DD202894A5 - ADDITIVE FOR THE ADDITION OF VANADIUM TO IRON BASE ALLOYS - Google Patents

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DD202894A5
DD202894A5 DD23948082A DD23948082A DD202894A5 DD 202894 A5 DD202894 A5 DD 202894A5 DD 23948082 A DD23948082 A DD 23948082A DD 23948082 A DD23948082 A DD 23948082A DD 202894 A5 DD202894 A5 DD 202894A5
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Gloria M Faulring
Alan Fitzgibbon
Anthony F Nasiadka
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Union Carbide Corp
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zusatzstoff fuer das Zusetzen von Vanadium zu Eisenbasislegierungen. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Zusatzstoffes fuer einen Vanadiumzusatz, der zur Formierung keine Energie benoetigt und der das wirkungsvolle Zusetzen des Vanadiummetall-Bestandteiles ohne Hinzugeben von Kohlenstoff oder Stickstoff ermoeglicht. Erfindungsgemaess setzt sich der Zusatzstoff im wesentlichen zusammen aus einem agglomerierten, vermengten Gemisch von etwa 50 bis 70 Masseprozent feinverteiltem V tief 2 O tief 3 und etwa 30 bis 50 Masseprozent eines feinverteilten calciumtragenden Stoffes, welcher aus einer Gruppe ausgewaehlt wird, die sich aus Calcium-Silikon-Legierungen, Calciumkarbid und Calciumzyanamid zusammensetzt.The invention relates to an additive for adding vanadium to iron-based alloys. The object of the invention is to provide an additive for a vanadium additive which does not require energy for formation and which allows the effective addition of the vanadium metal constituent without the addition of carbon or nitrogen. According to the invention, the additive consists essentially of an agglomerated, blended mixture of about 50 to 70% by weight of finely divided V deep 2 O deep 3 and about 30 to 50% by weight of a finely divided calcium-bearing substance selected from a group consisting of calcium Composed of silicone alloys, calcium carbide and calcium cyanamide.

Description

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Zusatzstoff für das Zusetzen von Vanadium zu Eisenbas islegierungenAdditive for adding vanadium to iron based alloys

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Zusetzen von Vanadium zu geschmolzenen Eisenbasislegierungen wie beispielsweise Stahl. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Zusatzstoff, der sich aus V2O-, und einem calciumhaltigen reduzierenden Agens zusammensetzt.The present invention relates to the addition of vanadium to molten iron-base alloys, such as steel. In particular, the present invention relates to an additive composed of V 2 O- and a calcium-containing reducing agent.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Das Zusetzen von Vanadium zur geschmolzenen Legierung gehört zu den üblichen Erfordernissen bei der Herstellung von Sisenbasislegierungen wie z. B. Stahl,The addition of vanadium to the molten alloy is one of the usual requirements in the production of Sisenbasislegierungen such. Steel,

Bisherige industrielle Techniken beinhalteten die Verwendung von Ferrovanadium-Legierungen und Vanadium und Kohlenstoff sowie den Einsatz von Vanadium, Kohlenstoff und Stickstoff enthaltenden Stoffen, wie dies in der ÜS-PS Br, 4 040 814 offengelegt wird.Previous industrial techniques involved the use of ferrovanadium alloys and vanadium and carbon as well as the use of vanadium, carbon and nitrogen containing materials, as disclosed in Swiss Patent Br. 4,040,814.

Obwohl derartige Stoffe in vieler Hinsicht von hoher Wirksamkeit sind,so erfordern sie doch Bearbeitungstechniken? die ein Zusetzen von lluminiumkohlenstoff und Stickstoff enthaltenden Materialien zum Ergebnis haben und die damit nicht in allen Anwendungsbereichen befriedigend genutzt werden können; letzteres bezieht sich beispielsweise auf die Herstellung von Stahlröhren und Qualitäts-Schmiedestählen.Although such substances are highly effective in many respects, they require processing techniques? which result in the addition of aluminum carbon and nitrogen containing materials and which therefore can not be used satisfactorily in all applications; The latter relates, for example, to the production of steel tubes and quality forged steels.

Pelletierte Mischungen von VpOe plus Aluminium; V2Oj- plus Silikon plus CaIcium-Silikon-Legierung; V2Oe plus Aluminium plus Calcium-Silikon sowie "Rotkuchen" plus 21 %t 34 % oderPelleted blends of VpOe plus aluminum; V 2 O-plus silicone plus calcium silicon alloy; V 2 Oe plus aluminum plus calcium silicone and "red cake" plus 21 % t 34 % or

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50 % CaIcium-SiIikon-Legierung sind bislang als eine Vanadiuiaquelle bei Stahl geprüft worden, indem diese Zuschlagstoffe auf die Oberfläche des geschmolzenen Stahles aufgebracht wurden. Bei dem verwendeten "Eotkuchen" handelt es sich um ein hydriertes liatriumvanadat mit einem Gehalt an 85 % ^2 0S* 9 % Ia2O und 2,5 % H3O, Die Ergebnisse waren uneindeutig, was wahrscheinlich auf Oxydation und Oberflächen-Schlackeninterferenz zurückgeführt werden muß·To date, 50 % calcium silicon alloy has been tested as a source of vanadium in steel by applying these aggregates to the surface of the molten steel. The "Eotkuchen" used is a hydrogenated sodium vanadate containing 85 % ^ 2 0 S * 9 % Ia 2 O and 2.5% H 3 O. The results were ambiguous, probably due to oxidation and surface degradation. Slag interference must be traced back ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Vanadium-Zusatzstoff für Eisenbasislegierungen zu vermitteln und dabei insbesondere einen Vanadiumzusatz, der zur Formierung keine Energie benötigt und der bei Bedarf das wirkungsvolle Zusetzen des Vanadiummetall-Bestandteiles ohne Hinzugeben von Kohlenstoff oder Stickstoff ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a vanadium additive for iron-base alloys, and more particularly to a vanadium additive which does not require energy for formation and which, if desired, enables the effective addition of the vanadium-metal component without the addition of carbon or nitrogen.

Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Beschreibungen und Patentansprüchen in Verbindung mit den Zeichnungen, wobeiOther objects of the present invention will become apparent from the following descriptions and claims taken in conjunction with the drawings, wherein

Abb. 1 den Einfluß der Teilchengrößenbemessung auf die Vanadiumausbringung im Diagramm zeigt undFig. 1 shows the influence of the particle size on the vanadium application in the diagram and

Abb. 2(a) bis (c) die Elektronensondenanalysen von erfindungsgemäß behandeltem Stahl darstellt.Fig. 2 (a) to (c) represents the electron probe analyzes of steel treated according to the invention.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die das Vanadium in einer Form enthält, die geeignet ist, bei ihrem Zusatz zu Eisenschmelzen die gewünschten Vorteile zu erreichen.The invention has for its object to provide a composition containing the vanadium in a form which is suitable to achieve the desired advantages in their addition to iron melts.

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Bei dem erfindungsgemäßen Vanadium-Zusätzetoff handelt es sich um ein.vermengtes, agglomeriertes Gemisch, das im wesentlichen aus VpOo (mindestens 95 Masseprozent V0O.,) und einem calciumhaltigen Reduktionsstoff besteht. Die Mischung enthält ungefähr 55 bis 65 Masseprozent V2O^ und 35 bis 45 Masseprozent des calciumhaltigen Reduktionsstoffes. In einer bevorzugten Verkörperung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Reduktionsstoff um eine Calcium-Silikon-Legierung, etwa 28 bis 32 Masseprozent Ca und 60 bis 65 Masseprozent Si vornehmlich der Phasen CaSi2 und Si; die legierung kann daneben bis zu etwa 8 Masseprozent Eisen,—Aluminium, Barium und andere gelegentlich beim Herstellungsprozeß auftretende Verunreinigungen enthalten. Bei dem Herstellungsprozeß handelt es sich um die Herstellung der Calcium-Silikon Legierung vermittels Elektroofen-Reduktion von CaO und SiO0 The vanadium additive according to the invention is a mixed, agglomerated mixture consisting essentially of VpOo (at least 95% by weight of V 0 O.,) and a calcium-containing reducing agent. The mixture contains about 55 to 65% by mass of V 2 O ^ and 35 to 45% by mass of the calcium-containing reducing agent. In a preferred embodiment of the present invention, the reducing agent is a calcium-silicon alloy, about 28 to 32% by mass of Ca and 60 to 65% by mass of Si, primarily the phases CaSi 2 and Si; In addition, the alloy may contain up to about 8% by weight of iron, aluminum, barium, and other impurities occasionally encountered in the manufacturing process. The manufacturing process involves the preparation of the calcium-silicon alloy by means of electro-furnace reduction of CaO and SiO 0

mit Kohlenstoff. (Typische Analysenwerte: Ca 28.,.32 %, Si 60...65 %, Pe 5,0 %t Al 1,25 %, Ba 1,0 %, sowie kleine Mengen von Verunreinigungselementen.)with carbon. (Typical analysis values: Ca 28, 32%, Si 60 ... 65 %, Pe 5.0 % t Al 1.25 %, Ba 1.0 %, and small amounts of impurity elements.)

