IT8348708A1 - Procedimento per aggiungere metalli reattivi ad acciaio in colata continua - Google Patents

Description

DESCg-IZI0? 487U8 A83

a corredo di una domanda di brevetto d'invenzione avente per titolo:

,fProcedimento per aggiungere metalli reattivi ad acciaio in colata continua"

a nome: WILLIAM Q. WILSON

RIASSUNTO

Oggetto dell 'invenzione ? un procedimento per aggiungere metalli reattivi ad acciaio che viene so_t toposto a colata continua per eliminare il problema dell'intasamento dell'ugello dell'imbuto, con le ope razioni di colare in modo continuo l'acciaio fuso attraverso l'ugello dell'imbuto mentre viene intro- . dotto un metallo reattivo nell'acciaio fuso sotto for ma ed in un punto al di sopra oppure al di sotto del l'ugello dell'imbuto, in modo tale che gli ossidi ad . alto punto di fusione e/o gli ossi solfuri del metallo reattivo non vengano formati in quantit? suffici?nte A SMA RO?00p4R ZANAN &R7 BA IGM.... a provocare l'intasamento dell'ugello prima del passag gio attraverso di esso.

Alternativamente, un fondente pu? essere introdot to insieme con la lega oppure successivamente all'aggiunta della lega per abbassare il punto di fusione dei prodotti reattivi al di sotto della temperatura dell?acciaio che passa attraverso l?ugello del dispo

sitivo ad imbuto.

DESCHI ZI OHE

La presente invenzione si riferisce ai procedi^

menti per la aggiunta di metalli reattivi agli acciai

che vengono colati in modo continuo e particolarmente

concerne i procedimenti per aggiungere metalli reattivi come alluminio, titanio, zirconio e terre rare

d ?? che ordinari am ente reagiscono nell'acciaio per pro-3^ O durre delle inclusioni che tappano gli ugelli dell'im ai c: buto delle macchine di colata continua, in maniera ?> tale da eliminare l'intasamento .

al Parrei e Hilty hanno dimostrato nella loro pub -<ZJ 3tT ??i r--i blicazione presentata alla conferenza sui forni elet ai -4 co trici del 1971 che gli ossidi e/o gli ossisolfuri di c ?r> certi elementi frequentemente aggiunti all'acciaio

allo scopo di deossidare o desolforare l'acciaio ver

ranno deposti nell'ugello dell'imbuto durante lo scor

rimento dell'acciaio dall'imbuto nello stampo di cola

ta continua. Questi depositi possono e frequentemente formano un tappo nell'ugello ed interrompono compie

tamente il flusso dell'acciaio. Gli elementi che

Parrei e Hilty hanno studiato e che potrebbero provocare l'intasamento del l'ugello .dell' imbuto sono

i seguenti: alluminio, titanio, zirconio, terre ra

re (RE) ed in certi casi il silicio. Il problema

dell1 intasamento degli ugelli durante la colata degli acciai contenenti alluminio ? stato in larga imi

sura superato dall?uso di aste di ? tappaggio nel dispositivo ad imbuto per controllare il flusso dellbn ciaio e. l?uso di grandi ug?lli che non vengono facilmente ostruiti dalla precipitazione dell'allumina. Tut tavia, questa non ? una soluzione perfetta ed i prodotti di reazione che si depongono nei fori degli u -gelli dell'imbuto sono tali da dover essere frequen temente rimossi con mezzi meccanici o chimici durante la colata continua dell'acciaio. La soluzione del problema dell'intasamento degli ugelli dell'imbuto applicato all'alluminio tuttavia ? meno che soddisfa-' cente sotto l'aspetto della soluzione del problema dell'intasamento dell'ugello a causa delle aggiunte

del titanio, dello zirconio oppure delle terre rare, poich? questi altri materiali hanno dimostrato di ave re una maggiore tendenza ad ostruire gli ugelli di AS^p ,p.G< |i. quanto non abbia l'alluminio.

