ES2288153T3 - Agente de inyeccion de magnesio y procedimiento para el tratamiento de metal ferroso. - Google Patents
Agente de inyeccion de magnesio y procedimiento para el tratamiento de metal ferroso. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2288153T3 ES2288153T3 ES01108564T ES01108564T ES2288153T3 ES 2288153 T3 ES2288153 T3 ES 2288153T3 ES 01108564 T ES01108564 T ES 01108564T ES 01108564 T ES01108564 T ES 01108564T ES 2288153 T3 ES2288153 T3 ES 2288153T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- particles
- magnesium
- iron
- alloy
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 151
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 150
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 210
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 90
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 90
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 99
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 98
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims description 19
- APGROBRHKCQTIA-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Si].[Fe] Chemical compound [Mg].[Si].[Fe] APGROBRHKCQTIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 14
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 6
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 6
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 claims 4
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 claims 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZKSQHBGSFZJRBE-UHFFFAOYSA-N [Si].[C].[Fe] Chemical compound [Si].[C].[Fe] ZKSQHBGSFZJRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910001296 Malleable iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001037 White iron Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- MHKWSJBPFXBFMX-UHFFFAOYSA-N iron magnesium Chemical compound [Mg].[Fe] MHKWSJBPFXBFMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
- C21C1/105—Nodularising additive agents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
a) Agente de tratamiento para la inyección en un material ferroso a través de una lanza cuyo extremo está al menos parcialmente sumergido por debajo de la superficie de dicho material ferroso fundido; b) consistiendo el agente de una mezcla de partículas de metal de alta temperatura de fusión que tiene cada una un punto de fusión de aproximadamente 1204°C (2200°F) y que incluyen al menos dos metales y partículas que contienen magnesio; c) dichas partículas de alta temperatura de fusión incluyen al menos dos metales seleccionados del grupo que consiste en berilio, boro, calcio, cromo, cobre, hierro, manganeso, níquel, silicio, titanio, vanadio, zirconio; d) la razón de porcentaje en peso de dichas partículas de alta temperatura de fusión con respecto a dichas partículas que contiene magnesio es de 10:90 a 47, 6:52, 4. e) las partículas de metal de alta temperatura de fusión y la partícula que contiene magnesio tienen un tamaño de partícula promedio de 0, 18 mm a 1, 5 mm; f) y en elque dichas partículas que contienen magnesio están compuestas por magnesio sustancialmente puro; g) estando presente dicho contenido en partículas de alta temperatura de fusión de dicha mezcla en una cantidad eficaz para inhibir la conversión de dichas partículas de magnesio en magnesio fundido antes de que dichas partículas de magnesio entren en dicho material ferroso fundido.
Description
Agente de inyección de magnesio y procedimiento
para el tratamiento de metal ferroso.
La presente invención se refiere a una
composición de un agente y un método para el tratamiento de
material ferroso fundido, y más particularmente a un agente que
contiene magnesio y método para el tratamiento de metal ferroso
fundido.
El hierro colado es principalmente una aleación
de hierro que contiene carbono y silicio. Pueden lograrse amplias
variaciones de las propiedades de un material de hierro colado
haciendo variar la cantidad y carbono y silicio, y añadiendo
diversas aleaciones metálicas al hiero colado. Los hierros colados
comerciales incluyen hierro colado gris, dúctil, maleable, con
grafito compactado y blanco, entre otros. Con la excepción del
hierro colado blanco, los aceros de hierro colado tienen una
microestructura común que consisten en una fase de grafito y una
matriz que puede ser ferrítica, perlítica, balnítica, martensítica
revenida, o combinaciones de las mismas. El hierro gris tiene
grafito con forma de copo, el hierro dúctil tiene grafito con forma
nodular o esférica, el hierro con grafito compactado (también
denominado hierro con grafito vermicular) es la forma intermedia
entre estos dos y el hierro maleable tiene grafito globular con
forma irregular que se forma durante el revenido del hierro colado
blanco. Los hierros colados blancos no tienen nada de grafito en
las microestructuras, pero en su lugar el carbono está presente en
forma de cementita (carburo de hierro). Los hierros colados también
se clasifican como o bien hierros colados en aleación o bien
hierros colados no en aleación. Los hierros colados no en aleación
son esencialmente aleaciones de
hierro-carbono-silicio con sólo
cantidades traza de otros elementos. Se considera que los hierros
colados en aleación son las aleaciones para colada basadas en
sistemas de hierro-carbono-silicio
que contienen uno o más elementos de aleación que se añaden
intencionadamente para potenciar una o más propiedades útiles del
hierro colado.
En la producción de hierro colado dúctil y con
grafito compactado, se añade magnesio puro o aleaciones que tienen
cantidades variables de magnesio a hierro colado fundido. La
adición de magnesio al hierro colado mejora las propiedades de
resistencia del hierro colado modificando la matriz de grafito en
el hierro colado. Pueden usarse diversas técnicas para introducir
el magnesio en el hierro colado. Pueden añadirse directamente
pequeñas partículas de magnesio puro al hierro colado fundido. Las
partículas de magnesio pueden sumergirse rápidamente en un caldero
de colada del hierro colado fundido. Puede usarse la inyección de
las partículas de magnesio a través de una lanza, pero este método
requiere grandes volúmenes de gas de transporte, de lo contrario
las partículas de magnesio se funden antes de inyectarse en el
hierro colado fundido dando así como resultado el taponamiento de
la lanza. Los grandes volúmenes de gas de transporte pueden
provocar salpicaduras graves, haciendo que el procedimiento no sea
práctico. Generalmente no se usa la adición de partículas de
magnesio sobre la superficie del hierro colado fundido dado que
gran parte del magnesio se evapora antes de poder modificar el
hierro colado. El magnesio tiene una temperatura de ebullición de
aproximadamente 1107°C (2025°F). Generalmente se mantiene el hierro
colado en el caldero de colada o crisol de fundición a
aproximadamente 1260-1565°C
(2300-2850°F). Como resultado, el magnesio se
evapora rápidamente en contacto con el hierro colado fundido y se
evapora en un gas sin modificar el hierro colado. Se han
desarrollado diversos métodos para aumentar la recuperación de
magnesio en el hierro colado. Por ejemplo, un método implica
magnesio depositado en la parte inferior del crisol de fundición o
caldero de colada y que luego se recubre con placas de acero que
retrasan la reacción, tras lo cual se vierte el hierro sobre el
magnesio. Otros métodos requieren una preparación engorrosa
similar.
