PL28092B1 - Sposób traktowania cieklego metalu lub stopu. - Google Patents

Description

Czesto zachodzi potrzeba oddzialywa¬ nia na kapiel cieklego metalu lub stopu substancjami o duzej zdolnosci reagowa¬ nia, glównie w celu usuniecia z metalu szkodliwych zanieczyszczen, Dodawanie w tym celu np. wapniowców do stopów ni¬ klowych jest opisane w patencie angiel¬ skim nr 311 799. W celu zupelnego usunie¬ cia takich szkodliwych zanieczyszczen po¬ trzeba na ogól, aby nadmiar dodawanej substancji byl obecny w metalu az do chwili jego skrzepniecia. Jednak w wielu przypadkach substancja, dodana do meta* lu w ilosci wiekszej od wymaganej, moze sama wywolac niepozadane skutki. Sub¬ stancje o duzej zdolnosci reagowania mo¬ ga ewentualnie reagowac jednoczesnie z poszczególnymi skladnikami zanieczy¬ szczen, wskutek czego korzysci, uzyskane przy polaczeniu substancji z jednym ze szkodliwych skladników zanieczyszczen, moga byc zrównowazone lub przewazone przez reakcje z innymi skladnikami tych zanieczyszczen. Powyzsze substancje mo¬ ga reagowac równiez z powietrzem lub zu¬ zlem, Celem wynalazku niniejszego jest osia* ganie pozadanych skutków przez dodawa¬ nie substancji oczyszczajacych przy jedno¬ czesnym pozostawieniu w gotowym meta¬ lu lub stopie tylko z £óry okreslonej, nie¬ szkodliwej ilosci tych substancji.Wedlug wynalazku niniejszego na cie¬ kly metal dziala sie jedna lub kilku sub¬ stancjami o znacznej zdolnosci reagowania lub substancjami równowaznymi, wzietymi z pewnym nadmiarem. Po zakonczeniu przebiegu pozadanych reakcji nadmiar substancji wprowadzonych do metalu usu¬ wa sie albo zobojetnia w celu unikniecia wprowadzania do cieklego metalu szkodli¬ wych zanieczyszczen. Wreszcie powtórnie dodaje sie potrzebna ilosc powyzszej sub¬ stancji albo substancyj i wlewa sie metal do form. W celu zabezpieczenia dodawanej substancji przed ewentualnymi reakcjami chemicznymi, np. przed utlenianiem ich, do metalu mozna jednoczesnie dodawac srodka ochronnego w postaci pierwiast¬ ka, ulegajacego tym reakcjom chemicz¬ nym latwiej niz powyzsze substancje. Ro¬ dzaj srodka ochronnego musi byc wybra¬ ny tak, aby zadna pozostalosc po nim nie dzialala szkodliwie na wlasciwosci gotowe¬ go stopu. ,,Substancja równowazna" ozna¬ cza substancje, która moze reagowac che¬ micznie z tymi samymi rodzajami zanie¬ czyszczen, co i substancja lub substancje o duzej zdolnosci reagowania, jak równiez moze pozostac w gotowym stopie. Na przy¬ klad, jezeli wapn w danym przypadku jest pozadana substancja o duzej zdolnosci reagowania, to substancje, dodawana jako pierwszy dodatek, moze stanowic cer i wapn.Wynalazek niniejszy moze byc korzyst¬ nie stosowany w celu wprowadzania wap¬ nia lub ceru do stopów niklowych. Nad¬ miar substancji o wielkiej zdolnosci reago¬ wania, wprowadzonej do cieklego metalu, mozna usuwac przez dodawanie do metalu takiego skladnika, który reagujac z nia tworzy zwiazki lotne, nierozpuszczalne lub nieszkodliwe. Na przyklad w przypadku stosowania wapnia mozna dodawac siarki w celu utworzenia siarczku wapnia, ewen¬ tualny zas nadmiar siarki mozna zobojet¬ nic za pomoca magnezu. Tak samQ mozna dodawac fosforu lub arsenu w celu utwo¬ rzenia zwiazków wapniowo-fosforowych al¬ bo wapniowo-arsenowych. Na roztopiony metal mozna równiez dzialac tlenkami, np. tlenkiem niklu lub tlenkiem chromu, al¬ bo tez w celu utlenienia wapnia poddawac metal dzialaniu powietrza atmosferyczne¬ go. Przy stosowaniu zabiegu utleniania za¬ konczenie przebiegu reakcji poznaje sie przez znikniecie tak zwanych „przerw" na powierzchni metalu; termin ten jest dobrze znany specjalistom* W celu ulatwienia lepszego zrozumie¬ nia przedmiotu wynalazku niniejszego przytoczono nizej kilka przykladów, przy czym pierwszy przyklad dotyczy dodawa¬ nia wapnia do stopu niklowego wedlug pa¬ tentu angielskiego nr 311 799.Do cieklego stopu, zawierajacego oko¬ lo 80% niklu i 20% chromu, dodaje sie o- kolo 0,5% manganu, 0,2% krzemu i odpo¬ wiednia ilosc chromu. Po roztopieniu cale¬ go ladunku dodaje sie do stopu 0,5% wapnia w postaci jego stopu z