Poich? il titanio, lo zirconio e le terre rare

RE hanno tutti una maggiore affinit? per l'ossigeno

e per lo zolfo rispetto all'ulluminio, la uniformit? dell'acciaio trattato per colata continua pu? essere migliorata. con appropriate quantit? di questi elemen

ti. Poich? la purezza dell'acciaio pu? essere in.

relazione ad una perfezionata duttilit? dell'acciaio

ovvero alla capacit? di presentare degli stiramenti

sotto carico, ? desiderabile produrre degli acciai

che siano i pi? puri possibile.

E' stato scoperto che l'aggiunta di leghe reatti

ve come titanio, alluminio, zirconio e terre rare, GL trascinate in un gas inerte oppure inserite al di sot

o OS

to dell'ugello dell'imbuto nel dispositivo snorkel O ? <cea oppure lungo l'asta di tapp aggio dell'imbuto compor 2CT ta la aggiunta di questi metalli in maniera tale <*& che essi non hanno tempo di reagire con l'ossigeno

e lo zolfo contenuti nell'acciaio per formare i. pr? C 3Ct c ri dotti di reazione che intasano l'ugello dell'imbuto,

come riscontrato da Hilty nella sua ricerca. Inoltre, ? stato scoperto che, anche s? si formano alcu

ni di questi prodotti solidi di reazione, il loro

punto di fusione pu? essere ridotto per mezzo di fon

denti cosi che il punto. di fusione del risultante

miscuglio o composto risulta inferiore alla tempera

tura dell'acciaio che passa attraverso l?ugello.

Hilty ha anche dimostrato che le inclusioni che sono

liquide passando attraverso l?ugello dell?imbuto non

comportano 1* intasamento dell'ugello.

Guthi'ie ha dimostrato che, quando 'particelle

metalliche come le aggiunte di lega vengono introdot te nell'acciaio, la prima cosa che accade ? che le particelle fredde assorbono dall ' acciaio fuso che

le circonda una quantit? di calore sufficiente perch? l'acciaio solidifichi immediatamente formando

un guscio completo intorno alla particella metalli^ ca fredda. Vi ? quindi un tempo finito necessario perch? il guscio intorno alla particella fredda po_s -<3 dL c/S sa rifondersi e soltanto allora la particella di le 33 ga comincia ad entrare in soluzione oppure a fonder ? O? O

Gi oc si ed inoltre ? necessario un ulteriore intervallo

3C di tempo finito perch? la lega entri completamente

? ? in soluzione nell?acciaio. Una volta che queste leghe siano entrare in soluzione, esse reagiscono con le

o impurezze dell'acciaio, come l'ossigeno e lo zolfo, e formano i prodotti solidi di reazione che sono responsabili del bloccaggio dell'ugello dell'imbuto.

E' stato scoperto che i tempi necessari perch? la maggior parte delle leghe aggiunte con i procedimenti della presente invenzione, per esempio attraverso l'asta di bloccaggio dell'imbuto, per scogliere il guscio di acciaio formato quando si realizza la loro prima aggiunta, entrano in soluzione e reagi scono con le impurezze dell'acciaio per formare inclusioni di bloccaggio dell'ugello dell'imbuto che

sono sufficientemente lunghe per impedire la formazia

ne delle inclusioni di bloccaggio degli ugelli degli

imbuti . Inoltre, se le leghe possono essere aggiunte

attraverso una apertura prevista nel dispositivo

snorkel trascinate nei gas inerti usati in questa

posizione per la agitazione, n? i metalli reattivi

n? i loro prodotti di reazione con le impurezze del

?_ 1' acciaio entrano mai in contatto con l?ugello del <? l' imbuto . c ? ' ? E * stato ulteriormente scoperto che, se il tem ? as. ~2? po di soluzione della lega reattiva aggiunta trasci_ r-4 ?? nata insieme con i gas che entrano attraverso 1' asta ? di bloccaggio dell' imbuto ? cos? breve e la loro ve ? --C ??