El método más común para producir aleaciones de
hierro colado con grafito compactado o dúctiles es añadir
aleaciones de metal ferroso que incluyen magnesio al hierro colado
fundido. Las aleaciones de metal ferroso están normalmente
compuestas por hierro, silicio y magnesio de manera que no se
introduzca ninguna sustancia indeseada en el hierro colado. Se
introduce la aleación de metal ferroso en forma sólida en el hierro
colado fundido. La aleación de metal ferroso se funde lentamente en
el hierro colado fundido y se recupera el magnesio en la aleación
de metal ferroso en porcentajes muy superiores comparado con la
adición de magnesio puro al hierro colado.
La aleación de metal ferroso se prepara
comúnmente fundiendo aleaciones de hierro-silicio
líquidas en hornos dedicados y después colando las aleaciones de
hierro-silicio líquidas en calderos de colada de
transporte y añadiendo magnesio metálico en forma de grandes
lingotes en el baño líquido en una cantidad suficiente para obtener
el contenido en magnesio deseado en la aleación de
hierro-silicio. Otro método común usado para añadir
magnesio a la aleación de hierro-silicio es añadir
el magnesio metálico en forma de alambre con núcleo con el magnesio
metálico contenido en un vástago formado por una funda de acero. En
cada uno de estos métodos de producción, el baño líquido y el
caldero de colada de transporte deben agitarse, agitando
mecánicamente el baño con la adición, y/o agitando con un gas
inerte inyectado a través de un tapón poroso dentro del caldero de
colada y/o a través de una lanza sumergida en el baño líquido.
Después de obtener la cantidad deseada de magnesio en la aleación
de hierro-silicio, se vierte el
hierro-silicio líquido fuera del caldero de colada
para la solidificación para su uso adicional por mediante los
talleres de fundición de hierro gris. Otro método usado para añadir
magnesio a la aleación de hierro- silicio fundida es la inyección de
gránulos de magnesio a través de una lanza refractaria. Además de
administrar el magnesio directamente a la parte inferior del baño,
en el extremo de la lanza de inyección, el método de inyección
permite al usuario añadir otros componentes finos de aleación como
una combinación con los gránulos de magnesio. Sin embargo, la
experiencia con la inyección de magnesio en arrabio fundido en la
industria del acero ha demostrado que a menos que se usen grandes
cantidades de gas de transporte, las partículas de magnesio
inyectadas solas, sin ningún material de transporte, tenderán a
fundirse dentro de la lanza, taponando así la tubería de
transporte, dando como resultado mucho más tiempo perdido y gastos
en el destaponamiento de la lanza. Desafortunadamente, los
materiales vehículo usados para la inyección de magnesio en arrabio
fundido, por ejemplo cal viva y/o carburo de calcio, también pueden
introducir contaminantes no deseados en ciertas calidades de
aleaciones de hierro-silicio.
Los documentos EP A1 48797 y EP A1 395767
muestran un agente de tratamiento para un material ferroso fundido
que comprende una mezcla de partículas de alta temperatura de
fusión y partículas de magnesio, incluyendo dichas partículas de
alta temperatura de fusión al menos dos metales. Puede tomarse el
método de inyección de agentes de tratamiento en una masa fundida
de los documentos EP A1 257718 y
US-A-2873188.
A la vista de los presentes métodos para la
formación de aleaciones de
magnesio-hierro-silicio para el
posterior uso en la aleación de hierro colado, existe una necesidad
de un método mejorado y un aditivo para la formación de aleaciones
de magnesio-hierro-silicio que dan
como resultado en cantidades aumentadas de aleaciones de magnesio y
que simplifica el procedimiento de aleación y reduce los costes y
desechos asociados con la formación de aleaciones de
magnesio-hierro-silicio. Además,
también pueden aplicarse estos agentes de tratamiento y métodos
usados para introducir magnesio en el material ferroso fundido,
hierro-silicio, para el tratamiento con magnesio del
metal ferroso fundido, hierro colado, para la producción de hierro
colado dúctil.
La presente invención supera el problema con la
adición de partículas de magnesio mediante la inyección de
partículas de magnesio solas en las aleaciones de
hierro-silicio usando una mezcla mejorada de
partículas de tratamiento. La presente invención también simplifica
el procedimiento de aleación, elimina la necesidad de añadir
posibles contaminantes a la aleación de
magnesio-hierro-silicio, mejora la
cantidad de aleación del magnesio en la aleación de
hierro-silicio, y/o reduce la cantidad de desechos
asociados con la producción de aleación de
magnesio-hierro-silicio. Sin
embargo, la invención tiene mayores aplicaciones ya que las
partículas de tratamiento pueden añadirse directamente al hierro
fundido para realizar la aleación y/o desulfurar el hierro fundido
sin el uso, o en combinación con el uso, de una aleación de
magnesio-hierro-silicio.
