JPH0125809B2 - - Google Patents

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JPH0125809B2
JPH0125809B2 JP62501073A JP50107387A JPH0125809B2 JP H0125809 B2 JPH0125809 B2 JP H0125809B2 JP 62501073 A JP62501073 A JP 62501073A JP 50107387 A JP50107387 A JP 50107387A JP H0125809 B2 JPH0125809 B2 JP H0125809B2
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cao
molten
alloy
metal
temperature
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JP62501073A
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Uiriamu Jii Guriin
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Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
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Publication date
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Publication of JPH0125809B2 publication Critical patent/JPH0125809B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

請求の範囲 1 MgおよびMg合金からなる群から選ばれた
少なくとも1種の金属;CaO,CaC2およびドロ
ミテイツクライムからなる群から選ばれた少なく
とも1種の無機試薬、およびMg2Caの合金を含
む鉄金属の脱硫に使用するための粒状注入可能物
質。
2 その無機試薬は注入可能物質の重量に基づき
0.01〜55重量%の量存在する特許請求の範囲第1
項記載の注入可能物質。
3 8〜100メツシユ(米国規格)(149ミクロン
〜2.38mm)の粒子大きさを有する特許請求の範囲
第1項又は第2項記載の注入可能物質。
4 MgおよびMg合金からなる群から選ばれた
少なくとも1種の溶融金属中に CaO,CaC2およびドロミテイツクライムから
なる群から選ばれた少なくとも1種の無機試薬を
混合する工程およびその混合物を冷却してその混
合物を固化する工程からなる鉄金属の脱硫に使用
するための注入可能物質を製造する方法。
5 651〜850℃までその溶融金属を加熱する工程
を含む特許請求の範囲第4項記載の方法。
6 その溶融金属の撹拌を強度に行つて、その溶
融金属中にうずを形成し、それによつてその溶融
金属中にその無機試薬を強制的に導入しそしてそ
の無機試薬をその溶融金属全体にわたつて分散す
るための十分な時間その撹拌を継続する工程を含
む特許請求の範囲第4項記載の方法。
7 その粒状無機試薬をほぼその溶融金属の温度
まで予備加熱する工程を含む特許請求の範囲第4
〜6項いずれかに記載の方法。
8 その無機試薬はCaO,CaC2、ドロミテイツ
クライムまたはこれらの混合物から選択され、そ
のMg又はMg合金からなる群から選ばれた金属
を約715℃以上の温度まで加熱し、その溶融金属
にその無機試薬を混入し、そしてそれからその溶
融金属を冷却しMg2Caの合金を形成する特許請
求の範囲第4〜7項いずれかに記載の方法。
9 その無機試薬はCaO,CaC2、ドロミテイツ
クライムまたはこれらの混合物から選択され、そ
のMg又はMg合金から選ばれた金属を約615〜
715℃の温度まで加熱し、その溶融金属にその無
機試薬を混入し、そしてそれからその溶融金属を
冷却しMg2Caの合金を形成する特許請求の範囲
第4〜7項いずれかに記載の方法。
10 その溶融金属にその無機試薬を0.01〜0.1
重量%添加し、その溶融金属を所望の型に注型し
そしてそれからその混合物を冷却する工程を含む
特許請求の範囲第4〜9項いずれかに記載の方