In der Praxis der vorliegenden Erfindung erfolgt die Zubereitung eines vermengten, agglomerierten Gemisches aus VpCU und CaIcium-Silikon-Legierung in im wesentlichen den nachstehenden Proportionen: 50,.«70 Masseprozent - vorzugsweise 55·..65 Masseprozent V9Cu und 3Oe,.5O Masseprozent - vorzugsweise 35·..45 Masseprozent - CaIcium-Silikon-Legierung. Die Teilchengröße der CaIcium-Silikon-Legierung macht vorwiegend (mehr als 90 %) die Maschenweite 8 und darunter, d» h, feiner aus (8MxD), das V0O3 weist vorwiegend (mehr als 90 %) die Maschenweite 100 und feiner auf (100MxD).In the practice of the present invention, the preparation of a blended, agglomerated mixture of VpCU and CaIcium silicon alloy is carried out in substantially the following proportions:. 50, "70 percent by weight - preferably 55 · ..65 mass percent of V 9 Cu and 3O e, .5O% by mass - preferably 35 · ..45% by mass - calcium-silicon alloy. The particle size of the calcium-silicon alloy predominantly (more than 90 %) has the mesh size 8 and below, ie, finer (8MxD), the V0O3 predominantly (more than 90 %) has a mesh size of 100 and finer (100MxD ).

Das Gemisch wird innig vermengt und daran anschließend agglomerisiert - beispielsweise unter Anwendung herkömmlicher Kompaktierungstechniken -, so daß die VpOo-Teilchen und dieThe mixture is intimately mixed and subsequently agglomerated - for example using conventional compaction techniques - so that the VpOo particles and the

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- 4 - 60 704 12- 4 - 60 704 12

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Teilchen des Red.uk tionss toff es wie etwa die Teilchen der CaIcium-Silikon-Legierung in engem Kontakt miteinander verbunden sind. Das eng assoziierte agglomerierte Gemisch wird dem geschmolzenen Stahl zugesetzt, wobei die Hitze des Metallbadea und die Reduktionskraft des Reduktionsstoffes ausreichen, um die Reduktion des V2O, zu aktivieren. Das dabei entstehende metallische Vanadium wird sofort in das geschmolzene Metall integriert.Particles of the reductant toff it how the particles of the calcium-silicon alloy are in close contact with each other. The intimately associated agglomerated mixture is added to the molten steel, the heat of the metal bath and the reducing power of the reducing agent being sufficient to activate the reduction of the V 2 O. The resulting metallic vanadium is immediately integrated into the molten metal.

Es ist wichtig, daß der erfindungsgemäße Zusatzstoff rasch in das geschmolzene Metall eingetaucht wird, um so jedwede Reaktion mit Sauerstoff in der Hochtemperaturatmosphäre über dem geschmolzenen Metall zu minimieren, jedwede Reaktion also, welche den caiciumtragenden Reduktionsstoff oxidieren könnte« Desgleichen sollte jede Berührung des Zusatzstoffes mit irgendwelcher Schlacke oder irgendwelchen schlackeähnlichen Stoffen auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalles vermieden werden, so daß die Reaktivität des Zusatzes nicht durch Umhüllen oder Reagieren mit Schlacke beeinträchtigt wird. Dies kann mittels mehrerer Methoden erreicht werden. So beispielsweise durch Eintauchen des in einen Behälter eingeschlossenen Zusatzstoffes in das geschmolzene Metall oder auch durch Einführen des kompaktierten Gemisches in den sich ergießenden Strom während der Überführung des geschmolzenen Metalles vom Ofen zur Pfanne, Um ein rasches Eintauchen des Zusatzstoffes in das geschmolzene Metall zu sichern, sollte die Pfanne vor Beginn des Zusetzens hur teilweise, d, h. bis zu einem Viertel oder einem Drittel des vollen Füllstandes gefüllt sein, und das Zusetzen sollte beendet sein, bevor die Pfanne vollständig gefüllt ist. Das sich während des Reduzierens von Vanadiumoxid bildende CaO und SiO2 geht in die Schlacke ein, sofern der Stahl nicht aluminiumdesoxydiert ist. In jenem Falle modifiziert das entstehende GaO die aus der Aluminium-Desoxydationspraxis resul-It is important that the additive of the present invention be rapidly immersed in the molten metal so as to minimize any reaction with oxygen in the high temperature atmosphere over the molten metal, any reaction which could oxidize the caustic-carrying reducing agent. Likewise, any contact with the additive should interfere with any slag or any slag-like material on the surface of the molten metal is avoided, so that the reactivity of the additive is not affected by coating or reacting with slag. This can be achieved by several methods. For example, by dipping the additive enclosed in a container into the molten metal or by introducing the compacted mixture into the pouring stream during the transfer of the molten metal from the furnace to the ladle to ensure rapid dipping of the additive into the molten metal. if the pan should be partly, before dosing, h. be filled to a quarter or one third of the full level, and the clogging should be completed before the pan is completely filled. The CaO and SiO 2 forming during the reduction of vanadium oxide enter the slag, unless the steel is aluminum-deoxidized. In this case, the resulting GaO modifies the results of the aluminum deoxydation practice.

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tierenden AlpO-j-Sinsohlüsse,Alpo-j-Sinsohlüsse,

Auf Grund seines niedrigen Sauerstoffgehaltes ist V2Oo (33 % O) die bevorzugte Vanadiumoxid-Quelle, Davon ausgehend wird für die Reduktionsreaktion weniger calciumhaltiger Stoff benötigt, desgleichen wird beim Zusetzen zum geschmolzenen Metall eine geringere Menge an CaO und SiO2 gebildet.Because of its low oxygen content, V 2 Oo (33 % O) is the preferred source of vanadium oxide. From this, less calcium-containing material is needed for the reduction reaction, and a smaller amount of CaO and SiO 2 is formed when added to the molten metal.

Hinzu kommt, daß die Schmelztemperatur des V2O-, (1970 0C) hoch ist und sich somit die Reduktions-ReaktionstemperaturIn addition, the melting temperature of the V 2 O- (1970 0 C) is high and thus the reduction reaction temperature

von V2On plus Galcium-Silikon-Legierung eng der Temperaturfrom V 2 on plus galcium silicone alloy tight the temperature

des geschmolzenen Stahls (über 1500 0C) annähert. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften von VpOo und VpOc sind in Tabelle VI aufgeführt,of the molten steel (above 1500 ° C.). The chemical and physical properties of VpOo and VpOc are listed in Table VI,

Ausfuhrungabeisp ieIExecution Iisp

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel dient, ebenfalls der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung»The following embodiment is also illustrative of the present invention »

Vorgehensweise;Method;