Según el principal aspecto de la presente
invención, se inyectan las partículas de magnesio en una aleación
de hierro-silicio mediante una lanza para realizar
la aleación de una cantidad deseada de magnesio en la aleación de
hierro-silicio. La fusión del magnesio metálico en
la tubería de transporte de la lanza se inhibe o supera mezclando
las partículas de magnesio con partículas de alta temperatura de
fusión. Se diseñan las partículas de alta temperatura de fusión
para que absorban calor a medida que las partículas de alta
temperatura de fusión y las partículas de magnesio se transportan a
través de la lanza y dentro de la aleación de
hierro-silicio. La absorción de calor por las
partículas de alta temperatura de fusión inhibe o evita que se
fundan o se fundan completamente las partículas de magnesio antes
de inyectarlas en la aleación de hierro-silicio
fundida. Inhibiendo la fusión de las partículas de magnesio en la
lanza, se superan los problemas asociados con el taponamiento de la
lanza durante la formación de la aleación de magnesio de la
aleación de hierro-silicio fundida. En una
realización, las partículas de magnesio se componen de una mayoría
de magnesio. En un aspecto de esta realización, las partículas de
magnesio están compuestas por aproximadamente el 90% de magnesio,
de manera preferible aproximadamente el 95% de magnesio y de manera
incluso más preferible aproximadamente el 98% de magnesio. En otra
realización, las partículas de aleación de alta temperatura de
fusión están compuestas por dos o más de los siguientes metales, a
saber, aluminio, antimonio, berilio, boro, calcio, cromo, cobre,
hierro, magnesio, manganeso, níquel, metales de tierras raras,
silicio, plata, sodio, estroncio, estaño, titanio, vanadio, zinc,
zirconio y mezclas de los mismos. En un aspecto de esta
realización, las partículas de alta temperatura de fusión incluyen
hierro y silicio. En otro aspecto de esta realización, las
partículas de alta temperatura de fusión incluyen hierro, magnesio
y silicio. La composición específica de las partículas de alta
temperatura de fusión se selecciona para obtener las
características de absorción de calor deseadas de las partículas
cuando se usa en combinación con las partículas de magnesio. La
composición específica de las partículas de alta temperatura de
fusión también se selecciona preferiblemente para minimizar la
contaminación de la aleación de hierro-silicio
fundida. Tal como puede apreciarse, si la composición final del
metal ferroso no debe incluir aluminio, las partículas de alta
temperatura de fusión no deben incluir aluminio para no introducir
aluminio en la aleación de hierro-silicio que a su
vez se añade más tarde al metal ferroso fundido. Todavía en otra
realización, las partículas de alta temperatura de fusión incluyen
hierro, silicio y magnesio o hierro y silicio para evitar la
contaminación del material ferroso fundido por elementos no
deseados. El uso de la aleación de
magnesio-hierro-silicio o aleación
de hierro-silicio como las partículas de alta
temperatura de fusión simplemente añade más material de composición
similar al hierro-silicio fundido, no contaminando
por tanto la aleación de hierro-silicio con
elementos no deseados. Los materiales comúnmente usados como
vehículos para el magnesio metálico en otras aplicaciones, tales
como desulfuración de metal en caliente, que introducen cal viva o
carburo de calcio, pueden introducir calcio en la aleación de
magnesio-hierro-silicio, lo que no
se desea para ciertas calidades de aleación. La presente invención
evita la adición de elementos no deseados. Sin embargo, ciertas
calidades de hierro-silicio requieren un contenido
en calcio mínimo. Para estas calidades, el uso de cal viva o
carburo de calcio como el material para las partículas de alta
temperatura de fusión sería muy apropiado. En esta realización, se
inyectan partículas de magnesio y partículas de cal viva y/o
carburo de calcio en el baño de hierro-silicio
fundido, con el objetivo de recuperar tanto el magnesio como el
calcio de las partículas inyectadas.
Se añaden las partículas de magnesio y las
partículas de alta temperatura de fusión a una aleación ferrosa. En
un aspecto de esta realización, la aleación ferrosa es
sustancialmente hierro. En otro aspecto de esta realización, la
aleación ferrosa es una aleación de hierro-silicio.
Preferiblemente, la aleación de hierro-silicio
incluye un 15-95% de silicio y un
5-85% de hierro. Según todavía una realización
adicional de la invención, se añaden las partículas de magnesio en
una cantidad suficiente a la aleación ferrosa de manera que
aproximadamente el 0,5-20% de magnesio se alea en
la aleación ferrosa.
La razón de las partículas de alta temperatura
de fusión con respecto a las partículas de magnesio se selecciona
de manera que se asegure que las partículas de magnesio no se
fundan de manera suficiente en la lanza para provocar la
obstrucción de la lanza durante la inyección de partículas de
magnesio y partículas de alta temperatura de fusión en la aleación
de hierro-silicio. En una realización, la cantidad
de partículas de magnesio en la mezcla de partículas oscila hasta
el 90% de la mezcla, y preferiblemente del 60% al 90% de la mezcla.
La razón del magnesio metálico con respecto a las partículas de
alta temperatura de fusión varía dependiendo del tipo de aleación
fundida deseada, por ejemplo aleación de
hierro-silicio, y de la composición de las
partículas de alta temperatura de fusión.
Se usa una lanza de inyección para inyectar
magnesio en la aleación ferrosa fundida (por ejemplo aleación de
hierro-silicio) y para mejorar la aleación del
magnesio en la aleación ferrosa. Cuando se agitan las partículas de
magnesio en un baño líquido de la aleación ferrosa fundida, se
pierden cantidades significativas de magnesio por evaporación como
vapores y por oxidación como humo blanco cuando el magnesio se
funde en la aleación ferrosa fundida. La inyección de partículas de
magnesio a través de una lanza de inyección sumerge las partículas
de magnesio en el baño para minimizar la oxidación del magnesio y
para reducir la vaporización del magnesio antes de su aleación con
la aleación ferrosa, permitiendo así que el magnesio se disuelva
más completamente en la aleación ferrosa fundida antes de alcanzar
la superficie del baño. Además, la pérdida reducida de magnesio da
como resultado un aumento de beneficios económicos para el
procedimiento. Los gases transportadores de las partículas también
ayudan en la agitación de partículas en la aleación ferrosa
fundida. Como resultado, puede eliminarse la necesidad de un
dispositivo de agitación.
En otro aspecto de la presente invención, los
componentes finos que se generan durante el procedimiento de colada
de la aleación de hierro-silicio,
magnesio-hierro-silicio o similares,
pueden reciclarse y usarse como parte de las partículas de aleación
de alta temperatura de fusión en un procedimiento de aleación de
magnesio posterior. Pudiendo reciclar y refundir estos componentes
finos metálicos a partir de procedimientos de colada anteriores, se
obtiene una recuperación aumentada del contenido metálico de los
componentes finos, dando como resultado beneficios económicos
aumentados del procedimiento de aleación y menos desechos. Todavía
según otro aspecto de la presente invención, la composición de las
partículas de alta temperatura de fusión se selecciona para que
tenga una temperatura de fusión que es suficientemente alta de
manera que cuando tales partículas se combinan con las partículas
de magnesio y se inyectan a través de la lanza, las partículas de
alta temperatura de fusión absorben una cantidad suficiente de
calor para evitar o inhibir la fusión completa de las partículas de
magnesio en la lanza, en una realización, la temperatura de fusión
promedio de las partículas de alta temperatura de fusión es de
aproximadamente 1204°C (2200°F).
Según aún otro aspecto de la presente invención,
se inyectan las partículas de magnesio y las partículas de alta
temperatura de fusión en la aleación ferrosa fundida (es decir
aleación de hierro-silicio) como una mezcla
combinada previamente. En una realización, las partículas de
magnesio y las partículas de alta temperatura de fusión se mezclan
al menos parcialmente antes de inyectar las partículas en la
lanza. En un aspecto de esta realización, las partículas de
magnesio y las partículas de alta temperatura de fusión están
sustancialmente mezcladas antes de la inyección en la lanza. En
otra realización, las partículas de magnesio y las partículas de
alta temperatura de fusión se inyectan de manera conjunta en una
lanza a partir de dispensadores separados y se mezclan las
partículas en la lanza antes de transportarse a la aleación ferrosa
fundida. En este aspecto de la realización, se combinan las
partículas de magnesio con al menos un 10% de los componentes finos
de aleación de alta temperatura de fusión (por ejemplo
hierro-silicio,
magnesio-hierro-silicio, etc.) para
reducir la posibilidad de combustión involuntaria de las partículas
de magnesio durante el manejo y transporte. En otra realización de
la invención, el método de inyección a través de una lanza consiste
en inyectar a través de una línea de transporte única, o desde un
segundo conjunto de inyectores a través de una segunda línea de
transporte que contiene la misma lanza, es decir, usando una lanza
de doble orificio. Preferiblemente, se fluidifican las partículas
como una suspensión de partículas en un gas portador antes de
inyectarse en la lanza. El tamaño de partícula de las partículas de
magnesio y las partículas de aleación de alta temperatura de fusión
es generalmente el mismo; sin embargo, pueden ser diferentes.