loci t? di reazione con le impurezze dell ' acciaio ? ? co s? rapida che l ' inclusione di bloccaggio dell 'ugello pu? formarsi nel foro d ell'ugello d ell ' imbuto , tali inclusioni possono essere messe in condizi oni di

non aderire al foro dell'ugello dell ' imbuto se il lo

ro punto di fusi one viene ridotto mediante aggiunta

di un conveniente fondente simultaneamente con la

lega reattiva. A ti tolo di esempio, se una lega con

basso punto di fusi one, costi tuita da terre rare venis

se aggiunta in conformit? con la presente invenzione e la lega entrasse in soluzi one rapidamente e

reagisse rapidamente con le impurezze per formare

inclusioni solide capaci di bloccare l'ugello mentre l'acciaio si trova ancora nell'ugello, uno dei compo sti fermati sarebbe un ossido di terra rara

il cui p?nto di fusione supererebbe i 3000?F, pari

. a 1645?C . 3 ' possibile abbassare il punto di fusione -< d o? '? '.del prodotto cos? fonnato mediante la sua rea -?r. . O ?.?sr ; sione con un fondente, come la criolite, Na^AlFg. Un oc ?-?iv. co o tale composto formato con la criolite e RE^O^ vengono -?? fatti reagire insieme e forma Na (RE)F il cui punto r?*!

<?3 O

di fusione ? inferiore a 1900?F, pari a 1038?C, mol

OC

to al di sotto della temperatura dell'acciaio che pas aa . * cs> _ __sa_ attraverso l'ugello dell'imbuto (fra 2800 e 2900?F, 3R pari a 1536 e' 1593?0). La criolite non ? l'unico composto capace di sottoporre ad azione fondente il com ' posto P-E^O^, tuttavia, la maggior parte dei composti capaci di avere una azione fondente su ??^?^ sono

sali alogenurici di un tipo o dell'altro.

E' stato scoperto che il fondente necessario per. formare un composto con i prodotti di reazione a partire dalla aggiunta dei metalli reattivi che

sia fluido alla temperatura dell'acciaio passante attraverso l'ugello dell'imbuto pu? essere introdojt tornei sistema con almeno due procedimenti. Il primo mezzo consiste nel rivestire la particella della lega con il fondente. Questo risultato potrebbe essere. ottenuto sciogliendo il fondente in un fluido come acqua e quindi la lega che deve essere rivestita

pu? essere immersa in una soluzione concentrata del

fondente e successivamente essiccata lasciando un ri_

vestimento del fondente sulla particella. Una procedura pi? semplice sarebbe quella di produrre un m_i

scuglio intimo di fini particelle della lega e di fi

ni particelle del fondente in modo tale che la forma

zione dei composti a bassa punto di fusione possa e_s

sere realizzata con i prodotti di reazione della lega e del fondente.

E' stato ulteriormente scoperto che, nei casi

in cui l'acciaio di colata continua debba avere un

valore molto elevato della purezza, pu? essere prefe

ribile certe volte aggiungere i metalli reattivi,

come le terre rare, nella siviera oppure nell'imbuto

per consentire un maggior tempo per la flottazionedei prodotti di reazione dall'acciaio. Tuttavia, l'ac_

ciaio passante attraverso l?ugello dell'imbuto con A SMA INDO ROG B ZA NRASANOA &p.... terr? ossidi oppure ossisolfuri di terre rare che

possono precipare nel foro dell'ugello e far cessare il flusso dell'acciaio attraverso l'ugello. In

tali circostanze, un flusso per esempio di criolite

pu? essere trascinato nella corrente del gas inerte

che viene iniettato dall'asta di blocc?-ggio dell'im

RIVENDICAZIONI

1 . Procedimento per aggiungere metalli reattivi ad acciaio che viene colato in modo continuo per eli minare il problema dell 'intasamento dell'ugello dell'imbuto, comprendente le seguenti operazi oni ;

(a) colare in modo continuo acciaio fuso attra verso un ugello di imbuto;

(b) introdurre un metallo reattivo nell'acciaio fuso in una forma ed in un p'unto adiacente all'ugello dell'imbuto tali che gli ossidi e/o gli ossisolfu ri ad alto punto di fusione d?i metallo reattivo non vengano formati oppure non entrino in contatto con

il foro dell'ugello in quantit? sufficienti a provo

care l'intasamento dell'ugello prima del passaggio

attraverso l?ugello; e

(c) colare in modo continuo lkcciaio fuso in un

sistema di colata continua.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1,

in cui i metalli reattivi comprendono uno o pi? mem

bri scelti dal gruppo comprendente alluminio, titanio,

zirconio e terre rare.