In einem mit Magnesia ausgekleidetem Induktionsofen wurde Armeo-Eisen geschmolzen, wobei Argon durch eine Graphitdecke hindurchfloß, nachdem die Temperatur bei 16OO + 10 0G stabilisiert worden war, wurde die Wärme mit Silikon blockiert. Sodann wurden - außer für die Vanadium-Hinzugabe - die Zusammensetzungen der Wärmemengen je nach Erfordernis eingestellt, lach einem einminütigen Stabilisieren der Temperatur bei 16OO + 5 0G wurde eine Hadelrohr-Probe zur Analyse genommen, daran anschließend erfolgte das Zusetzen von Vanadium durch Eintauchen eines den Vanadiumzusatz enthaltenden Stahlfoliebeutels in den geschmolzenen Stahl, Die Stahltemperatur wurde durch die Leistung des Ofens für eine Zeitspanne von drei Minuten nach Zusetzen von V2Oo plus Reduktionsstoff auf einerIn a magnesia-lined induction furnace, Armeo-iron was melted, with argon flowing through a blanket of graphite, after the temperature had been stabilized at 1600 + 10 0 G, the heat was blocked with silicone. Then, - except for the vanadium addition of - setting the compositions of the amounts of heat as necessary, laughing a one-minute stabilizing the temperature at 16oo + 5 0 G Hadelrohr sample for analysis was taken, thereafter, the addition of vanadium was carried out by immersing a The steel temperature was determined by the performance of the furnace for a period of three minutes after addition of V 2 Oo plus reducing agent on one of the steel vanadium additive-containing steel foil bags into the molten steel

239A80 k - 6 - 60 704 12239A80 k - 6 - 60 704 12

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Höhe von 16OO + 5 0O gehalten. Sodann wurde die Heizleistung des Ofens gedrosselt; nach einer Minute wurden fadelrohrpro-Altitude of 16OO + 5 0 O held. Then the heating power of the furnace was throttled; after one minute

J.— OJ.- O

ben gezogen und der Stahl in einen 100-Pfund, 10,2 cm (^TT)I Barren gegossen. Daraufhin wurden aus dem Mittelradius des Barrens und einer Höhe von einem Drittel der Barrenhöhe vom Boden aus Probestücke entnommen sowie mikroskopisch und chemisch analysiert. Einige davon wurden unter Einsatz einer Elektronen-Mikrosonde analysiert.ben pulled and the steel poured into a 100-pound, 10.2 cm (^ dd) I ingot. Thereupon, specimens were taken from the center radius of the billet and a height of one third of the bar height from the ground and analyzed microscopically and chemically. Some of these were analyzed using an electron microprobe.

In geschmolzenen Stahl verschiedener Zusammensetzungen wurden verschiedene Gemische von ^2 O3 P^-113 reduzierendem Agens als Yanadiumquelle eingebrachte In Tabelle I sind die Ergebnisse in der Reihenfolge steigender Yanadium-Ausbringungen für jede der Stahlzusamraensetzungen angegeben» Die Daten in Tabelle II vergleichen die Yanadium-Ausbringungen für verschiedene Stahlqualitäten in jenen Fällen, in denen es sich, bei den Yanadiumzusätzen um bei verschiedenen Drücken kqmpakti,er.te,,:Gemische aus YpOo plus"':GaIcium-Silikon-Legierung (8MxD) handelte; bei den Daten in Tabelle III war die Teilchengröße der CaIcium-Silikon-Legierung die Hauptvariableο Zwecks vollständigerer Charakterisierung des bevorzugten Gemisches aus Y' 0-, plus CaIcium-Silikon-Legierung ist die Teilchengrößenverteilung der technisch vorgegebenen'Oalcium-Silikon-Legierung (8MxD) in Tabelle IY dargestellt.. Bs sei angemerkt, daß 67 % weniger als 12er Maschenweite und 45 % weniger als 20er Maschenweite zeigen. Wie aus Abbildung 1 hervorgeht, sind die feineren Teilchengrößenfraktionen der CaIcium-Silikon-Legierung wirkungsvoll bei der Reduzierung des Vp^3» ^icktsdestoweniger stellt die 8MxD-Praktion nicht nur ein kostengünstiger, sondern auch ein weniger gefahrvoll herzustellendes Produkt gegenüber den feineren Fraktionen dar.Various mixtures of ^ 2 O 3 P ^ - 113 reducing agent were introduced as a Yanadium source in molten steel of various compositions. Table I gives the results in order of increasing Yanadium outputs for each of the steel compositions. The data in Table II compares the Yanadium Exposures for different grades of steel in those cases where the yanadium additions were at different pressures kqmpakti : mixtures of YpOo plus '': GaIcium-silicon alloy (8MxD); for the data in Table For the sake of more complete characterization of the preferred mixture of Y'0-, plus calcium-silicon alloy, the particle size distribution of the technically predetermined 'alpha-silicon alloy (8MxD) is shown in Table IY. It should be noted that 67 % is less than 12 mesh and 45 % less than 20 mesh As shown in Figure 1, the finer particle size fractions of the calcium-silicon alloy are effective in reducing the Vp ^ 3, yet the 8MxD approach is not only a less expensive, but also a less hazardous, product than the finer ones Fractions.

Bei einigen Stahlarten ist das Zusetzen von Kohlenstoff oder Kohlenstoff und Stickstoff entweder möglieh oder sogar nütz-For some types of steel, the addition of carbon or carbon and nitrogen is either possible or even useful.

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lieh. Wie in Tabelle Y gezeigt* können durch Reduzieren des YpO, mit CaC2 oder CaCl2 auch diesen Stählen Vanadium sowie auch Kohlenstoff oder Kohlenstoff plus Stickstoff zugesetzt werden·borrowed. As shown in Table Y, by reducing the YpO, with CaC 2 or CaCl 2 , vanadium can be added to these steels as well as carbon or carbon plus nitrogen.

Wie bereits weiter oben erwähnt, stellt die Tabelle I die experimentellen Wärmewerte in der Reihenfolge steigender Vanadiumausbringung für jede Stahlzusammensetzung dar· Es sei angemerkt, dai3 reduzierende Stoffe wie etwa Aluminium und Aluminium mit Terschiedenen Fließmitteln Vq®3 ^n Sesciimol2e~ nem Stahl reduzieren können· Bei all diesen Mischungen betru-As mentioned above, the Table I the experimental heat values in order of increasing vanadium recovery for each steel composition represents · It should be noted, dai3 reducing substances such as aluminum and aluminum with Terschiedenen flow agents Vq®3 ^ n S esciimo l 2e ~ nem steel · For all these mixtures,

gen die Vanadium-Ausbringungen in den Stählen jedoch weniger als 30 %o However, the vanadium emissions in the steels less than 30 % o

Wie aus Tabelle I und Abbildung 1 hervorgeht, wurden die optimalen Vanadium-Ausbringungen dann festgestellt, wenn es sich bei der Vanadiuaquelle um ein eng verbundenes Gemisch aus 60 % VpOo (100MxD),plus 40 % CaIcium-Silikon-Legierung (8MsJD) handelte. In Tabelle I ist darüber hinaus vermerkt, daß sich die Vanadium-Ausbringungen unabhängig von den Stahlsusammensetzungen gestalten» Dies wird insbesondere in Tabelle II deutlich, wo die Vanadium-Ausbringung aus den Gemischen aus 60 % VpO, plus 40 % Galcium-Silikon-Legierung, 8MsD, bei aluminiumberuhigtenStählen (0,08..,0,22 %C), bei halbberuhigten Stählen (0,18...0,30 f<ß) und bei unlegierten Kohlenstoffstählen (0,10»..0,40 % C) 80 % überschritt. Darüber hinaus zeigt Tabelle II, daß sich die Vanadium-Ausbringung stufenweise verbesserte, wenn die Mischung aus 60 % "V2Oo plus 40 % CaIcium-Silikon-Legierung (8MxD) anstelle des manuellen Packens in die Stahlfolien-Immersionsbeutel vermittels eines technischen Kompaktierungsverfahrens unter Einsatz eines Bindemittels brikettiert wurde. Mit anderen Worten: die enge Verbindung des Gemisches aus V2O^ plus CaIcium-Silikon-Legierung, wie sie durch das großtechnische Brikettieren mitAs can be seen from Table I and Figure 1, the optimum vanadium outputs were determined when the Vanadiua source was a tightly coupled mixture of 60 % VpOo (100MxD) plus 40 % CaIcium-Silicone alloy (8MsJD). It is further noted in Table I that the vanadium spreads are independent of the steel compositions. This is particularly evident in Table II where the vanadium output is made from the mixtures of 60% VpO, plus 40 % Galcium-Silicone Alloy. 8MsD, for aluminum killed steels (0.08 .., 0.22% C), for semi-killed steels (0.18 ... 0.30 f <ß) and for unalloyed carbon steels (0.10 ».. 0.40 % C) exceeded 80 % . In addition, Table II shows that vanadium coverage progressively improved as the 60 % V 2 Oo plus 40 % calcium-silicon alloy (8MxD) blend, rather than being manually packed into the steel foil immersion pouches by a technical compaction process In other words: the close connection of the mixture of V 2 O ^ plus CaIcium-silicon alloy, such as by the large-scale briquetting with

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einem Bindemittel gekennzeichnet ist j, verbessert die Vanadium-Ausbringungen· Die Wärmewerte im !Falle' der in Tabelle II durch quadratische Umrandung hervorgehobenen Zugabeverfahren beispielsweise wurden als Doppelerhitzung mit Ausnahme der Herstellung des Zugabegemisches gestaltet. Bei nahezu allen Wärmepaaren übertrafen die Vanadiumausbringungen aus den technisch gefertigten Briketts Jene der manuell dicht gepackten Mischung aus den Stahlfoliebeuteln.is characterized by a binder j, improves the vanadium deliveries The heat values in the case of the addition process highlighted in Table II by square border, for example, were designed as a double heating with the exception of the preparation of the addition mixture. For almost all heat pairs, the vanadium emissions from the engineered briquettes exceeded those of the manually packed mixture of steel foil bags.