Preferiblemente, se recubren las partículas con un agente de
tratamiento de flujo tal como un glicol o un compuesto de silicio
para potenciar su fluidificación durante el transporte a la lanza.
Pueden transportarse las partículas fluidificadas a través de la
lanza por un gas portador. El gas portador es preferiblemente
inerte. Los gases portadores comúnmente usados son argón,
nitrógeno, helio, gas natural, o varios otros gases no oxidantes.
Preferiblemente, el gas portador es nitrógeno. Generalmente, la
presión del gas portador necesaria para inyectar las partículas en
el material ferroso fundido es de aproximadamente
20-90 psig; sin embargo, la presión puede ser
superior o inferior dependiendo del tamaño de partícula de las
partículas y la profundidad a la que se inyectan las partículas en
la aleación ferrosa fundida. La inyección de las partículas de
magnesio en el material ferroso fundido no sólo aumenta la aleación
del magnesio en el material ferroso fundido, los gases portadores
también aumentan el mezclado de las partículas en la aleación
ferrosa fundida para facilitar la distribución y la aleación
uniforme de las partículas en la aleación ferrosa fundida.
Todavía según un aspecto adicional de la
presente invención, pueden adaptarse las partículas de magnesio y
las partículas de alta temperatura de fusión para su uso en
talleres de fundición de hierro gris. Estos talleres de fundición
producen hierro colado nodular en un procedimiento conocido como
inoculación mediante introducción de magnesio en el hierro
colado.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una nueva mezcla de aleación y un método para combinar
la mezcla de aleación con un material ferroso fundido para realizar
la aleación de magnesio con el material ferroso fundido.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una mezcla de aleación que incluye una pluralidad de
partículas diferentes.
Aún otro objeto de la presente invención es
proporcionar un material de aleación que incluye partículas de alta
temperatura de fusión para inhibir o evitar la fusión de las
partículas de magnesio antes de combinar las partículas con el
material ferroso fundido.
Aún todavía otro objeto de la presente invención
es proporcionar una mezcla de aleación que puede insertarse en un
material ferroso fundido mediante inyección.
Un objeto adicional de la presente invención es
mezclar partículas de magnesio con partículas de alta temperatura
de fusión antes de inyectar la mezcla de partículas en el material
ferroso fundido.
Otro objeto de la presente invención es usar una
lanza o lanza de inyección conjunta para inyectar partículas de
aleación de metal en el material ferroso fundido.
Todavía otro objeto de la presente invención es
mejorar la aleación del metal de magnesio en el material ferroso
fundido.
Aún todavía otro objeto de la presente invención
es reducir la pérdida de magnesio por evaporación u oxidación
durante el procedimiento de aleación.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar una mezcla de aleación que puede incluir componentes
finos de metal de un procedimiento de colada previo de manera que se
mejore la recuperación de metal y/o mejore la economía del
procedimiento.
Éstos y otros objetos de la presente invención
serán evidentes para el experto en la técnica tras leer la
descripción detallada de la invención en combinación con los
dibujos.
La figura 1 ilustra un procedimiento de
inyección para inyectar partículas de magnesio y partículas de
aleación de alta temperatura de fusión en material ferroso fundido
mediante una lanza de inyección según la presente invención; y
la figura 2 ilustra una lanza de inyección
conjunta en la que las partículas de magnesio y las partículas de
aleación de alta temperatura de fusión se mezclan en la lanza de
inyección antes de inyectarse en el material ferroso fundido.
Haciendo referencia ahora a los dibujos en los
que lo que se enseña es solo con el fin de ilustrar una realización
preferida y no con fines de limitar la misma, las figura 1 ilustra
una disposición preferida para inyectar magnesio en un baño fundido
de hierro-silicio. Tal como se muestra en la figura
1, el montaje 10 de inyección incluye un inyector 20 que se soporta
por un marco 22 de inyector e incluye un orificio 24 inyector para
dispensar las partículas dentro del inyector 20 a una tubería 30 de
inyección. Las partículas en el inyector 20 son una mezcla de
partículas de magnesio y partículas de una aleación de alta
temperatura de fusión tal como hierro-silicio o
magnesio-hierro-silicio. El tamaño
de partícula de las partículas de magnesio y de las partículas de
la aleación de alta temperatura de fusión es sustancialmente el
mismo con un tamaño de partícula promedio inferior a
aproximadamente 1,5 mm, oscilando desde 0,18 mm hasta 1,5 mm.
Preferiblemente, las partículas de magnesio constituyen una mayoría
de la mezcla, y preferiblemente el contenido de partículas de alta
temperatura de fusión es inferior a aproximadamente el 40% de la
mezcla total. Se transportan las partículas en el inyector 20 desde
el inyecto por gas portador tal como nitrógeno a través de la línea
26 y a la tubería 30 de inyector. Pueden fluidificarse las
partículas en el inyector 20 antes de su transporte en la tubería
30 de inyector para facilitar el transporte de las partículas en la
tubería 30 de inyector para facilitar el transporte de las
partículas en la tubería 30 de inyector. Tal como se muestra en la
figura 1, las partículas se desplazan a través de la tubería 30 de
inyector a través de una sección 32 flexible y en la tubería 42 de
lanza de la lanza 40. Se coloca la lanza 40 en el hueco 90 del
caldero de colada mediante un manipulador 120 de lanza que está
montado sobre la superficie G de suelo. El manipulador 120 de lanza
incluye una varilla 128 elevadora, dos brazos 122 elevadores unidos
sobre pivote a un poste 126 elevador, un pistón 124 elevador que
eleva los brazos 122 elevadores y una montura 128 adaptadora
elevadora que fija la tubería 42 de lanza a los brazos 122
elevadores.
elevadores.
