) | Ferrous metal network impregnated with magnesium metal |