SE506027C2 - Magnesiumförfarande för framställning av en behandlad smälta med mindre än 100g/t icke-metalliska inneslutningar samt anordning för genomförande av förfarandet - Google Patents

Description

506 027 L = fiotationshojd i mm D = partikelstorlek i pm are - specifik vikt för järn i kg/m3 (vooo) óslagg = specifik vikt för slaggen i kg/m3 (3000) t = flotationstiden i sekunder p = dynamisk viskositet (0,007) De praktiska mätningarna har visat att vid de konventionella behandlingsmetoderna ligger mängderna av svävande partiklar mellan 200 och 600 g/t behandlat järn, vilka därefter med gjutstràlen ingjutes i den form som skall fyllas. Undersökning- arna visade likaledes att dessa inneslutningar, som kvarstannar i gjutstycket, kan väsentligt försämra gjutstyckets egenskaper.

För att möjliggöra flotation av reaktionsprodukterna maste smältan vara kvar under längre tid i skänken. Detta har emel- lertid till följd avsevärda, i regel oacceptabla temperaturför- luster (6-lït/minut).

Användningen av det fràn stàltillverkningen kända förfarandet med spolning av smältan med inertgas (N, Ar, etc.) förorsakar en ökad oxidation av magnesium, som leder till bildning av ytterligare, nya inneslutningar, varför det eftersträvade målet icke uppnås med detta förfarande.

Föreliggande uppfinning har till uppgift att föreslå ett förfarande och en anordning, med vilkas hjälp behandlings- reaktionen kan styras på sådant sätt, att de icke-metalliska inneslutningarna i den behandlade smältan reduceras till ett minimum.

Denna uppgift löses enligt den kännetecknande delen av patent- kraven 1 och 9.

Ytterligare fördelaktiga utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen framgår av de beroende patentkraven. 506 027 3 A _ Genom den reglerade spolningen av smältan i en reducerande atmosfär över ytan av järnsmältan redan under magnesiumbehand- lingen koaguleras de vid behandlingen bildade reaktionspro- dukterna och transporteras med de uppàtstigande magnesiumång- blàsorna såsom slagg till ytan av smältan. Koaguleringen av reaktionsprodukterna àstadkommes genom de bildade ángmängderna och genom blandningsenergin. Erfarenheterna visar att intensi- teten av koaguleringen genom sammanstötning av de icke-metal- liska partiklarna förstärkas väsentligt vid tidpunkten för dessas bildning, dvs. på reaktionsstället. Blandningsenergin kan bestämmas med följande ekvation: 6,2 x 10 x Q x T (1-273/T) x ln p/pO E' = blandningsenergi i W/m3 gasmängd i N1/minut O I T - temperatur i.°K p0 - tryck på småltans yta 1 at. p - p0 + ferrostatiskt tryck 1 at.

V - smältans volym i m3 De praktiska försöken visade att mängderna av icke-metalliska inneslutningar i småltan kan reduceras till värden under 100 g/t, när blandningsenergin år större än 1000 W/ma, magne- siumàngorna bildas på ett djup av minst 200 mm under ytan av smaltan och atmosfären över smältan är övermättad med magne- siumánga.

Detta beskrives i det följande med ett exempel: Exempel: Av en järnsmålta med legeringssammansättningen 506 027 4 C = 3,72 % Si = 2,3 % Mu = 0,27 % S - 0,08 % P = 0,05 % uttogs efter en behandling med renmagnesium i ett slutet behandlingskärl med en öppning av 30 cmz, där fyra reaktions- öppningar, vilka förenar reaktionsrummet med smältan, uppvisar en total tvärsnittsyta av 1.250 mmz, efter en reaktionstid av 60 sekunder. Analysen visade 3 ppm syre och 50 ppm svavel. Man räknade en mängd av 20 g/t av icke-metalliska inneslutningar.

Den kvantitativa metallografiska analysen visade en mängd av icke-metalliska inneslutningar av 23 g/t.

Claims (12)

506 G27 5 . PATENTKRAV

1. Magnesiumbehandlingsförfarande för framställning av en behandlad smälta med mindre än 100 g/t icke-metalliska inneslutningar, k ä n n e t e c k n a t därav, att behand- lingsreaktionen styras på sådant sätt med magnesiumet på ett djup av minst 200 mm under smältans yta, att mängden av det förångade magnesiumet åstadkommer en blandningsenergi av minst 1000 W/m3, varvid över ytan av smältan i behandlingskärlet upprätthålles en icke oxiderande atmosfär.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att styckeformigt renmagnesium användes såsom behandlingsmedel. '

3. ~3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att magnesiumgranuler användes såsom behandlings- medel.

4. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att såsom behandlingsmedel användes en blandning av renmagnesiumgranuler med ett reaktionsneutralt material, exempelvis järnspån, etc. med minst 40 viktprocent magnesium.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1 till 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att magnesiumutnyttjandet icke ligger högre än vid 75 %.

6. Förfarande enligt något av patentkraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att utgångssmältan uppvisar en svavelhalt mellan 0,001 och 0,30 viktprocent.

7. Förfarande enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att behandlingstemperaturen är inställd mellan 1.400 och 1.530¶L

8. Förfarande enligt något av patentkraven 1 till 7, 506 027 G k ä n n e t e c k n a t därav, att basiciteten hos behand- lingsslaggen ligger högre än 1.

9. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av patentkraven 1 till 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar en reaktionsbehállare, som uppvisar ett av smältan uppdelat reaktionsrum, som är försett med minst två öppningar, med vilka sammanbindningen mellan reaktionsrummet och smältan kan åstadkommas.

10. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att öppningarna uppvisar en total tvärsektion av minst 500 mmz.

11. ll. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den översta öppningen är anordnad minst 200.mm under ytan av smältan.

12. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att reaktionsbehàllaren vid dess övre del är försedd med en öppning, vilken åstadkommer en anslutning till den omgivande atmosfären och att därvid över ytan av smältan säkerställas ett övertryck av magnesiumànga av minst 0,01 bar.