Las partículas que se desplazan a través de la
tubería 42 de lanza salen del extremo 44 de la lanza y al
hierro-silicio 80 fundido. Las partículas de
magnesio, en contacto con el hierro-silicio 80
fundido, se funden y evaporan en el hierro-silicio
y eventualmente se realiza su aleación con el material de
hierro-silicio en el caldero 70 de colada. El gas
portador de nitrógeno y algunas de las partículas evaporadas no se
alean con la aleación 80 de hierro-silicio burbujean
a través de la superficie de la aleación 80 de
hierro-silicio dando como resultado humos 110 que
se ventean desde el hueco 90 de caldero de colada a través de la
campana 100 de extracción. El burbujeo de estos gases en la
aleación 80 de hierro-silicio agita la aleación
para facilitar la aleación de magnesio y para hacer la composición
de la aleación de hierro-silicio uniforme.
Haciendo referencia ahora a la figura 2, se
muestra una realización alternativa de la invención. En la figura
2, se usan dos inyectores 120, 130 para suministrar partículas a la
lanza 40. El inyector 120 incluye partículas de magnesio y
partículas de alta temperatura de fusión. La razón de partículas de
magnesio con respecto a partículas de alta temperatura de fusión es
de aproximadamente 1,1:1 a 10:1 y preferiblemente de 2:1 a 10:1. El
inyector 130 contiene material de alta temperatura de fusión y
poco, si tiene algo, magnesio. Pueden fluidificarse las partículas
en los inyectores 120 y 130 antes de transportarse a través de los
orificios 122, 132 de inyectores y en la tubería 30 de inyector. Se
transportan las partículas en la tubería 30 de inyector hasta la
lanza 40 mediante un gas de transporte que se alimenta a través de
la línea 26 en la tubería 30 de inyector. Durante el transporte en
la tubería 30 de inyector, se mezclan juntas las partículas de los
inyectores 120, 130. Las partículas en la tubería 30 de inyector se
desplazan a través de una sección 32 flexible y a la tubería 42 de
lanza de la lanza 40. La razón de partículas de magnesio con
respecto a las partículas de alta temperatura de fusión que pasan a
través de la lanza 40 es de aproximadamente 60:40 a aproximadamente
90:10. Las partículas se desplazan a través de la lanza 40 y fuera
del extremo 44 de lanza al hierro-silicio 80
fundido, hierro-silicio fundido que está contenido
en el caldero 70 de colada en el hueco 90 de colada. Al menos el
10% de las partículas en el inyector 120 son partículas de alta
temperatura de fusión para reducir la posibilidad de combustión
involuntaria de las partículas de magnesio durante el envío y
manejo. Preferiblemente, el gas transportador para cada inyector es
el mismo.
Se selecciona la composición de las partículas
de alta temperatura de fusión de manera que el punto de fusión de
tales partículas es sustancialmente superior al punto de fusión del
magnesio. En una realización preferida, se usan partículas de
hierro-silicio como las partículas de alta
temperatura de fusión. En otra realización, se usan partículas de
magnesio-hierro-silicio por separado
o en combinación con partículas de hierro-silicio
como las partículas de alta temperatura de fusión. El uso de uno o
ambos de estos tipos de partículas en el procedimiento de aleación
de hierro-silicio fundido con magnesio da como
resultado la no introducción de contaminantes en la aleación de
hierro-silicio. Además, pueden reciclarse
componentes finos de la colada de la aleación de
magnesio-hierro-silicio y usarse
posteriormente como las partículas de alta temperatura de fusión
para la aleación posterior de magnesio en otro lote de metal de
hierro-silicio. Cuando se usan partículas de
hierro-silicio, generalmente la composición de
tales partículas es aproximadamente del 15 al 95 por ciento de
silicio y del 5 al 85 por ciento de hierro. Cuando se usan
partículas de
magnesio-hierro-silicio,
generalmente la composición es del 0,05 al 20% de magnesio, del 15
al 95% de silicio y del 5 al 85% de hierro. Cuando van a incluirse
aleaciones de metal adicionales el la composición de aleación de
hierro-silicio, pueden incluirse estas aleaciones
con las partículas de alta temperatura de fusión y/o realizarse su
aleación con tales partículas de alta temperatura de fusión.
Se selecciona la composición de las partículas
de magnesio de manera que las partículas de magnesio contienen un
porcentaje muy elevado de magnesio. El contenido en magnesio de las
partículas de magnesio es al menos del 90 por ciento de magnesio,
preferiblemente el 95 por ciento de magnesio y más preferiblemente
el 98 por ciento de
magnesio.
magnesio.
Se seleccionan los tamaños de partícula de las
partículas de magnesio y las partículas de alta temperatura de
fusión de manera que se logra un transporte apropiado y fácil de
las partículas al metal de hierro-silicio fundido.
Los tamaños de partículas metálicas que son muy pequeños pueden
crear peligros de seguridad en el manejo del material. Los tamaños
de partícula que son muy grandes son difíciles de fluidificar y/o
pueden provocar problemas durante el transporte tales como
taponarse en la tubería de inyección. El tamaño de partícula
promedio de las partículas de magnesio y las partículas de
hierro-silicio o
magnesio-hierro-silicio de alta
temperatura de fusión es inferior a aproximadamente 1,5 mm, y
oscila entre aproximadamente 0,18 y 1,5 mm.
Se selecciona la temperatura de fusión de las
partículas de alta temperatura de fusión de manera que absorbe una
cantidad suficiente de calor a medida que las partículas se
desplazan a través de la lanza 40 de manera que se inhibe o evita
la fusión de las partículas de magnesio mientras están dentro de la
lanza. Este efecto de absorción de calor de las partículas de
aleación de alta temperatura de fusión supera los problemas con los
procedimientos de inyección anteriores que usaban partículas de
magnesio porque la absorción del calor por las partículas de
aleación de alta temperatura de fusión inhibe la fusión de las
partículas de magnesio reduciendo así y/o eliminando
sustancialmente la obstrucción de la lanza provocada por las
partículas de magnesio fundidas. Se formulan las partículas de alta
temperatura de fusión de manera que la temperatura de fusión de
estas partículas es sustancialmente superior a la de las partículas
de magnesio. Las partículas de aleación de alta temperatura de
fusión tienen una temperatura de fusión promedio de al menos
aproximadamente 1204°C (2200°F). Además de seleccionar partículas
de metal de alta temperatura de fusión para inhibir la fusión de
las partículas de magnesio, se combinan cantidades suficientes de
partículas de alta temperatura de fusión con las partículas de
magnesio de manera que se absorbe una cantidad suficiente de calor
por las partículas de metal de alta temperatura de fusión. Al menos
el diez por ciento en peso de la mezcla de partículas que se añade
a la aleación 70 de hierro-silicio son partículas
de alta temperatura de
fusión.
fusión.