法。
11 その溶融金属に無機試薬を45〜50重量%添
加し、その混合物を冷却して固化し、そしてその
冷却した混合物を粉砕して粒状物を形成する工程
を含む特許請求の範囲第4〜9項いずれかに記載
の方法。
明細書 本発明は例えば製鋼プロセスの脱硫への使用に
適した、注入可能な複合体に関する。さらに、溶
融鉄金属に含まれるノジユールの形状を変えて、
このような金属製品の加工性を改良する。
本発明の注入可能な複合体を製鋼プロセスに加
えると、爆発の危険性を減じ、粉じん問題を軽減
し偏析を減ずることができ、しかも高度の脱硫を
達成することができる。
本発明の注入可能な複合体を鋼製造中に溶融プ
ロセス金属すなわち溶融鉄金属に注入ランスから
注入して鉄金属を脱硫することができる。
塩被覆したマグネシウム顆粒のような注入可能
物質は技術上周知である。しかし、このような塩
被覆マグネシウム顆粒は塩被覆が吸湿性であるた
めに、注入路が閉塞して問題を惹起することがあ
る。顆粒を溶融プロセス金属中に注入すると、発
泡、飛沫等の形態をとつてMgの反応が生ずる可
能性がある。さらに、微細粒状の粉じんは高炉注
入プロセスでの計量を困難にする。これに関連す
る要素は微細粒状粉じんである注入可能物質の取
扱いが困難であるということである。注入可能物
質が微細に粉砕され、高温にさらされかつ若干の
使用可能な酸素を供給されたならば、爆発の可能
性が生ずる。注入可能物質は通常1200℃〜1800℃
の温度において溶融した溶融鉄金属(炭素含量が
低いまたは高い)の混合物中に用いることができ
る。
ノジユールサイズの縮小には、他の重要な問題
も関係している。溶融鉄金属中の黒鉛はスリーバ
を形成し、これは金属加工中の物理的性質を劣化
させる。本発明の注入可能物質はノジユール
(nodule)の形状を変え、ノジユール表面サイズ
を縮小し、球状ノジユールを形成することによつ
てノジユールサイズを縮小する。従つて、この注
入可能物質の1つの特徴は溶融鉄金属をノジユー
ル化する(nodularize)ように作用することであ
る。
マグネシウムは溶融金属への注入可能物質とし
て周知である。マグネシウムはある場合には、合
金化剤、脱酸剤、脱硫剤として用いられ、またあ
る場合にはノジユール化剤(nodularizer)とし
て用いられる。アルミニウムも溶融金属への注入
可能物質として用いられ、特に溶融鉄の脱硫剤と
して用いられるカルシウム化合物(例えば、石灰
CaO)の補助剤として用いられる。CaはMgの代
りに用いられるが、MgまたはAlとはコスト的に
競合し得ない。
Mg粉末またはAl粉末は粒状Ca化合物との物理
的混合物として溶融鉄中に注入することによつ
て、またはMgもしくはAlをCa化合物とともに段
階的に連続注入することによつて、Ca化合物と
ともに用いることができることは周知である。
米国特許第4137072号はMgO,CaOおよび
Al2O3から選択した少なくとも1種類の金属の混
合物から成るパレツト成形体を開示している。
Mg+MgOが特に好ましいことが知られている。
混合物の任意成分として有機ポリマー結合剤を用
いることが開示されている。
米国特許第4139369号はCa化合物が0.06〜3mm
の粒度を有し、Mg粒子が0.060〜0.095mmのサイ
ズを有する、Mg粉末とCaO,CaCO3,CaC2また
はCaMg(CO32との混合物を開示している。
米国特許第4173466号は鉄が主要成分である、
粒状Mg,Caと鉄とから成る圧縮成形錠剤を開示
している。
米国特許第4182626号は粉末状Mg金属と微粒
状アルカリ土金属化合物とを結合させる段階的混
合プロセスを開示している。
米国特許第4209325号は例えばアルミナ、アル
カリ金属フツ化物、アルカリ土金属フツ化物また
は炭酸ナトリウムのような融剤を少なくとも1種
類含む、アルカリ土金属と焼結CaOとの混合物を
開示している。
米国特許第4586955号はレードル中の熱い金属
を脱硫するためのAl金属粉末とCaOとの使用を
開示している。
米国特許第4559084号と第4421551号は溶融鉄の
脱硫に使用するための塩被覆Mg顆粒を開示して
いる。
例えば溶融鉄のような溶融金属への注入可能物
質として、CaOおよびCaC2のようなものとMgま
たはAlとの併用が一般的に成功しているにも拘
らず、溶融金属中で反応するときに溶融金属の好
ましくない飛沫を過度に惹起せず、組成が均一で