Die Daten in Tabelle III verdeutlichen die "Wirkung der Teilchengröße des reduzierenden Stoffes, der CaIcium-Sriikon-The data in Table III illustrate the "effect of the particle size of the reducing agent, the calcium-Sriikon"

Legierung, auf die Optimierung der Vanadium-Ausbringungen. Erneut gestalteten sich die Vanadium-Ausbringungen unabhängig von den Stahlzusammensetzungen und erreichten ihre Maximalwerte, wenn die Teilchengröße der CaIcium-Silikon-Legierung 8MxD oder darunter betrug, wie dies aus dem Diagramm der Abbildung 1 hervorgeht. Obwohl hohe Vanadium-Ausbringungen von über 90 % gemessen wurden, wenn die Teilchengrößen_ bereiche der GaIcium-Silikon-Legierung 150MxD und 100MsD betrugen, so begrenzen doch die potentiellen Gefahren und die mit der Produktion dieser Größenordnungen verbundenen Kosten deren industrielle Anwendung. Aus diesem Grunde eignet sich die 8MsD Calcium-Silikon-Legierung mit ihren Eigenschaften in optimaler Weise für die .Anwendung im Hahmen der vorliegenden Erfindung. Die Teilchengrößenverteilung von technischem 8MsD ist in Tabelle IV angegeben.Alloy, on the optimization of vanadium emissions. Again, the vanadium outputs were independent of the steel compositions and reached their maximum values when the particle size of the calcium-silicon alloy was 8MxD or below, as shown in the graph of Figure 1. Although high vanadium outputs of over 90 % were measured when the particle size ranges of the GaIcium-Silicone alloy were 150MxD and 100MsD, the potential hazards and costs associated with production of these magnitudes limits their industrial application. For this reason, the 8MsD calcium-silicone alloy with its properties is optimally suitable for use in the context of the present invention. The particle size distribution of 8MsD technical grade is given in Table IV.

Sind geringfügige Steigerungen der Kohlenstoff- oder Kohlenstoff-plus-Stickstoff-Gehalte für den Stahlhersteller akzeptabel oder gar you Vorteil, dann kann anstelle der Calcium-Silikon-Legierung CaCp und/oder CaCl2 a^s reduzierendes Agens, eingesetzt werden. Es hat sich, gezeigt, daß auch technisches CaC- und CaCHp wirkungsvoll zum Reduzieren von VgOoAre slight increases in the carbon or carbon-plus-nitrogen contents in the steel manufacturers is acceptable or even you advantage, then, instead of the calcium-silicon alloy CACP and / or CaCl 2 a ^ s may be a reducing agent, are used. It has been shown that also technical CaC and CaCHP are effective for reducing VgOo

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sowie nicht nur zum Zusetzen von Vanadium, sondern auch zum Zusetzen von Kohlenstoff oder Kohlenstoff und Stickstoff zu geschmolzenem Stahl verwendet werden kann. Die in tabelle V aufgelisteten Ergebnisse aeigen die Vanadium-Ausbringungen und die Zunahmen der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte von geschmolzenem Stahl nach dem Zusetzen von VgOo plus CaC2 und VgO^ plua CaCTp-Gemischen.and not only to add vanadium, but also to add carbon or carbon and nitrogen to molten steel. The results listed in Table V indicate the vanadium emissions and the increases in carbon and nitrogen contents of molten steel after adding VgOo plus CaC 2 and VgO 2 plua CaCTp mixtures.

Von den Barren abgenommene Teststücke wurden chemisch analysiert und auch optisch geprüft. Häufig wurden die Einschilisse in den polierten Abschnitten mittels Elektronenmikroskop analysiert. Während dieser untersuchung wurde ermittelt, daß das durch die Reduktionsreaktion erzeugte CaO die Charakteristik der Aluminiumoxid-Einschlüsse von aluminiuradeoxidierten Stählen modifiziert. Dies zeigt sich beispielsweise in den Elektronensondendarstellungen der Abbildung 23 wo Calcium und Aluminium nebeneinander in den Einschlüssen vorkommen. Somit stellt das erfindungsgemäße Zusetzen von VjO., plus calciumhaltigem Reduktionsstoff zu geschmolzenem Stahl nicht nur eine Vanadiumquelle dar, das dabei gebildete Calciumoxid modifiziert darüber hinaus auch die nachteiligen Wirkungen von Aluminiumoxideinschlüssen in aluminiumdeoxidierten Stählen. Der Grad der Modifikation hängt dabei von den relativen Mengen an CaO und AIpO-, im geschmolzenen Stahl ab.Test pieces removed from the bars were chemically analyzed and visually inspected. Often the insets in the polished sections were analyzed by electron microscopy. During this investigation, it was found that the CaO produced by the reduction reaction modified the characteristics of the alumina inclusions of aluminized oxide steels. This can be seen, for example, in the electron-satellite representations of Figure 2 3, where calcium and aluminum occur side by side in the inclusions. Thus, addition of VjO, plus calcium-containing reducing agent to molten steel according to the present invention is not only a vanadium source, but the resulting calcium oxide also modifies the adverse effects of alumina inclusions in aluminum-deoxidized steels. The degree of modification depends on the relative amounts of CaO and AlpO- in the molten steel.

Aus dem bisher Dargelegten wird ersichtlich, daß eine eng miteinander verbundene agglomierte Mischung aus V«0o und einem calciumtragenden Reduktionsstoff eine wirksame und energiewirtschaftliche Vanadiumquelle darstellt, wenn sie in geschmolzenen Stahl eingetaucht wird.It will be seen from the foregoing that a closely linked agglomerated mixture of V "0o and a carbonaceous reducing agent is an effective and energy source of vanadium when immersed in molten steel.

Die im vorliegenden Text genannten Siebgrößen beziehen sich auf die U,S.-Siebnomenklatur.The screen sizes referred to herein refer to the U, S screen nomenclature.

239480 4239480 4

60 704 12 10.12.S260 704 12 10.12.S2

Tabelle ITable I

Yanadiusnzusätze zu StahlYanadiusnzusätze to steel

l·7r. Stahltypl · 7r. steel type

Wärme V-QuelleHeat V source

'3 ' Reduktionsstoff d) Identität Masaeprozent '3 ' reducing substance d) identity masa

1 Kohlenstoffarm: J635 65 0,036 bis 0,05 %Äl 0,10 bis 0,12 % C 0,16 bis 0,31 % Si 1,50 bis 1,60 % Mn1 low carbon: J635 65 0.036 to 0.05 % Al 0.10 to 0.12 % C 0.16 to 0.31 % Si 1.50 to 1.60% Mn

2 J636 672 J636 67

3 J639 653 J639 65

4 J637 654 J637 65

5 J647 605 J647 60

6 J645 606 J645 60

7 J676 607 J676 60

8 J644 608 J644 60

9 J641 609 J641 60

10 J619 6510 J619 65

11 J615 5011 J615 50

12 J614 5512 J614 55

13 J620 6013 J620 60

14 J798 6014 J798 60

15 J800 6015 J800 60

16 J799 6016 J799 60

17 Kohlenstoffstähle: J654 60 0,03 bis 0,07 % Al 0,23 bis 0,29 % C 0,27 bis 0,33 % Si 1,35 bis 1,60 % Mn17 carbon steels: J654 60 0.03 to 0.07 % Al 0.23 to 0.29 % C 0.27 to 0.33 % Si 1.35 to 1.60 % Mn