\newpage
Una formulación general de
magnesio-hierro-silicio después de
inyectar el hierro-silicio con la mezcla de
partículas incluye (porcentaje en peso):
Una composición del hierro colado después de
añadir la aleación de
magnesio-hierro-silicio al hierro
fundido incluye (porcentaje en peso):
Tal como puede apreciarse, puede usarse también
el procedimiento de aleación de hierro-silicio
fundido para realizar la aleación y/o desulfurizar hierro colado u
otros materiales ferrosos.
Puede usarse un gas de protección no oxidante
para proteger la parte superior de la aleación fundida de
hierro-silicio durante la aleación con las
partículas. Pueden usarse gases de protección tales como argón,
nitrógeno, helio y/o gas natural. El entorno protegido evita
principalmente la interacción del oxígeno con la aleación de
hierro-silicio fundida para reducir la cantidad de
escoria que está formándose y reducir o evitar la combustión de
humos que se escapan de la superficie de la aleación de
hierro-silicio.
La invención también se ha descrito con
referencia a una realización preferida y alternativas de la misma.
Se cree que muchas modificaciones y alteraciones de las
realizaciones descritas resultarán fácilmente evidentes a los
expertos en la técnica tras leer y entender la descripción
detallada de la invención. Se pretende incluir todas de tales
modificaciones y alteraciones siempre y cuando se encuentren dentro
del alcance de las siguientes reivindicaciones.
Claims (15)
1. a) Agente de tratamiento para la inyección en
un material ferroso a través de una lanza cuyo extremo está al
menos parcialmente sumergido por debajo de la superficie de dicho
material ferroso fundido;
b) consistiendo el agente de una mezcla de
partículas de metal de alta temperatura de fusión que tiene cada
una un punto de fusión de aproximadamente 1204°C (2200°F) y que
incluyen al menos dos metales y partículas que contienen
magnesio;
c) dichas partículas de alta temperatura de
fusión incluyen al menos dos metales seleccionados del grupo que
consiste en berilio, boro, calcio, cromo, cobre, hierro, manganeso,
níquel, silicio, titanio, vanadio, zirconio;
d) la razón de porcentaje en peso de dichas
partículas de alta temperatura de fusión con respecto a dichas
partículas que contiene magnesio es de 10:90 a 47,6:52,4.
e) las partículas de metal de alta temperatura
de fusión y la partícula que contiene magnesio tienen un tamaño de
partícula promedio de 0,18 mm a 1,5 mm;
f) y en el que dichas partículas que contienen
magnesio están compuestas por magnesio sustancialmente puro;
g) estando presente dicho contenido en
partículas de alta temperatura de fusión de dicha mezcla en una
cantidad eficaz para inhibir la conversión de dichas partículas de
magnesio en magnesio fundido antes de que dichas partículas de
magnesio entren en dicho material ferroso fundido.
2. Agente de tratamiento según la reivindicación
1, en el que dichas partículas de metal de alta temperatura de
fusión incluyen una aleación de hierro-silicio.
3. Agente de tratamiento según las
reivindicaciones 1 a 2, en el que dichas partículas de metal de
alta temperatura de fusión incluyen una aleación de
magnesio-hierro-silicio.
4. Agente de tratamiento según las
reivindicaciones 1 a 3, en el que dichas partículas de metal de
alta temperatura de fusión incluyen
Mg-Fe-Si, Fe-Si y
mezclas de las mismas.
5. Agente de tratamiento según las
reivindicaciones 1 a 4, que incluye carburo de calcio, cal viva o
mezclas de los mismos.
6. Agente de tratamiento según las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la razón de porcentaje en peso de
dichas partículas de metal de alta temperatura de fusión con
respecto a dichas partículas de magnesio es de 10:90 a 40:60.
7. Método de aleación de un material ferroso que
comprende:
a) fundir un material ferroso;
b) insertar una lanza en el material ferroso
fundido hasta que el extremo de la lanza está al menos
parcialmente sumergido por debajo de la superficie del material
ferroso fundido; e
c) inyectar un agente de tratamiento a través de
dicha lanza y en dicho material ferroso fundido para alterar la
composición del material ferroso fundido reduciendo así la
aparición de taponamiento del extremo de dicha lanza mediante
agente de tratamiento fundido, incluyendo dicho agente de
tratamiento partículas de metal de alta temperatura de fusión y
partículas de magnesio que tienen un tamaño de partícula promedio
de 0,18-1,5 mm, incluyendo dichas partículas de
alta temperatura de fusión al menos dos metales que tienen cada uno
un punto de fusión de aproximadamente 1204,4°C (2200°F),
incluyendo dichas partículas de metal de alta temperatura de fusión
al menos dos metales seleccionados del grupo que consiste en
berilio, boro, calcio, cromo, cobre, hierro, manganeso, níquel,
silicio, titanio, vanadio, zirconio y mezclas de los mismos,
estando presente dicho contenido en partículas de metal de alta
temperatura de fusión de dicha mezcla en una cantidad eficaz para
inhibir la conversión de dicho magnesio antes de que dichas
partículas de magnesio entren en dicho material ferroso fundido, la
razón de porcentaje en peso de dichas partículas de metal de alta
temperatura de fusión con respecto a dichas partículas de magnesio
es de aproximadamente 10:90 a 47,6:52,4.
8. Método según la reivindicación 7, en el que
dichas partículas de metal de alta temperatura de fusión incluyen
una aleación de hierro-silicio.
9. Método según las reivindicaciones 7 a 10, en
el que dichas partículas de metal de alta temperatura de fusión
incluyen una aleación de
magnesio-hierro-silicio.
10. Método según las reivindicaciones 7 a 9, en
el que dichas partículas de metal de alta temperatura de fusión
consisten sustancialmente en una aleación de
Mg-Fe-Si, Fe-Si y
mezclas de las mismas.
11. Método según las reivindicaciones 7 a 10, en
el que dicho agente de tratamiento incluye cal viva, carburo de
calcio o mezclas de los mismos.
12. Método según las reivindicaciones 7 a 11, en
el que la razón de porcentaje en peso de dichas partículas de metal
de alta temperatura de fusión con respecto a dichas partículas de
magnesio es aproximadamente de 10:90 a 40:60.
13. Método según las reivindicaciones 7 a 12,
que incluye la etapa de mezclar juntas al menos parcialmente dichas
partículas de metal de alta temperatura de fusión y dichas
partículas de magnesio antes de inyectar dichas partículas en dicho
material ferroso fundido.