あり、容易にまた安全に取扱うことができ、かつ
輸送、貯蔵および取扱い中に凝析しない注入可能
物質が産業界で依然として切望されている。
本発明の注入可能物質は溶融したMgおよび
Mg合金からなる群から選ばれた少なくとも1種
の合属(すなわち「金属試薬」)とCaO,CaC2
よびドロミテイツクライムからなる群から選ばれ
た少なくとも1種の無機のアルカリ土類金属化合
物との複合体を含む。
本発明の製品の好ましい実施態様は、混合物と
合金の両方を形成するMgとCaの複合体である。
この複合体はある程度もろく、容易に粉砕されて
粉末となるが、先行技術の粉じん問題を生ずるこ
とはない。粉末状である場合にも、粉子は着火し
にくいため、貯蔵および取扱いが容易である。注
入時にも、溶融プロセス金属中であまり激しい反
応は生じない。本発明の複合体は吸湿性であるた
めの水分吸収問題、粉じん爆発の可能性等の問題
を実質的に伴わない。さらに、この注入可能な複
合体は鉄金属の容易な脱硫に役立つ。純粋なMg
を本発明の製品と比較してみると、純粋なMgは
粉砕しにくいが本発明の製品は容易に粉砕して、
好ましいサイズに加工しやすい。
簡明さと説明しやすさのために、次の用語を用
いることにする: 1 ここで用いる「金属試薬」なる用語は「注入
可能な複合体」に用いられるMgまたはMg合
金を意味する; 2 ここで用いる「粒状無機試薬」なる用語は粒
状の無機アルカリ土類金属化合物、特にCaO,
CaC2およびドロミテイツクライムを意味す
る; 3 「注入可能物質」なる用語は特に溶融金属へ
の注入可能物質として有用な「粒状複合体」を
意味する。注入可能物質は実際には金属試薬と
無機試薬との複合体である; 4 「プロセス金属」なる用語は注入可能な複合
体を注入することのできる金属である。
本発明の注入可能な複合体の製造方法は溶融状
態のMgを激しく撹拌しながら溶融物中へ石灰
(CaO)を導入する段階を含む。このプロセスは
不活性ガス層下で行われる。冷却して、複合体を
破壊または粉砕すると、MgとCaOとの混合物お
よびMgとCaとの合金の両方が生ずる。
さらに詳しくは、本発明は低い割合の無機試薬
と高い割合の金属試薬とを含み、溶融鉄金属の脱
硫に用いられる粒状の注入可能物質に関する。
本発明はまた、外来反応物の混入を実質的に避
けた雰囲気下で低い割合の無機試薬を高い割合の
溶融金属中に混入する段階、混合物を冷却して凝
固させる段階および混合物を砕いて粒状にする段
階から成る、溶融鉄金属用の注入可能物質の製造
方法に関する。
本発明はまた、Mgと、CaOとMg2Caとの混合
物から成り、Mg2Ca合金が溶融マグネシウムと
CaOの反応によつて形成される沈降物である組成
物に関する。
さらに、本発明は (a) 混合しながら溶融MgにCaOを加え、充分な
CaOが溶融Mgに加えられてCaOとMgの所定
の比が達成されるまでCaOの添加を続け; (b) 混合物を冷却して凝固させ; (c) 冷却した混合物を粉砕して粒状にする 段階から成る、溶融鉄金属への注入可能物質の製
造方法に関する。
本発明はさらに、 (a) 容器内のMgを溶融する; (b) 粒状CaOが溶融Mg中に分散するまで、粒状
Mgを溶融CaO中に分配する; (c) 溶融物質を鋳造し、鋳造物を冷却する 段階から成る、Mgを主成分とする物質の製造方
法に関する。
マグネシウム(Mg)と石灰(CaO)との複合
体は次のようにして形成する。適当量のMgを容
器(例えばレードル)内で加熱する。利用可能で
ある場合には、溶融器内で生ずる、予熱された
Mgを用いることができる。予熱されたMgは651
℃より高温で熱して溶融状態にすることができ
る。Mgが雰囲気中の酸素にさらされて火災また
は爆発が生ずる危険性がないように、実質的な不
活性ガスの層をレードル上に維持して、火災が生
ずる機会を減ずる。適当なガスにはCO2,SF6
がある。不活性ガスの層は容器またはレードルの
周囲の雰囲気から酸素と窒素を除去することによ
つて、火災の危険性を抑制する。純粋なMgは約
651℃で溶融し、大ていのMg合金はこれよりや
や低い温度で溶融する。温度範囲は下限の651℃
から上限の約850℃までである。容器の中味は高
温に熱することができるが、好ましい合金化は
651℃より高温において生ずる。別の容器で大体
同重量のCaO装入物を加熱する。CaOは溶融状態
になるまで加熱する必要がないので、このような
加熱は行わない。予熱はCaOの温度を典型的に約