18 J672 6518 J672 65

19 J671 5519 J671 55

20 J669 6520 J669 65

21 J670 7021 J670 70

22 J657 6022 J657 60

23 J656 6023 J656 60

24 J655 6024 J655 60

Al 32Al 32

+ 3 % 40 % Kryolit Pließm. + 60 % GaP0(Ol)+ 3 % 40 % Cryolite Pließm. + 60 % GaP 0 (oil)

CaP0 (Pließm.)CaP 0 (Pließm.) 33 Al 2 Al 2 3030 Alal 3535 Alal 3535 "Hypercal""Hypercal" 4040 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 3535 CaSiCaSi 5050 CaSiCaSi 4545 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 4040 CaSiCaSi 4040

CaC2 CaC2 CaSi CaSi CaC2 CaSi CaSiCaC 2 CaC 2 CaSi CaSi CaC 2 CaSi CaSi

35 45 35 30 40 40 4035 45 35 30 40 40 40

239480239480

60 704 12 10.12,8260 704 12 10.12.82

Tabelle I (Fortsetzung) Table I (continued)

Hr9 Mr. 9 Teilchen größeParticle size Y-Zugabe~o s verfahren } Y addition ~ o s proceed } % zugesetz Vanadium % added vanadium tes % 1 aus ge- % C bracht Ofen-"3 niin" % 1 out of % C kiln "3 niin" 11 Pulverpowder PP 0,25 .0.25. 44 22 Pulver -Powder - PP 0,250.25 •10• 10 33 7-100M (Granalien)7-100M (granules) PP 0,250.25 3636 44 Schrotshot PP 0,250.25 5252 55 1/8«1/8 " PP 0,250.25 6464 66 1/4"1/4 " PP 0,250.25 7272 77 1/2»1/2 » PP 0,250.25 7676 88th 1/8«1/8 " PP 0,250.25 8080 99 1/8»1/8 » PP 0,250.25 8080 1010 8MxD8MxD PP 0,130.13 8080 1111 3MsD3MsD PP 0,130.13 8585 1212 BMsDBMSD PP 0,130.13 8787 1313 8MxD8MxD PP 0,130.13 8888 1414 150MxD150MxD BB 0,250.25 9292 1515 8MxD8MxD BOBO 0,250.25 9292 1616 100MxD100MxD BB 0,250.25 ' 96'96 1717 1/8«1/8 " P "P " 0,200.20 7575 1818 1/4"X1/12"1/4 "X1 / 12" PP 0,200.20 7676 1919 1/4Hx1/12»1/4 H x1 / 12 » PP 0,200.20 7777 2020 8MxD8MxD PP 0,200.20 7979 2121 8MxD8MxD PP 0,200.20 8181 2222 1/12"x1/4n 1/12 "x1 / 4 n PP 0,200.20 8383 2323 8MxD8MxD PP 0,200.20 8787 2424 8MxD8MxD PP 0,200.20 9090

239480239480

60 704 12 10.12.8260 704 12 10.12.82

Tabelle ITable I

yanadiumzusätze zu Stahl (Portsetzung) yanadium additives to steel (porting)

Ur,ur, Stahltypsteel type oror /O/O Cf-Cf /O/O Si MnSi Mn Wärme- V- Ir. % Heat- V- Ir. % -Quelle1 T2O3 Source 1 T 2 O 3 / Reduktionsstoff-y Identität Masseprozent / Reducing Agent Identity Mass Percent 40 35 45 5040 35 45 50 2t) 26 27 282t) 26 27 28 Jb78 3^ J677 zs J679 ** J680 xs Jb78 3 ^ J677 zs J679 ** J680 xs bO 65 55 50No. 65 55 50 GaGU2 CaCiI2 CaCI2 CaCIi2 GaGU 2 CaCl 2 CaCI 2 CaCl 2 3535 2929 J674J674 6565 CaSiCaSi 4040 3030 Kohlenstoffstähle: 0,04 bis 0,07 % Al 0,15 bis 0,20 % C 0,22 bis 0,28 % Si 1,40 bis 1,50 ÄCarbon steels: 0.04 to 0.07 % Al 0.15 to 0.20 % C 0.22 to 0.28 % Si 1.40 to 1.50 Å J675J675 6060 CaC2 CaC 2 3535 3131 J676J676 6565 CaC2 CaC 2 4040 3232 Unlegierter Kohlenstoffstahl 0,19 bis 0,29 % 0,54 bis 0,85 % Unalloyed carbon steel 0.19 to 0.29 % 0.54 to 0.85 % - · Si Mn- · Si Mn J673J673 6060 CaSiCaSi 40 40 4040 40 40 33 34 3533 34 35 J634 J699 J673J634 J699 J673 60 60 6060 60 60 CaSi CaSi CaSiCaSi CaSi CaSi 4040 3636 J7T4J7T4 6060 CaSiCaSi 4040 3737 J734J734 6060 CaSiCaSi 4040 3838 J747 -J747 - 6060 CaSiCaSi 40 40 4040 40 40 39 40 4139 40 41 J709 J708 J707J709 J708 J707 O O O VO VD VDO O O VO VD VD CaSi CaSi CaSiCaSi CaSi CaSi 4040 4242 J702J702 6060 CaSiCaSi 4040 4343 J735J735 6060 CaSiCaSi 4040 4444 J700J700 6060 CaSiCaSi 4040 4545 J701J701 6060 CaSi ,..CaSi, .. 40 40 4040 40 40 46 47 4846 47 48 J710 J711 J713J710 J711 J713 60 60 6060 60 60 CaSi CaSi . QaSiCaSi CaSi. qasi 4040 4949 Kohlenstoffstähle: 0,03 bis 0,07 % Al 0,27 bis 0,33 % Si 1,35 bis 1,60 % MnCarbon steels: 0.03 to 0.07 % Al 0.27 to 0.33 % Si 1.35 to 1.60 % Mn J7O6J7O6 6060 CaSiCaSi 4040 5050 J7O5J7O5 6060 CaSiCaSi 4040 5151 J7O3J7O3 6060 CaSiCaSi 4040 5252 J712J712 6060 CaSiCaSi 4040 5353 lialbberuhigt: 0,07 bis 0,12 0,62 bis 0,71Permanently stabilized: 0.07 to 0.12 0.62 to 0.71 J704J704 6060 CaSiCaSi

Fußnoten siehe nächste Seite' (d. U4 Footnotes see next page '(d. U 4

9^80 H - 11a - 60 704 129 ^ 80 H - 11a - 60 704 12

10.12.8212/10/82

Tabelle I (Portsetzung) Table I (port setting)

Ήτ, Teilchen- V-Zugabe-o^ % zugesetztes % Y ausge- % C Ήτ, Particle V addition % added % Y % C

größe verfahren J Vanadium bracht Qf en-"3 min" Size method J Vanadium introduced Qf en- "3 min"