14. Método según las reivindicaciones 7 a 13,
que incluye la etapa de añadir dicho agente de tratamiento en una
cantidad suficiente a dicho material ferroso fundido para formar
una mezcla ferrosa que tiene una composición que incluye
(porcentaje en peso):
15. Método según las reivindicaciones 7 a 14,
que incluye la etapa de añadir dicho agente de tratamiento en una
cantidad suficiente a dicho material ferroso fundido para formar
una aleación, que tiene una composición del 5-85
por ciento en peso de hierro, del 0,05-20 por
ciento en peso de magnesio y del 15-95 por ciento
en peso de silicio.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US546017 | 2000-04-10 | ||
| US09/546,017 US6372014B1 (en) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | Magnesium injection agent for ferrous metal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2288153T3 true ES2288153T3 (es) | 2008-01-01 |
Family
ID=24178517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01108564T Expired - Lifetime ES2288153T3 (es) | 2000-04-10 | 2001-04-05 | Agente de inyeccion de magnesio y procedimiento para el tratamiento de metal ferroso. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6372014B1 (es) |
| EP (1) | EP1146130B1 (es) |
| JP (1) | JP3643313B2 (es) |
| AR (1) | AR028533A1 (es) |
| AT (1) | ATE363545T1 (es) |
| BR (1) | BR0101440A (es) |
| CA (1) | CA2339402C (es) |
| DE (1) | DE60128613D1 (es) |
| ES (1) | ES2288153T3 (es) |
| HK (1) | HK1041295B (es) |
| MX (1) | MXPA01003426A (es) |
| NO (1) | NO20011800L (es) |
| PL (1) | PL196909B1 (es) |
| SK (1) | SK287843B6 (es) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770115B2 (en) * | 2002-10-18 | 2004-08-03 | Remacor, Inc. | Process for magnesium granules |
| US6989040B2 (en) * | 2002-10-30 | 2006-01-24 | Gerald Zebrowski | Reclaimed magnesium desulfurization agent |
| HUP0400630A2 (en) * | 2004-03-23 | 2006-01-30 | Istvan Tamas | New, molecule-size desulphurizing agents consisting of non metallic and metallic components for reducing the sulphur content of iron melts to an ultra low level (0<s%<0,001) and a method for producing said material |
| US7731778B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-06-08 | Magnesium Technologies Corporation | Scrap bale for steel making process |
| US20080196548A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Magnesium Technologies Corporation | Desulfurization puck |
| CN104032202B (zh) * | 2014-06-30 | 2016-06-15 | 赵瑞芬 | 一种异型钢管冶炼添加剂 |
| CN104532117A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 一种耐高温软密封闸阀阀体及其制备方法 |
| CN115094301A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-23 | 南京浦江合金材料股份有限公司 | 微颗粒稀土镁硅铁球化剂的球化处理方法 |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2873188A (en) * | 1956-02-10 | 1959-02-10 | Union Carbide Corp | Process and agent for treating ferrous materials |
| US3604494A (en) | 1966-10-04 | 1971-09-14 | Metallgesellschaft Ag | Process for the production of composite ingots of magnesium containing prealloys |
| SE321095B (es) | 1967-06-08 | 1970-02-23 | Jaernfoeraedling Ab | |
| DE1758250B1 (de) * | 1968-04-29 | 1971-10-28 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Mittel zum Entschwefeln von Eisenschmelzen |
| GB1511246A (en) | 1974-04-29 | 1978-05-17 | Materials & Methods Ltd | Process for the manufacture of cast iron |
| DE2252795C3 (de) | 1972-10-27 | 1982-09-09 | Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg | Entschwefelungsmittel für Roheisen- und Ferrolegierungsschmelzen |
| US3876421A (en) | 1972-11-09 | 1975-04-08 | Nippon Steel Corp | Process for desulfurization of molten pig iron |
| US3929464A (en) | 1973-08-31 | 1975-12-30 | Union Carbide Corp | Desulfurization of molten ferrous metals |
| US3955973A (en) | 1974-05-20 | 1976-05-11 | Deere & Company | Process of making nodular iron and after-treating alloy utilized therein |
| US3998625A (en) | 1975-11-12 | 1976-12-21 | Jones & Laughlin Steel Corporation | Desulfurization method |
| GB1515201A (en) | 1976-02-10 | 1978-06-21 | British Cast Iron Res Ass | Cast iron |
| DE2641817C2 (de) | 1976-09-17 | 1985-02-14 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Pulvergemische zur Entschwefelung von Eisenschmelzen |
| US4137072A (en) | 1976-12-01 | 1979-01-30 | Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd. | Additive for use in refining iron |
| DE2753282C2 (de) | 1976-12-06 | 1984-05-30 | Foseco International Ltd., Birmingham | Mittel zur metallurgischen Behandlung von flüssigem Eisen sowie Verwendung des Mittels |
| DE2723870C2 (de) | 1977-05-26 | 1979-04-12 | Werner 8481 Baernwinkel Kessl | Verfahren zur Herstellung von Gußeisen |
| DE2741588C2 (de) | 1977-09-15 | 1985-02-07 | Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg | Mittel zum Entschwefeln von Eisenschmelzen |
| US4224069A (en) | 1978-07-19 | 1980-09-23 | General Motors Corporation | Transportation stable magnesium and iron diluent particle mixtures for treating molten iron |
| US4210195A (en) | 1978-12-13 | 1980-07-01 | Ford Motor Company | Method of treating cast iron using packaged granular molten metal treatment mold inserts |
| US4315773A (en) | 1979-11-27 | 1982-02-16 | Skw Trostberg Aktiengesellschaft | Desulfurization mixture and process for desulfurizing pig iron |
| US4266969A (en) | 1980-01-22 | 1981-05-12 | Jones & Laughlin Steel Corporation | Desulfurization process |
| US4313758A (en) * | 1980-10-01 | 1982-02-02 | Union Carbide Corporation | Method for adding unalloyed magnesium metal to molten cast iron |
| DE3111510A1 (de) | 1981-03-24 | 1982-10-07 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Entschwefelungsgemisch und verfahren zu seiner herstellung |
| US4345940A (en) | 1981-04-13 | 1982-08-24 | Jones & Laughlin Steel Incorporated | Desulfurizing process |