700℃まで高める。CaOは広範囲な温度に予熱す
ることができるが、CaOを室温において溶融Mg
に加えることもできる。しかし、溶融Mg中への
CaOの消化は予熱によつてより容易に達成され
る。予熱が絶対的であるといえないまでも予熱を
行うことが望ましい。溶融Mgに添加する前に
CaOから実質的に全ての水分を除去することが当
然好ましい。
微粉状CaOは大量に扱われる場合に、その中に
空気を含む。このことによつて、微粉状CaOの密
度は塊状CaOに比べて小さくなる。微粉状CaOは
溶融Mgの表面張力のために、表面に浮遊し、こ
れがCaOの溶融Mgの表面下への導入を困難にす
る要素である。緻密な大粒子は反応を遅延させる
ために好ましくない。従つて、CaOを粉砕して粉
末状にし、激しく撹拌しながら溶融Mg中に導入
する。撹拌は溶融Mgの表面下にCaOを引き入れ
うるように、レードルまたは容器内にうずを維持
するほど充分でなければならない。ある場合に
は、溶融物中に達する混合ブレードを用いること
ができる。混合ブレードの先端が回転して約250
m/秒の先端速度が生じ、うずが生ずる。他の種
類の撹拌装置も使用可能であることは理解されよ
う。一般的に述べると、この目的は粒状CaOを溶
融金属の表面下に引き入れてMg内に分散させる
ように、粒状CaOを導入することである。溶融金
属の表面張力を克服しなければならない。一般的
に述べると、CaOの全てがレードル内に導入され
溶融金属の表面下で撹拌されるまで加熱を続け
る。
CaO/Mgの比を考えると、350ppm程度の少
量のCaOが複合体の燃焼を低下させることが判明
している。しかし、CaOの量を増すことによつて
脆化が生じ、CaOが0.1〜0.3重量%に達すると脆
化が増強し始める。注入可能な複合体を製造する
場合には、粉砕しやすさと取扱いやすさのために
脆化が好ましい。従つて、Mgに加えるCaOは複
合体の0.01重量%から55重量%未満までの範囲を
とりうる。注入可能物質を製造する場合のCaOの
好ましい範囲は複合体の45〜55重量%である。
Mg鋳造物を製造する場合に、0.01重量%〜0.1重
量%未満、特に0.03重量%〜0.05重量%のCaO含
量が有用である。
Mgは純粋なMgである必要はないが、Mgが主
要成分として存在するMg合金でありうる。例え
ば、2種類の受容できる合金はAl8.3〜9.7重量
%、Zn0.35〜1.0重量%、Mn0.013重量%より多
く、ベリリウム(Be)痕跡量を含有する。Beは
典型的に4〜10ppmの範囲内で存在する。従つ
て、Mgストツクは非常に純粋であるか、または
市販の合金でありうる。合金を用いる場合に、微
量元素はCaOによる適当な合金化を一般に妨げな
い。
一般的に述べると、CaO量が約350ppmより以
上に増加すると複合体の燃焼性が低下するのみで
なく脆化も増強する。CaOが約50%まで増加し、
Mg(純粋または合金として)が成分の残りの50
%を占めるならば、得られる製品は非常に脆いも
のになる。実験室分析によると、これによつて容
易に破壊され粉砕されて粒状形になるほど充分に
脆い複合体が得られる。粒子サイズは粉砕度によ
つて調節することができる。粒子は典型的に8〜
100メツシユの範囲内であり、好ましくは30〜60
メツシユ(米国標準)、(2.38mm〜0.149mm)の範
囲である。この代りに、複合体を通常の粉砕ミル
で粉砕して特定の表面積を有する複合体にするこ
とができる。粉砕した複合体中に比較的大きい破
片が存在しても、これらの破片は脱硫過程でなお
消耗されるので、懸念することはない。大きい粒
子は最終的に消耗されるまでに長時間を要する。
好ましいプロセスは溶融金属複合体の撹拌およ
び適当な形状の型への注入を含む。型は予熱して
乾燥させる。溶融体は分散したCaOを含むMgか
ら主として成る。これを(注入前に)熱して溶融
状態を維持するために充分な温度にする。注入と
同時に撹拌を中止し、迅速に冷却して注入した物
質を凝固させる。完全に攬拌された溶融体が冷却
すると、合金沈殿プロセスが生ずる。「2元合金
の構成(Constitution of Benary Alloy)」ハン
セン(Hansen)著、第2版、1958年、マグロー
ヒル(McGraw−Hill)出版に報告されているよ
うに、溶融体中に沈殿する沈殿物はMg2Ca合金
である。残りの物質は複合体もしくは混合物を形
成し、それによつて構成成分を供給する。この複
合体(合金化しない部分を含む)も凝固して、全