P 0,20 50P 0.20 50

P 0,20 55P 0,20 55

P 0,20 60P 0,20 60

P 0,20 60P 0,20 60

B 0,20 80B 0.20 80

P 0,20 85P 0.20 85

P 0,20 85P 0.20 85

B 0,20 85B 0.20 85

P 0,25 68* 0,08P 0.25 68 * 0.08

lose 0,20 81 0,17loose 0.20 81 0.17

B 0,20 85 0,13B 0.20 85 0.13

P 0,20 86 0,16P 0.20 86 0.16

BG 0,19 39 0,08BG 0.19 39 0.08

.BC 0,21 90 0,10.BC 0.21 90 0.10

P 0,149 75 0,30P 0.149 75 0.30

P 0s15 75 0,21P 0 s 15 75 0.21

P 0,16 79 0,1.6P 0.16 79 0.1.6

BC 0,15 89 0,38BC 0.15 89 0.38

3C 0,20 90 0,083C 0,20 90 0,08

BO 0,16 93 0,10BO 0.16 93 0.10

BG 0,16 93 0,25BG 0.16 93 0.25

P 0,15 75 0,10P 0.15 75 0.10

P 0,17 85 0,20P 0.17 85 0.20

BG 0,17 86 0,38BG 0.17 86 0.38

BC 0,15 88 0,40BC 0.15 88 0.40

BG 0,15 88 0,31BG 0.15 88 0.31

BG 0,15 90 0,11BG 0.15 90 0.11

P 0,18 92 0,29P 0.18 92 0.29

BG 0,16 92 0,18BG 0.16 92 0.18

2525 325M325M 2626 325M325M 2727 325M325M 2828 3 2513 251 2929 8MxD8MxD 3030 16IÄxD16IÄxD 3131 16MxD16MxD 3232 8MxD8MxD 3333 8MxD8MxD 3434 8MxD8MxD 3535 8MxD8MxD 3636 8MzD8MzD 3737 8MxD8MxD 3838 8MxD8MxD 3939 8MxD8MxD 4040 8MxD8MxD 4141 8MxD8MxD 4242 8MxD8MxD 4343 70MxD70MxD 4444 8BIxD8BIxD 4545 8KxD8KxD 4646 8MxD8MxD 4.74.7 8MxD8MxD 4848 8MxD8MxD 4949 8MxD8MxD 5050 8MxD8MxD 5151 8MxD8MxD 5252 8MxD8MxD 5353 8MxD8MxD

Λ η π Λ Π Q D .,. Γϊ Γ< /j Λ η π Λ Π QD.,. Γϊ Γ < / j

- 12- 60 704.12- 12 - 60 704.12

10.12.8212/10/82

Fußnoten zu Tabelle IiFootnotes to Table II

' Vermutlich, fehlerhaftes Ergebnis ' Probably, faulty result

IJ Vanadiumquelle: T2O3 - über 99 %ige Reinheit, 100MsD (Handelsprodukt UGG), , IJ vanadium source: T 2 O 3 - over 99% pure, 100MsD (commercial product UGG),

' Reduzierende Agenzien: GaSi-Legierung - 29»5 % Ga, 62,5 % Si, 4,5 % Pe, Spurenanteile von Mn, Ba, Al, G usw. ' Reducing agents: GaSi alloy - 29 »5% Ga, 62.5 % Si, 4.5 % Pe, trace amounts of Mn, Ba, Al, G, etc.

(Handelsprodukt UCG).(Commercial product UCG).

CaCH2 über 99 SSige Reinheit, 325MxB (chemisches Reagenz),CaCH 2 over 99% purity, 325MxB (chemical reagent),

CaC2 - Foundry-Qualität, 56,5 % CaC2 (Handelsprodukt,CaC 2 - foundry grade, 56.5 % CaC 2 (commercial product,

UGC) - (i/4"rt/12w Teilchengröße).UGC) - (i / 4 "rt / 12 w particle size).

Al-Pulver- Alcoa Qualität Nr. 12-1978.Al powder Alcoa quality no. 12-1978.

»Hypercal» - 10,5 % Ga, 39 % Si, 10,3 % Ba, 20 % Al, 18 % Pe.»Hypercal» - 10.5 % Ga, 39 % Si, 10.3 % Ba, 20 % Al, 18 % Pe.

Bi. In einer Handpresse brikettiert; kein BindemittelBi. Briquetted in a hand press; no binder

P: In Stahlfoliebeuteln dicht gepackt. Lose: In Tauchkapseln eingebracht,- nicht gepackt. BG: In industriellem Verfahren brikettiert - mit Bindemittel,P: densely packed in steel foil pouches. Loose: Introduced in dipping capsules, - not packed. BG: Briquetted in industrial process - with binder,

Sämtliche oben genannten Zugaben erfolgten durch Eintau-. chen der Yanadium-Zusatzgemische in den geschmolzenen Stahl nach Einlegen in Foliebeutel aus kohlenstoffarmem Stahl.All the above additions were made by thawing. The Yanadium Supplemental Mixtures are added to the molten steel after insertion into low-carbon steel foil bags.

eue *) J Etwa 10 Pfund des Metalles gingen: beim Eintauchen des V2Oo + CaCH2 aus dem Ofen ab. eue *) J Approximately 10 pounds of the metal were released from the furnace when the V 2 Oo + CaCH 2 was immersed.

λ Q ηΠ HQAQ* 0 ^hS λ Q ηΠ HQAQ * 0 ^ hS

239480239480

- 13 -- 13 -

60 704 12 10.12,8260 704 12 10.12.82

Tabelle IITable II

Einfluß von Packdichte und Stahlausammensetzun-· gen auf die Vanadium-Ausbringungen Vanadiumquelle: 60 % V3O3 + 40 % CaSi (8MxD)Influence of packing density and steel compositions on the vanadium discharges Vanadium source: 60 % V 3 O 3 + 40 % CaSi (8MxD)

Hr, Wärme- % Y ' Zugabe- ,Hr, heat % Y ' addition,

Ur, zugesetzt verfahren''Ur, added procedure ''

Zusammensetzung des Ofen-"3 min" Hadelrohres (Stahl)Composition of the furnace "3 min" Hadelrohres (steel)

J620J620 0,250.25 PP % C % C % Si % Si % A % A 11 1 : 1 : J673J673 0,130.13 PP 0,0770.077 0,240.24 0,0570.057 22 J714J714 0,200.20 BB 0,0850.085 0,300.30 0,0590.059 33 J699J699 0,200.20 PP 0,1300.130 0,230.23 0,0740.074 44 J655J655 0,20 kein0.20 no PP 0,160.16 0,2750,275 0,0610,061 VJlVJL J656J656 0,200.20 PP 0,170.17 0,2840,284 Ö,O63Ö, O63 66 J734·J734 · 0,200.20 PP 0,210.21 0,290.29 0,0550,055 77 J747J747 0,1860,186 BCBC 0,220.22 0,320.32 0,050.05 88th J700J700 0,2052.2052 BCBC 0,080.08 0,160.16 kein Alno Al 99 J707 J701J707 J701 0,1720.172 BCBC 0,100.10 0,390.39 zugesetztadded 1010 J708J708 0,20 0,1720.20 0.172 PP 0,180.18 0,0690,069 1111 J702J702 0,200.20 0,16 0,250.16 0.25 0,107 0,0690.107 0.069 J7O9J7O9 0,1720.172 BCBC 0,210.21 0,1060.106 1212 J7O3J7O3 0,200.20 ρρ 0,380.38 0,0970.097 1313 J710J710 0,1720.172 BCBC 0,300.30 0,1210.121 1414 J704J704 0,200.20 PP 0,110.11 0,210.21 1515 J711 J7O5J711 J7O5 0,1720.172 BCBC 0,100.10 O,245~O, 245 ~ 1616 J712J712 0,20 0,1720.20 0.172 PP 0,180.18 0,1950.195 // 1717 J7O6J7O6 0,200.20 BCBC 0,20 0,310.20 0.31 0,287 0,2330.287 0.233 kern Alcore Al 1818 J713J713 0,1720.172 PP 0,290.29 0,2530.253 zugesetztadded 1919 0,200.20 0,400.40 0,2240.224 2020 BCBC 0,380.38 0,2520.252 2121 PP 2222 BCBC 2323 PP >>

Die Vanadiumzugaben erfolgten durch Einlegen von Stahlfoliebeuteln in den geschmolzenen Stahl (166O 0C + 5 0C), wobei die Beutel die Gemische aus den 60 % V?03 + %0 % CaIcium-Silikon-Legierung enthielten. Die Gemische wurden folgendermaßen in die Beutel eingebracht: 1) dicht gepacktes Gemisch (P); 2) nicht gepackt (kein P); 3) in einer Handpresse brikettiert - kein Bindemittel (B) bzw. 4) in industriellem Verfahren brikettiert - mit Bindemittel (BC),The vanadium additions were made by placing steel foil bags in the molten steel (166O 0 C + 5 0 C), the bags containing the mixtures of the 60 % V ? 0 3 + % 0% contained CaIcium silicone alloy. The mixtures were placed in the pouches as follows: 1) densely packed mixture (P); 2) not packed (no P); 3) briquetted in a hand press - no binder (B) or 4) briquetted in an industrial process - with binder (BC),