| US4385030A (en) | 1982-04-21 | 1983-05-24 | Foote Mineral Company | Magnesium ferrosilicon alloy and use thereof in manufacture of modular cast iron |
| DE3404607A1 (de) | 1983-07-06 | 1985-01-17 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Behandlungsmittel fuer gusseisenschmelzen und verfahren zu seiner herstellung |
| CA1240842A (en) | 1984-05-16 | 1988-08-23 | Heinrich Rellermeyer | Method, process and composition for desulfurizing pig-iron melts |
| BR8606249A (pt) | 1985-12-17 | 1987-09-29 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Composicao finamente granulada para a dessulfuracao de ferro fundido e processo para sua preparacao |
| US4705561A (en) | 1986-01-27 | 1987-11-10 | The Dow Chemical Company | Magnesium calcium oxide composite |
| US4708737A (en) * | 1986-08-25 | 1987-11-24 | The Dow Chemical Company | Injectable reagents for molten metals |
| US4765830A (en) | 1986-08-25 | 1988-08-23 | The Dow Chemical Company | Injectable reagents for molten metals |
| SE8701987L (sv) | 1987-05-26 | 1988-11-15 | Fischer Ag Georg | Magnesiumbehandlat, avkolande gloedgat gjutjaernsmaterial |
| DE3910776A1 (de) * | 1988-05-10 | 1989-11-23 | Fischer Ag Georg | Verfahren zur behandlung von gusseisenschmelzen in einer offenen pfanne mittels reinmagnesium |
| DE3831831C1 (es) * | 1988-09-20 | 1989-11-02 | Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg, De | |
| JPH03502214A (ja) * | 1988-11-04 | 1991-05-23 | ナウチノ‐プロイズボドストベンノエ オビエディネニエ ポ テフノロギイ マシノストロエニア“ツニイトマシ” | 球状黒鉛鋳鉄の製造方法 |
| DE3929070A1 (de) * | 1988-11-04 | 1990-05-10 | Fischer Ag Georg | Verfahren zum behandeln einer gusseisenschmelze mittels reinmagnesium |
| US5021086A (en) | 1990-07-05 | 1991-06-04 | Reactive Metals And Alloys Corporation | Iron desulfurization additive and method for introduction into hot metal |
| US5259442A (en) | 1992-07-14 | 1993-11-09 | Specialty Metallurgical Products | Method of adding alloying materials and metallurgical additives to ingots and composite ingot |
-
2000
- 2000-04-10 US US09/546,017 patent/US6372014B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-03-05 CA CA002339402A patent/CA2339402C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-03 MX MXPA01003426A patent/MXPA01003426A/es active IP Right Grant
- 2001-04-03 SK SK447-2001A patent/SK287843B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-04-05 EP EP01108564A patent/EP1146130B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-05 ES ES01108564T patent/ES2288153T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-05 AT AT01108564T patent/ATE363545T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-04-05 DE DE60128613T patent/DE60128613D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-09 AR ARP010101681A patent/AR028533A1/es active IP Right Grant
- 2001-04-09 NO NO20011800A patent/NO20011800L/no not_active Application Discontinuation
- 2001-04-10 PL PL346988A patent/PL196909B1/pl unknown
- 2001-04-10 JP JP2001110861A patent/JP3643313B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-11 BR BR0101440-4A patent/BR0101440A/pt not_active Application Discontinuation
- 2001-06-12 US US09/878,435 patent/US6395058B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-04-09 HK HK02102632.8A patent/HK1041295B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3643313B2 (ja) | 2005-04-27 |
| DE60128613D1 (de) | 2007-07-12 |
| PL346988A1 (en) | 2001-10-22 |
| HK1041295B (en) | 2007-08-31 |
| CA2339402C (en) | 2006-09-05 |
| NO20011800L (no) | 2001-10-11 |
| AR028533A1 (es) | 2003-05-14 |
| ATE363545T1 (de) | 2007-06-15 |
| BR0101440A (pt) | 2001-12-04 |
| CA2339402A1 (en) | 2001-10-10 |
| SK287843B6 (sk) | 2011-12-05 |
| MXPA01003426A (es) | 2005-07-25 |
| EP1146130B1 (en) | 2007-05-30 |
| SK4472001A3 (en) | 2001-12-03 |
| EP1146130A2 (en) | 2001-10-17 |
| EP1146130A3 (en) | 2002-08-21 |
| US6395058B2 (en) | 2002-05-28 |
| US20010039853A1 (en) | 2001-11-15 |
| HK1041295A1 (en) | 2002-07-05 |
| US6372014B1 (en) | 2002-04-16 |
| JP2001348608A (ja) | 2001-12-18 |
| NO20011800D0 (no) | 2001-04-09 |
| PL196909B1 (pl) | 2008-02-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2771128C2 (ru) | Модификатор чугуна и способ получения модификатора чугуна | |
| JP6918846B2 (ja) | 鋳鉄接種剤及び鋳鉄接種剤の製造方法 | |
| CA1082005A (en) | Alloy for rare earth treatment of molten metals | |
| ES2288153T3 (es) | Agente de inyeccion de magnesio y procedimiento para el tratamiento de metal ferroso. | |
| WO2006068487A1 (en) | Modifying agents for cast iron | |
| ES2440192T3 (es) | Materiales de ferroaleación para revestimiento con metal duro | |
| US20010029809A1 (en) | Magnesium desulfurization agent | |
| RU2016079C1 (ru) | Способ получения высокопрочного чугуна | |
| RU2166550C2 (ru) | Способ производства низкокремнистой стали | |
| RU2192495C2 (ru) | Раскислитель | |
| GB2078785A (en) | Adding Volatile Refining Agents to Molten Steel | |
| US4233064A (en) | Method of scavenging steel | |
| RU2201458C1 (ru) | Способ модифицирования стали | |
| RU2198227C1 (ru) | Способ получения антифрикционного чугуна с шаровидным графитом | |
| RU2772147C2 (ru) | Модификатор чугуна и способ получения модификатора чугуна | |
| SU1717660A1 (ru) | Лигатура дл чугуна | |
| KR100644132B1 (ko) | 균일한 미세 조직을 갖는 원심주조롤 및 이의 제조 방법 | |
| SU1245596A1 (ru) | Модифицирующа смесь | |
| SU1691418A1 (ru) | Модифицирующа смесь дл получени высокопрочного чугуна | |
| RU2286393C1 (ru) | Способ раскисления стали в ковше | |
| SU1313886A1 (ru) | Лигатура | |
| KIANI et al. | Carbide Precipitation in the Microstructures of Austempered Ductile Irons Containing 0.48% and 4.88% Al | |
| Ghosh | Production aspects of spheroidal graphite iron | |
| RU2319751C2 (ru) | Способ раскисления и легирования металлических расплавов | |
| CN105316509A (zh) | 一种含铈钇铒的铝合金精炼剂 |