体の粉砕を可能にする。
一般的に述べると、加熱および凝固後の生成物
は沈殿物のMg2Ca合金を含むMgとCaOの複合体
である。Mg2Ca合金は加えたCaOのかなりの部
分を消費するように思われる。配合プロセスは
CaOとの反応を含むCaO全ての消費を意味する反
応の完成まで進行するとはかぎらない。撹拌度、
混合物の温度、その他の要素に依存して、反応は
CaO中のCaの約45重量%までを消費し、このCa
はMg2Ca合金になる。溶融物の残りの部分は以
下で説明するように複合体になる。
実施例 1 不活性ガス雰囲気下のレードル内で、Mg約10
Kgを、溶融状態になるまで加熱した。そのレード
ル内の平均温度は約690℃であつた。別の容器内
でほぼ等重量(約10Kg)のCaOを約700℃の温度
に加熱した。250m/秒の先端速度の撹拌ブレー
ドによる撹拌を強度に行つて、溶融Mg内にうず
を形成した。次に、加熱したCaOを約5分間にわ
たつて溶融Mg中に導入した。新たに導入した
CaOが溶融Mgの表面下に完全に含まれるように
注意した。添加後に混合を30分間続けた。温度を
チエツクして、温度が715℃以下でありMg2Ca合
金が分散固体として形成されたことを確認した。
混合を中止し、レードルの中味を型に注入し、冷
却して凝固状態にした。冷却した時に、中味を型
から取り出し、脆い物質を得て粉砕した。種々な
分析法による適当な試験はCaOの約45%が合金化
されてMg2Ca合金を形成していることを示した。
冷却された物質中で合金がCaOおよびMgと混合
されていた。これによつて、鋼製造に適した、す
なわち鉄金属加工中の硫黄減少に適した粒状物質
(注入可能物質)が得られた。
実施例 2 不活性ガスの雰囲気下のレードル内にMg約18
Kgを仕込み、加熱した。レードル内の平均温度は
約690℃であつた。別の容器内でCaC22.7Kgを200
℃まで加熱した。そのCaC2をレードル内のMgに
加えた。黄色の炎が見え、そして黒色の煙が発生
した反応は700℃の温度で十分に行つた。
内容物を高せん断ミキサーて約3分混合した。
それを注型し、脆い物質を得た。その物質は
Mg2Caの合金を含んでおり、それは鉄金属加工
中の硫黄減少に適していた。
実施例 3 不活性ガスの雰囲気下のレードル内にMg約20
Kgを仕込み、680℃まで加熱した。レードル内の
平均温度は約690℃であつた。別の容器内でドロ
ミテイツクライム2Kgを600℃まで加熱した。そ
のドロミテイツクライムを、レードル内のMgに
加えた。肉眼で見える変化は起きなかつた。
内容物を高せん断ミキサーで約3分混合した。
それを注型し、脆い物質を得た。その物質は
Mg2Caの合金を含んでおり、それは鉄金属加工
中の硫黄減少に適していた。
MgへのCaO添加から生ずる可逆反応は次の化
学反応を含む: Mg+CaOMgO+Ca この反応は可逆式である。実際には、最初の供
給物質が得られるように反応が左に進行すること
が好ましい。この可逆反応は合金の生成を困難に
する。しかし、溶融物質が冷却すると、Mg2Ca
合金が沈殿物として得られる。溶融体中で構成成
分は上記の可逆反応を行う。Mg(またはMg合
金)の融点と約715℃との間の温度において反応
が起こるときに、Mg2Ca合金が分散固体として
形成され、それによつて反応は右に促進され、
CaOの約45%がMg2Ca合金に転換されるように
思われる。しかし、715℃より高温で反応が行わ
れたときには、Mg2Ca合金が溶液中に形成され、
CaOの約5%がMg2Ca合金に転換したときに反
応は平衡に達する。反応物質の温度が715℃に冷
却すると、沈殿物が形成され、Mg2Ca合金は反
応の進行から除去される。Mg2Caが反応から除
かれるので、容器内の反応に使用可能な成分は実
質的に減少する。この沈殿によつて、反応物質の
かなりの部分が除去されるときに、可逆反応は成
立しなくなる。Mg2Ca合金はCaを約45重量%含
有する。容器内の反応物質の全てがこの好ましい
合金に転化されないとしても、残りの反応物質も
まだ有用である。すなわち、残りの反応物質は脱
硫過程で用いられる。さらに、冷却時に型内に存
在する物質はMg2Caであろうとなかろうと、容
易に粉砕されて、脱硫において同じ効果をあげる
ことができる。この理由から供給材料のMg2Ca
合金への完全な転化は必らずしも絶対的に必要で
はないので、反応物質の実質的な部分がこの好ま
しい合金に転化されるように反応物質を冷却する