3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o

2, in cui il metallo reattivo viene iniettato nell'ac.

ciaio fuso in un gas inerte immediatamente al di sot

to dell'ugello dell'imbuto in un dispositivo snorkel

che eroga l'acciaio fuso allo stampo del sistema di

colata continua.

4. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o

2, in cui il metallo reattivo viene iniettato nell'a?

<IMG BARZANQ ZAN &?RDQ RMA?O Sp>.... ciaio fuso in un gas inerte nell'ugello dell'imbuto

attraverso l'asta di bloccaggio dell'ugello cavo.

5. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o

2, in cui il metallo reattivo viene aggiunto al di

sotto dell'ugello dell'imbuto.

6. Procedimento seco:ido la rivendicasi one 1, g* in cui il metallo reattivo viene aggiunto al di so

pra dell' ugello d ell ' imbuto .

7. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o

2 , in cui il metallo reattivo ha forma particellare e viene ricoperto con un fondente capace di abba_s sare il punto di fusione degli ossidi e/o d egli o_s sisolfuri di metalli reattivi al di sotto della temcO peratura di colata dellkcciaio . 36

O OC

8 . Procedimento secondo la rivendi cazi one 3> in O CKt cui il metallo reattivo ha forma particellare e vi?

r~-4 he ricoperto con un fondente capace di abbassare il ??a ?

2: punto di fusione d egli ossidi e/o degli ossisolfuri

O/Z ?< di metalli reattivi al di soto della temperatura di aat CZ> colata dell' acciaio .

9 ? Procedimento secondo la rivendicazione 4,

in cui il metallo reattivo ha forma particellare e viene . ricoperto con un fondente capace d i abbassare il punto di fusi one degli ossidi e/o degli ossisolfu ri di metalli reattivi al di sotto della temperatura di colata dell' acciaio .

10 . Procedimento second o la rivendicazione 1 o

2, in cui il metallo reattivo ha forma partic ellare e vi ene mescolato con un fondente capace di abbassare il punto di fusione degli ossidi e d egli ossi solfuri dei metalli reattivi al di sotto della temperatura di colata dell? acciaio .

Claims (1)

11. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in

cui il metallo reattivo in forma particellare viene

mescolato con un fondente capace di abbassare il pun

to di fusione degli ossidi e degli ossisolfuri dei

metalli reattivi al di sotto della temperatura di co_

lata dell?acciaio.

12. Procedimento secondo la rivendicazione 4,

in cui il metallo reattivo sotto forma particellare

viene mescolato con un fondente capace di abbassare

il punto di fusione degli ossidi e degli ossisolfuri

dei metalli reattivi al di sotto della temperatura

di colata dellbcciai o .

13 Procedimento secondo la rivendicazione 1 o

CQ

2, in cui il metallo reattivo viene aggiunto nell?a? CD ci aio fuso prima dell'ugello dell'imbuto ed un fondente capace di abbassare il punto di fusione degli

ossidi e degli ossisolfuri d?i metalli reattivi al

di sotto della temperatura di colata dell?acciaio,

viene aggiunto all?acciaio passante attraverso l?ugello dell?imbuto attraverso un asta di bloccaggio

cava.

14. Procedimento secondo la rivendicazione 3,

in cui il fondente ? criolite.

Roma, ^ 8 \_\16.?983 _

WILLIAM G. WILSON TA/cc/gp : 9 31 1 per se e per gli nitri

Enrico Toschi

C ???? CO