Vermutlich fehlerhaftes ErgebnisProbably faulty result

239480 A239480 A

- 13a -- 13a -

60 704 12 10.12.8260 704 12 10.12.82

Tabelletable II (3II (3 ?ortsetsung)? Ortsetsung) % Y% Y '' AusbringungSpreading << unlegierter·mild · ff Hr.Mr. % Mn % Mn % 1% 1 68. -68. - SS KohlenstoffstahlCarbon steel 11 1,491.49 0,160.16 8888 Al-beruhigtAl-killed 22 1,511.51 0,1140.114 8585 steigenderincreasing steigenderincreasing 33 1,511.51 0,170.17 8686 e-GehaltE-content C-GehaltC-content 44 1,5141,514 0,1720.172 8181 55 1,6091,609 O,161O, 161 9090 ββ 1,641.64 0,1800,180 87 χ87 χ 77 1,691.69 0,170.17 89 -89 - 88th 0,500.50 0,1650,165 9393 HalbHalf 99 0,820.82 0,190.19 9393 beruh igtcalmed down 1010 0,6570.657 0,16 0.16 7979 steigenderincreasing 1111 0,7040.704 0,1580.158 9393 G-GehaltG content 1212 0,640.64 0,160.16 7575 1313 0,7040.704 0,150.15 8989 1414 0,7080.708 0,1530.153 7575 1515 0,626 0,5430.626 0.543 0,149 0,1540.149 0.154 0,5730.573 0,150.15 9090 1616 0,5430.543 0,1590,159 7575 1111 Ο,616 0,873Ο, 616 0.873 0,17 0,1520.17 0.152 9292 1818 0,8610.861 0,1830.183 8585 1919 0,8310.831 0,1520,152 0,8450.845 0,1720.172 8888 2020 9292 2121 8888 2222 8686 2323

2 3 9 H 8 O 4· - 14 - 60 704 122 3 9 H 8 O 4 · - 14 - 60 704 12

10.12.8212/10/82

Tabelle III Einfluß der Teilchengröße der Calcium-Table III Influence of particle size of calcium

Silücon-Iegierung auf die Yanadium-Ausbringung aus Yanadiumosid in StahlSilucon alloy on the Yanadium application from Yanadiumoside in steel

Hr. Wärme- Y-Quelle GaSiMr. Heat Y source GaSi

Hr. % Y3O3 % Mr. % Y 3 O 3 %

~"i Kohlen- 0,036 bis 0,05 % Al~ "i Carbon 0.036 to 0.05 % Al

o stoff- 0,10 bis 0,12 % G o substance 0.10 to 0.12 % G

* arm: 0,16 bis 0,31 % Si 3 1,50 bis 1,60 % Mn* poor: 0.16 to 0.31 % Si 3 1.50 to 1.60% Mn

9 Kohlen- 0,04 bis 0,07 % Al9 carbons 0.04 to 0.07 % Al

,n stoff- 0,23 bis 0,29 % G, n- matter 0.23 to 0.29 % G

ιυ stähle 0,27 bis 0,33 % Si ιυ stestahl 0.27 to 0.33 % Si

11 1,35 bis 1,60 % In J65511 1.35 to 1.60% In J655

12 Halb- 0,19 bis 0,40 % Si Λ~. beru- 0,60 bis 0,80 % Mn 1^ higt: 0,08 bis 0,10 % C12 half 0.19-0.40% Si Λ ~. from 0.60 to 0.80% Mn 1 h: 0.08 to 0.10 % C

J798J798 6060 4040 J799J799 6060 4040 JBOOJBOO 6060 4040 J645J645 6060 4040 J646J646 6060 4040 J644J644 6060 4040 J641J641 6060 4040 J640J640 6060 4040 J654J654 6060 4040 J656 .J656. 6060 4040 J655J655 6060 4040 J735J735 6060 4040 J747J747 6060 4040

2T : In Stahlfoliebeuteln dichtgepackt. 2 T: tightly packed in steel foil pouches.

B : In einer Handpresse gefertigte und in Stahlfoliebeutel gepackte Briketts.B: Briquettes made in a hand press and packed in steel foil bags.

BG : In einer industriemäßigen Brikett!eranlage gefertigte und in Stahlfoliebeutel gepackte Briketts.BG: Briquettes made in a briquette industry and packed in steel foil bags.

Bei den drei hier genannten Verfahren erfolgte das Zusetzen durch Einlegen der Beutel in geschmolzenen. Stahl bei 16ΟΟ + 5 0C.In the three methods mentioned here, the addition was carried out by placing the bags in molten. Steel at 16ΟΟ + 5 0 C.

239 480239 480

- 14a -- 14a -

60 704 12 10.12.8260 704 12 10.12.82

Tabelletable III (PortIII (port setzung;reduction; % V % V % 1% 1 Ir..Ir .. Teilchenparticle Zugabe-Dosage zugesetztadded AusbringungSpreading größesize Terfahrenretracts, 0,250.25 9292 11 150MxD150MxD BB 0,250.25 9696 22 100IxD100IxD BB 0,250.25 9292 33 8MxD8MxD σσ 0,250.25 7272 44 1/4»1/4 » ρρ 0,250.25 7676 VJlVJL 1/2"1/2 " PP 0,250.25 8080 66 1/8»1/8 » PP 0,250.25 8080 77 1/8"1/8 " PP 0,130.13 8888 88th 8MxD8MxD PP 0,200.20 7575 99 1/8"1/8 " PP 0,200.20 8787 1010 8MxD8MxD PP 0,200.20 9090 1111 8MxD8MxD PP 0,1950.195 9090 1212 70MxD70MxD BCBC 0,2050,205 9393 1313 70MxD70MxD BGBG

9^80 4 - 15 - . . 60 7049 ^ 80 4 - 15 -. , 60 704

10,12.8210,12.82

Tabelle IV Teilchengrößenverteilung der Calcium- Table IV Particle size distribution of calcium

Silikon-Legierung (8 Mesh x Down)Silicone Alloy (8 Mesh x Down)

6 laschen - Maximum6 tabs - maximum

4 % auf 8 M4 % to 8 m

33 % auf 12 133% to 12 1

55 56 auf 20 M55 56 to 20 m

68 % auf 32 M68 % to 32 m

.78 % auf 48 M.78% on 48 m

85 % auf 65 M85 % to 65 m

89 % auf 100 M89% to 100 m

93 % auf 150 M93% to 150 m

95 % auf 200 M95 % to 200 m

Erzeugnisse der Union Carbide Corporation, Metall-AbteilungProducts of Union Carbide Corporation, Metal Division

239480239480

- 16 -- 16 -

60 704 10.12.8260 704 10.12.82

Tabelle VTable V

Vanadium-Zusätze für Kohlenstoff oder Kohlenstoff plus Stickstoff enthaltenden StahlVanadium additives for carbon or carbon plus nitrogen containing steel

Wärme-Warmth-

Reduktionsstoff2 Reducing agent 2

C. JC.J

Id enfritätId enfrity

Teilchen-particle

größesize

Kohlens to ffstahl: 0,03 bis 0,7 % Al 0,23 bis 0,29 % C 0,27 bis 0,33 % Si 1,35 bis 1,60 % MnCarbon steel: 0.03 to 0.7 % Al 0.23 to 0.29 % C 0.27 to 0.33 % Si 1.35 to 1.60 % Mn

Kohlens toffs tahl: 0,04 bis 0,07 % Al 0,15 bis 0,20 % C 0,22 bis 0,28 % Si 1,40 bis 1,50 % MnCarbon Toffs: 0.04 to 0.07 % Al 0.15 to 0.20 % C 0.22 to 0.28 % Si 1.40 to 1.50% Mn

J672 J671 J657J672 J671 J657

J678X J677X J678 X J677 X

J675 J676J675 J676

65 55 6065 55 60

60 65 55 50 60 6560 65 55 50 60 65

CaC,CaC,

CaC,CaC,

35 1/4"s1/2»35 1/4 "s1 / 2»

CaClJ2 40CaCl 2 2 40

CaCU2 35CaCU 2 35

CaClT2 45CaClT 2 45

CaOT2 50CaOT 2 50

CaC2 40CaC 2 40

CaC0 35CaC 0 35

200M 200M 200M 200M 16MxD 16MxD200M 200M 200M 200M 16MxD 16MxD

CaCCaC

CaCITCACIT

: über 99 % Reinheit, 100MxD (Handelsprodukt, UCC).: over 99 % purity, 100MxD (commercial product, UCC).

: 80 % CaC0, 14 % CaO, 2,9 % SiO0, 1,6 % Al0Oo (Handelsprodukt UCC). ά ά * : 80 % CaC 0 , 14 % CaO, 2.9 % SiO 0 , 1.6 % Al 0 Oo (commercial product UCC). ά ά *

2: 2 :

50 % Ca, 15 % C, 35 % Έ (chemisch rein)»50% Ca, 15 % C, 35 % Έ (chemically pure) »

In Stahlfoliebeutel dicht gepackte und in Stahlschmelze eingelegte Mischung - 16ΟΟ + 5 0C.In steel foil bag tightly packed and in molten steel inserted mixture - 16ΟΟ + 5 0 C.

^' Zunahme an % 0 und ppm Ή in geschmolzenem Stahl infolge Zusetzens von Vanadium plus CaC0 oder CaCITo-Mischung ("3 minVHadelrohr-Proben)· ·^ 'Increase in % 0 and ppm Ή in molten steel due to addition of vanadium plus CaC 0 or CaCIT o mixture ("3 minV needle tube samples).

x Etwa 10 Pfund des Metalls gingen auf Grund der Lebhaftigkeit der Reaktion aus dem Ofen ab. x About 10 pounds of the metal leaked out of the oven due to the liveliness of the reaction.

h λ Γ» "ϊ h λ Γ »" ϊ

- I6a - . 60 704 12- I6a -. 60 704 12

10.12.8212/10/82

Tabelle YTable Y (Fortsetzung)(Continuation) 0,200.20 % Ύ ausge % Ύ out % C Zu % C too fyZunahme w fy increase w Ir.Ir. V-Zusatz- 3 ν % 7 V additional 3 v % 7 0,200.20 bracht Ofenbrought oven nahmeacceptance verfahren ; zugesetztmethod ; added 0,200.20 7676 0,020.02 11 PP 0,200.20 7777 0,030.03 22 PP 0,200.20 8383 0,030.03 120120 33 PP 0,200.20 5050 0,020.02 102102 44 PP 0,200.20 5555 0,100.10 194194 55 P 'P ' 0,200.20 6060 0,030.03 225225 66 PP 0,200.20 6060 0,030.03 11 PP 8585 0,040.04 88th PP 8585 0,040.04 99 PP

_ — λ r\ _ - λ r \

239480 4239480 4

- 17 -- 17 -

60 704 12 10.12,8260 704 12 10.12.82

Tabelle YI vergleich αerTable YI comparison αer T2°3 T 2 ° 3 EigenschaiEigenschai 1C en von V2O,- 1 C of V 2 O, - Bezugreference Eigenschaftproperty 4*874 * 87 Y2°5 Y 2 ° 5 11 Dichtedensity 1970 0C1,970 0 C 3,363.36 11 Schmelzpunktmelting point schwarzblack 690 0G690 0 G 11 Farbecolour basischbasic gelbyellow 22 Charakter d. OxidsCharacter d. oxide 68 % Y +68 % Y + amphoteramphoteric (be- rechn»)(calculated ») Zusammensetzungcomposition -184 500-184 500 32 %0 32 % 0 56 % ? + 44 % O56 % ? + 44 % O 33 Freie Energie der Bildung (1900 <>K) Free energy of education (1900 <> K) a0= 5,45a 0 = 5.45 cal/Molcal / mole -202 000 cal/Mol-202,000 cal / mol 44 Kristallstrukturcrystal structure + 3 A+ 3 A a0= 4,369 ± 5 Aa 0 = 4.369 ± 5 A oC= 54°49f + 8·oC = 54 ° 49 f + 8 · bQ= 11,510 + 8 Ab Q = 11.510 + 8A Ehomboe drischEhomboe drisch C0= 3,563+3 AC 0 = 3.563 + 3 A Orthorhombischorthorhombisch

Claims (8)

3 9 A 8 O A - 18 - 60 704 123 9 A 8 O A - 18 - 60 704 12 10.12.8212/10/82 Erfind ungsanapruchInventions Zusatzstoff zum Hinzugeben von Vanadium zu geschmolzenen Eisenbasislegierungen, gekennzeichnet dadurch, daß es sich im wesentlichen zusammensetzt aus einem agglomerierten, vermengten Gemisch von etwa 50...7O Masseprozent feinverteiltem VpO-, und etwa 30·.,50 Masseprozent eines feinverteilten calciumtragenden Stoffes, welcher aus einer Gruppe ausgewählt wird, die sich aus Calcium-Silikon-Legierung, Calciumkarbid und CaIc iurnzyanamid zusammensetzt. An additive for adding vanadium to molten iron-based alloys, characterized in that it consists essentially of an agglomerated, blended mixture of about 50 to 70 mass% of finely divided VpO 2, and about 30 x 50 mass% of a finely divided calcium-bearing substance is selected from the group consisting of calcium-silicon alloy, calcium carbide and calcium amide-amide. 2. Zusatzstoff gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das genannte VpO-, eine Teilchengröße von vorwiegend 100er Maschenweite und feiner aufweist, und daß das genannte calciumtragende Material %ine Teilchengröße von vorwiegend 8er Maschenweite und feiner aufweist,2. The additive according to item 1, characterized in that said VpO- has a particle size of predominantly 100 mesh and finer, and that said calcium-bearing material has a particle size of predominantly 8 mesh and finer, 3ο Zusatzstoff gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem genannten calciumtragenden Material um CaI-cium-Silikon-Legierung handelt.3o additive according to item 1, characterized in that said calcium-bearing material is CaI cium silicone alloy. 4. Zusatzstoff gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem genannten calciumtragenden Material um Calciumkarbid handelt,4. The additive according to item 1, characterized in that said calcium-bearing material is calcium carbide, 5. Zusatzstoff gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem genannten calciumtragenden Material um Calciumcyanamid handelt,5. The additive according to item 1, characterized in that said calcium-bearing material is calcium cyanamide, 6. Verfahren zum Zusetzen von Vanadium zu geschmolzener Eisenbasislegierung, gekennzeichnet dadurch, daß in die geschmolzene Eisenbasislegierung ein Zusatzstoff eingetaucht wird, der sich im wesentlichen zusammensetzt aus einem agglomerierten, vermengten Gemisch von etwaA process for adding vanadium to molten iron-based alloy, characterized in that an additive substantially consisting of an agglomerated, blended mixture of about, is immersed in the molten iron-base alloy Q Q L 8 O U " 19 " 60 704 12QQ L 8 O U " 19 " 60 704 12 *"^^ 10.12.82* "^^ 10.12.82 50...70 Masseprosent feizxrerteiltain V0Oo und etwa 30...50 Masseprozent eines feinverteilten calciumtragenden Stoffes» welcher aus einer Gruppe ausgewählt wird, die sich aus Calcium-Silikon-Legierung, Calciumcarbid und Calciumzyanamid zusammensetzt.50 ... 70 Masseprosent feizxrerteiltain V 0 Oo and about 30 ... 50 percent by weight of a finely divided calcium-bearing material "which is selected from a group consisting of calcium-silicon alloy, calcium carbide and Calciumzyanamid. 7, Verfahren gemäß Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das genannte V0O-I eine Teilchengröße von vorwiegend 1-OOer Maschenweite und feiner aufweist und daß das genannte calciumtragende Material eine Teilchengröße von vorwiegend 8er Maschenweite und feiner aufweist.7, A method according to item 6, characterized in that said V 0 OI has a particle size of predominantly 1-OO mesh size and finer and that said calcium-bearing material has a particle size of predominantly 8 mesh and finer. 8. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem genannten calciumtragenden Material um Calcium-Silikon-Legierung' handelt»8. The method according to item 6, characterized in that said calcium-bearing material is calcium-silicon alloy ' 9» Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem genannten calciumtragenden Material um Calciumkarbid handelt.9 »Method according to item 6, characterized in that said calcium-bearing material is calcium carbide. 10. Verfahren nach Punkt β, gekennzeichnet dadurch, daß e3 sich bei dem genannten calciumtragenden Material um Calciumzyanamid handelt.10. A method according to point β, characterized in that e3 is calcium cyanamide in said calcium-bearing material.
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