ことが好ましい。Caから好ましい合金へのこの
転化はCaの好ましい比が45重量%であることを
示している。供給材料中に約50%までのCaOを供
給することは確かに受容される。供給材料は、
CaOである(純粋なCaではない)ので、本発明
の方法によつて得られる好ましい注入可能物質を
製造するために供給される構成成分中のCaOの範
囲は45重量%から55重量%未満までである。Mg
鋳造物に対しては、0.1%未満のCaO含量を用い
るべきである。
製造中の複合体混合物の温度によつても、相対
比が幾らか変化する。典型的な温度範囲はMgを
溶融するために必要な651℃の最低温度から熱エ
ネルギーの無駄を避けるために経済的に決定され
た最高温度の約850℃までである。約715℃が中間
温度である。または705℃〜725℃がおそらく中間
範囲である。参考文献によると、もう1つの重要
な温度が存在する、すなわちMg2Ca合金が溶液
から析出する715℃である、 一般に、混合物をMgの融点である651℃以上
中間範囲までの温度範囲内の温度に加熱すると、
カルシウムと酸化マグネシウムの含量が多く、マ
グネシウムと酸化カルシウムの含量が少ない混合
物が生ずる。カルシウムを多く含む混合物は脱硫
剤として非常に好ましく、次の温度範囲まで加熱
した混合物に比べてノジユール化衝撃が小さい。
第2温度範囲は中間範囲から最高温度までの範
囲である。この範囲内の混合物は増強したノジユ
ール化衝撃を有する。温度範囲が高いと、マグネ
シウムを比較的多く、カルシウムを少なく、酸化
カルシウムを多く含む混合物が生ずる。
上記の2温度範囲が混合物を幾らか変えるとし
ても、いずれかの温度範囲で製造した混合物があ
まり好条件でない用途に用いた場合に効力を示さ
ないということはありえない。すなわち、低温で
加熱して製造した混合物も溶融鉄金属のノジユー
ル化に対してまだ有意な効力を有している。
705〜725℃の中間温度範囲まで加熱した混合物
からは、有意な脱硫活性とノジユール化活性の両
方を有する生成物が得られる。Mg2Caが715℃で
沈殿することを思い起すと、この温度が反応に有
効なMgとCaとを結合させることが考えられる。
温度が715℃より高い場合には、715℃に冷却する
と容器内に沈殿が生ずる。混合物を715℃より幾
らか低いレベルまで加熱した場合にも、合金化プ
ロセスはまだ生するが、合金化によつて沈殿は生
じない。むしろ、合金は懸濁状態としても混合物
中に残留して形成されるであろう。715℃より低
温では、合金化プロセスは進行し、有効なMgと
Caを用いてMg2Ca合金を形成し、それによつて
有効な元素供給材料を減ずる。換言すると、
Mg2Caを形成する合金化はこの温度範囲でも生
ずるが、混合物を715℃より高温に熱してから冷
却すると、容器内に沈殿が形成される。従つて、
このプロセスでは加熱容器内に合金を形成し、こ
の合金を他の元素または酸化物と混合して溶融鉄
金属に用いるための注入可能物質を形成する。
一般的に述べる、2成分をCaOが約60%になる
までの割合で供給することができる。Mg2Ca合
金は一定の割合でMgとCaを除去し、除去される
MgとCaの全量は混合物の密接性、温度および合
金形成時の容器内の混合に関連する要素に依存す
る。最初に述べたように、2種類の供給材料の割
合を変えることはできるが、CaO60%が実際の上
限である。
一般的に述べると、この製造方法によつて得ら
れた製品は特に、実質的な量の水を吸収しない。
この製品は粒状に粉砕した後に注入可能である。
この注入は鋼製造中の容器への注入管またはラン
スからの注入を含む。注入形式は広範囲に変化可
能である。
CaOは完全に純粋である必要はない。しかし、
比較的純粋なCaOが妥当なコストで入手可能であ
り、純度は典型的に約98%以上である。本発明の
方法に用いるMgは任意に純粋なMgであるが、
多くのMg合金も使用可能である。最も望ましい
合金はAl,Mn、その他の典型的な合金化剤を包
含するような合金である。
好ましい実施態様について上述したが、本発明
の範囲は次の請求の範囲で定義する。
JP62501073A 1986-01-27 1987-01-27 鉄金属の脱硫に使用するための粒状注入可能物質およびそれを製造する方法 Granted JPS63500391A (ja)

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