krzemem, zawierajacego 25% wapnia. Zatem ilosc wapnia w stopie wynosi 0,125% i jest nieco wieksza od wymaganej, W kazdym po¬ szczególnym przypadku ilosc dodawanego wapnia oblicza sie w zaleznosci od przy¬ puszczalnej zawartosci zanieczyszczen w stopie, zwlaszcza od zawartosci w nim tlenu, azotu i siarki, jak równiez i od wa¬ runków, panujacych w piecu. Te ilosc wap¬ nia mozna nieco zmniejszyc przez dodanie do stopu przedtem (albo jednoczesnie) a- luminium, cyrkonu, ceru, litu lub podob¬ nych substancji. Uzywa sie ich w celu unie¬ szkodliwienia pewnych domieszek stopu, które inaczej reagowalyby z wapniem, jak równiez i do zabezpieczenia roztopionego metalu przed pochlanianiem tlenu. Wpro¬ wadzanie do stopów powyzszych dodatków pozwala na zmniejszenie ilosci dodawane¬ go wapnia, przy czym calkowita ilosc wap¬ nia i innych dodatków w stopie musi byc równowazna nadmiarowi wapnia. Po wpro- — 2 —wadzeniu do cieklego metalu potrzebnych dodatków zachodza w nim reakcje, które trwaja okolo 5 minut. Nastepnie powierzch¬ nie cieklego metalu wystawia sie na dzia¬ lanie powietrza w ciagu 2 — 3 minut, jed¬ noczesnie ogrzewajac stop do potrzebnej temperatury odlewania. Podczas tego pro¬ cesu wapn ulega utlenieniu. Po zniknieciu „przerwy" ciekly metal wlewa sie do lyz¬ ki odlewniczej i dodaje sie do niego 0,25% tego samego stopu wapnia z krzemem. W przypadku gdy ciekly metal musi pozosta¬ wac przez dluzszy czas pod dzialaniem po¬ wietrza, jak np. przy odlewaniu stopu w postaci bardzo malych gasek, dodaje sie do niego 0,15% ceru jako srodka zapobie¬ gajacego nadmiernej stracie wapnia. Cer do stopu mozna wprowadzac przed doda¬ waniem wapnia, podczas dodawania wzglednie natychmiast po dodaniu go. Za¬ miast ceru mozna dodawac równiez alumi¬ nium, litu, cyrkonu lub jakiegokolwiek in¬ nego pierwiastka o duzym powinowactwie do substancji reagujacych, które w prze¬ ciwnym razie moglyby wytwarzac niepoza¬ dane zwiazki z wapniem. Ostateczna za¬ wartosc wapnia w gotowym stopie wynosi okolo 0,05%, Drugi przyklad obejmuje taki sam spo¬ sób wprowadzania ceru do cieklego stopu niklowego. W tym przypadku wstepne od- tlenianie metalu uskutecznia sie przez do¬ danie do niego 0,3% stopu wapnia z krze¬ mem, po czym dodaje sie 0,1% ceru. Po u- plywie 3 minut, w ciagu których caly wapn i oer ulegaja utlenieniu lub innym reak¬ cjom, ciekly metal wlewa sie do kadzi od¬ lewniczej. Nastepnie dodaje sie do metalu 0,15% ceru i odlewa sie metal w postaci gasek. Gotowy stop zawiera pozadana ilosc 0,16% ceru.Wynalazek niniejszy nde ogranicza sie tylko do stopów niklowych, lecz moze byc zastosowany równiez do innych stopów.Poza tym zamiast wapnia i ceru mozna do¬ dawac do stopu innych pierwiastków, jak np. innych wapniowców, metali ziem rzad¬ kich, toru, hafnu, berylu, niobu, tantalu, tytanu, litu lub cyrkonu. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób traktowania cieklego meta¬ lu lub stopu przez wprowadzanie do niego substancji o duzej zdolnosci reagowania, w celu oczyszczenia tych metali i stopów oraz (lub) wprowadzenia do nich z góry okreslonej zadanej ilosci danej substan¬ cji jako skladnika stopu, znamienny tym, ze do cieklego metalu lub stopu wprowa¬ dza sie w nadmiarze jedna lub kilka sub¬ stancji o duzej zdolnosci' reagowania, jak np. wapn lub wapn i cer, po czym nadmiar tych substancji oczyszczajacych usuwa sie lub zobojetnia przez utlenianie ich lub przez dodawanie do metalu dodatków ta¬ kich, jak siarka, fosfor lub arsen, tworza¬ cych polaczenia chemiczne z substancjami oczyszczajacymi, i wreszcie dodaje sie do stopu reszte potrzebnych substancji o du¬ zej zdolnosci reagowania i (lub) substancji, tworzacych skladniki stopu, jak np. wap¬ nia lub ceru.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze czynnika ochronnego w rodza¬ ju ceru, którego zawartosc w gotowym stopie nie jest szkodliwa, dodaje 6ie jedno¬ czesnie z powtórnym dodawaniem substan¬ cji o duzej zdolnosci reagowania. The Mond Nickel Company Limited. Zastepca: Inz. M. Brokman, rzecznik patentowy Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL