DE2857242A1 - ELONGATE COMPOSITE ARTICLE - Google Patents
ELONGATE COMPOSITE ARTICLEInfo
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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Description
Λ-Λ-
79-S-36O3 /_ 28572Α279-S-36O3 / _ 28572-2
Langgestreckter zusammengesetzter ArtikelElongated composite article
Die Erfindung bezieht sich auf einen langgestreckten zusammengesetzten Artikel oder Gegenstand zur Behandlung von geschmolzenem Eisen zum Zwecke von dessen Änderung.The invention relates to an elongate composite article or article for treatment of molten iron for the purpose of changing it.
Beim Verfahren zur Behandlung von geschmolzenem Eisen zum Zwecke von dessen Änderung sind gepulverte Behandlungsagentien innerhalb einer relativ dickwandigen Metall-Leitung untergebracht, wodurch ein drahtartiger Gegenstand gebildet wird, der in das geschmolzene Eisen mit einer vorgewählten gesteuerten Eingaberate eingesetzt wird. Das geschmolzene Eisen löst die Leitung auf und setzt dadurch das Behandlungsagens im geschmolzenen Eisen frei. Die Leitung besteht normalerweise aus Stahl, da Stahl außerordentlich ziehfähig ist und die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens nicht in irgendeinem signifikanten Ausmaß ändert. Der drahtartige Gegenstand wird normalerweise dadurch hergestellt, daß man eine abgemessene Menge an Behandlungsagens auf einem Stahlstreifen anordnet, den Streifen in ein Rohr zum Zwecke des Einschließens des Behandlungsagens rollt, um sodann das Rohr auf eine kleinere Größe zu ziehen, um so das Behandlungsagens kompakt zu machen und die Wandstärke des Rohrs zu vermindern.In the method of treating molten iron for the purpose of altering it, powdered treating agents are used housed within a relatively thick-walled metal conduit, thereby forming a wire-like object which is inserted into the molten iron at a preselected controlled input rate. The melted one Iron dissolves the conduction, thereby releasing the treatment agent in the molten iron. The line exists usually steel, since steel is extremely ductile and the composition of the molten iron is not changes to any significant extent. The wire-like object is usually made by placing a measured amount of treatment agent on a steel strip, placing the strip in a Tube rolls to contain the treatment agent, then rolls the tube down to a smaller size pull so as to make the treatment agent compact and reduce the wall thickness of the tube.
Eines der Probleme bei diesem Verfahren der Behandlung von geschmolzenem Eisen besteht darin, daß der Schmelzpunkt der Stahlleitung höher liegt als die normale Gießtemperatur des geschmolzenen Eisens und die Stahlleitung wird aufgelöst durch Kombinationen aus einer Festkörperdiffusion und Schmelzreaktion. Die erforderliche Zeit für die Auflösung durch die relativ dickwandige LeitungOne of the problems with this method of treating molten iron is that the melting point the steel pipe is higher than the normal casting temperature of the molten iron and the steel pipe is resolved by a combination of solid-state diffusion and melting reaction. The time required for the dissolution through the relatively thick-walled line
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verzögert in unerwünschter Weise die schließliche Auflösung des Gegenstands oder Artikels im geschmolzenen Eisen und begrenzt auch in unweckmäßiger Weise die maximal zulässige Eingaberate des Gegenstands in das geschmolzene Eisen.undesirably delays the eventual dissolution of the article or article in the molten iron and also in an unsuitable manner limits the maximum allowable input rate of the object into the molten iron.
Es ist nicht praktikabel, die Leitung aus einem Gußeisen ähnlicher Zusammensetzung wie die Schmelze herzustellen, weil die Zugfähigkeit des Gußeisens verglichen mit der eines niedrigen KohlenstoffStahls niedrig liegt. Ein Gußeisenstreifen kann daher nicht in eine Leitung gewalzt werden. Darüber hinaus ist die Verwendung einer Leitung mit einer relativ dünnen Stahlwand deshalb nicht praktikabel, da das üblicherweise zur Herstellung des drahtartigen Gegenstands angewendete Verfahren eine Naht zurückläßt. Bei einer dünnwandigen Leitung hat die Naht die Tendenz aufzuspringen, wodurch das Behandlungsagens herauslaufen kann, wenn der Gegenstand auf einen Wickel gerollt wird.It is not practical to make the pipe from a cast iron of similar composition to the melt, because the tensile strength of the cast iron is low compared with that of a low carbon steel. A strip of cast iron therefore cannot be rolled into a pipe. In addition, the use of a line with a relatively thin steel wall therefore impractical, as this is usually used to manufacture the wire-like object applied method leaves a seam. With a thin-walled pipe, the seam has a tendency to crack open, thereby allowing the treatment agent to leak out when the article is rolled onto a roll.
Die Erfindung betrifft die Überwindung eines oder mehrerer der obigen Probleme.The invention relates to overcoming one or more of the above problems.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung,wird ein langgestreckter zusammengesetzter Gegenstand für die Einführung eines Behandlungsagens in geschmolzenes Eisen vorgesehen, um das geschmolzene Eisen zu verändern. Der Gegenstand besitzt einen Metallmantel, hergestellt aus einem gesinterten Metall und umgibt einen Kern aus teilchenförmigen! Behandlungsagens. Der gesinterte Metallmantel besitzt einen Schmelzpunkt bei einer vorgewählten Temperatur, die oberhalb der normalen Gießtemperatur des geschmolzenen Eisens liegt und der geringer ist als die Schmelztemperatur des Stahls.According to one aspect of the present invention, a elongated composite article for introducing a treatment agent into molten iron provided to change the molten iron. The object has a metal jacket, manufactured made of a sintered metal and surrounds a core of particulate! Treatment agent. The sintered metal jacket has a melting point at a preselected temperature which is above the normal casting temperature of the molten iron and which is lower than the melting temperature of the steel.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung ^ Brief description of the drawing ^
Die einzige Figur ist eine isometrische teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.The only figure is an isometric partially cut away View of an embodiment of the invention.
Ein langgestreckter zusammengesetzter Artikel oder Gegenstand 10 besitzt - vgl. die Zeichnung - einen Kern aus teilchenförmigem Behandlungsagens 11 und einen den Kern umschließenden rohrförmigen Mantel 12. Der Mantel ist aus einem gesinterten eisenhaltigen Metall aufgebaut, welches vorzugsweise .Eisen und Kohlenstoffteilchen in der Form von Graphit enthält und ferner mindestens ein Element aus der folgenden Gruppe enthalten kann: Silicium und Phosphor zur Förderung der schnellen Auflösung des gesinterten Metalls bei einer j vorgewählten Temperatur, die ungefähr die normale Gieß- ! temperatur des zu behandelnden geschmolzenen Metalls ist.An elongated composite article or article 10 has - see the drawing - a core of particulate Treatment agent 11 and a tubular jacket 12 surrounding the core. The jacket is made of a sintered iron-containing metal, which preferably contains iron and carbon particles in the form of graphite and may further contain at least one element selected from the following group: silicon and phosphorus for promotion the rapid dissolution of the sintered metal at a preselected temperature which is about the normal casting! temperature of the molten metal to be treated.
Vorzugsweise wird die Zusammensetzung des gesinterten Metallmantels derart formuliert, daß sie im wesentlichen mit der Zusammensetzung des Gußeisens zusammenpaßt. Beispielsweise kann der Kohlenstoffgehalt im Bereich von ungefähr 3 bis 4,75 % ausgewählt werden, während der Siliciumgehalt ausgewählt werden kann in einem Bereich Von ungefähr 1,8 bis 3,0 % und Phosphor ungefähr 0,5 %. Der Rest des gesinterten Metalls ist Eisen. Das Eisen, der Kohlenstoff, das Silicium und/oder der Phosphor sind Vorzugsweise in Mengen vorgesehen, die ausreichen, um den Schmelzpunkt des gesinterten Metalls auf einer vorgewählten Temperatur vorzusehen, die niedriger ist als der Schmelzpunkt des einen niedrigen Kohlenstoffgehalt aufweisenden Weichstahls, beispielsweise eines SAE 1008 oder 1010 Stahls, der bei ungefähr 1545 °C schmilzt. Die vorgewählte Temperatur liegt vorzugsweise bei ungefähr der normalen Gießtemperatur des geschmolzenen Eisens, wobei diese Temperatur im Bereich von ungefähr 1315 0C bis ungefähr 1450 °C liegt. Bei einem beispielhaften Gegenstand enthält der gesinterte Metallmantel, ungefährPreferably the composition of the sintered metal shell is formulated such that it substantially matches the composition of the cast iron. For example, the carbon content can be selected in the range of about 3 to 4.75%, while the silicon content can be selected in a range of about 1.8 to 3.0% and phosphorus about 0.5%. The rest of the sintered metal is iron. The iron, carbon, silicon and / or phosphorus are preferably provided in amounts sufficient to provide the melting point of the sintered metal at a preselected temperature that is lower than the melting point of the low carbon mild steel such as an SAE 1008 or 1010 steel that melts at around 1545 ° C. The preselected temperature is preferably about the normal casting temperature of the molten iron, which temperature in the range of about 1315 0 C to about 1450 ° C. In an exemplary article, the sintered metal shell contains approximately
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4,5 % Kohlenstoff, ungefähr 2,8 % Silicium, ungefähr 0,5 % Phosphor und der Rest ist Eisen. Der Schmelzpunkt eines gesinterten Metalls mit dieser Zusammensetzung beträgt ungefähr 1290 °C.4.5% carbon, about 2.8% silicon, about 0.5% phosphorus and the remainder is iron. The melting point of a sintered metal with this composition is about 1290 ° C.
Der Ausdruck "Behandlungsagens" umfaßt hier die Elemente, Verbindungen, Legierungen usw., die tatsächlich das geschmolzene Metall ändern zusammen' mit jedweden Spurenelementen, Trägern oder Bindemitteln, die in kommerziellen Behandlungsmaterialien vorhanden sein können oder hinzugefügt werden.As used herein, the term "treating agent" encompasses the elements, compounds, alloys, etc., which are actually molten Metal change together 'with any trace elements, carriers or binders used in commercial Treatment materials can be present or added.
Die Art des Behandlungsagens im Artikel 10 hängt von dem geschmolzenen zu behandelnden Basismetall ab und von den gewünschten metallurgischen Eigenschaften des sich ergebenden Produkts. Beispielsweise kann für die Impfung eines Eisens zur Erzeugung von Graueisen das Behandlungsagens im wesentlichen aus Ferrosilicium bestehen. Zwei Beispiele solcher Ferrosilicium-Behandlungsagentien sind im folgenden angegeben:The kind of the treatment agent in the article 10 depends on and on the molten base metal to be treated the desired metallurgical properties of the itself resulting product. For example, for the inoculation of iron to produce gray iron, the treatment agent may consist essentially of ferrosilicon. Two examples such ferrosilicon treating agents are given below:
Silicium 74 - 79 % Silicium 60-65 % Aluminium 1,00-1,50 % Aluminium 0,75 - 1,25 % Calcium 0,50-1,00 % Calcium 1,5-2,5 % Eisen Rest Mangan 5-7 %Silicon 74 - 79% silicon 60 - 65% aluminum 1.00 - 1.50% aluminum 0.75 - 1.25% Calcium 0.50-1.00% calcium 1.5-2.5% iron remainder manganese 5-7%
Zirkon 5-7 %Zircon 5-7%
Barium 2-3 %Barium 2-3%
Eisen RestIron rest
Beispiel 1 wird als "Grade 75"-Ferrosilicium bezeichnet und Beispiel 2 als "SMZ-Legierung", wobei beide von der Union Carbide Corporation, Ferroalloys Division, Buffalo, New York, U.S.A. hergestellt werden. Das im vorliegenden Artikel verwendete Ferrosilicium kann einen Siliciumgehalt zwischen ungefähr 55 Gew.-% und 85 Gew.-% des Behandlungsagens aufweisen, wobei ein Siliciumgehalt von ungefähr 75 Gew.-%. bevorzugt wird. Wenn der SiliciumgehaltExample 1 is referred to as "Grade 75" ferrosilicon and Example 2 as "SMZ alloy", both of which are derived from the Union Carbide Corporation, Ferroalloys Division, Buffalo, New York, U.S.A. That in the present Ferrosilicon articles used may have a silicon content between about 55% and 85% by weight of the treating agent, with a silicon content of about 75 wt%. is preferred. When the silicon content
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unterhalb etwa 55 % liegt, so ist das Behandlungsagens ineffizient und impft das Eisen nicht richtig. Wenn der Siliciumgehalt oberhalb 85 % liegt, so bewirkt das Behandlungsagens eine exotherme Reaktion und kann in unerwünschter Weise die Temperatur des geschmolzenen Eisens erhöhen.is below about 55%, the treatment agent is inefficient and will not properly vaccinate the iron. If the If the silicon content is above 85%, the treatment agent does so an exothermic reaction and can undesirably raise the temperature of the molten iron.
Wie in den obigen Beispielen bemerkt, kann das Behandlungsagens auch kleine Anteile eines oder mehrerer Spurenelemente enthalten, um ein spezielles Endprodukt zu erzeugen. Die Spurenelemente, die sich in einem Behandlungsagens, verwendet im Artikel 10,als zweckmäßig herausgestellt haben, umfassen u. a. die folgenden: Strontium, Barium, Aluminium, Cer, Calcium und Seltenerd-Legierungen.As noted in the examples above, the treatment agent can also contain small amounts of one or more trace elements included to create a special end product. The trace elements found in a treatment agent, used in Article 10, were found to be useful have include, among others. the following: strontium, barium, aluminum, cerium, calcium and rare earth alloys.
Ein drittes Beispiel für die Behandlung eines geschmolzenen Eisens zur Erzeugung von Gußeisen mit Nodular- oder Kugelaufbau, ist ein Magnesium-Ferrosilicium-Behandlungsagens, wie unten angegeben. Das dritte Beispiel wird ebenfalls von der Union Carbide Corporation hergestellt.A third example of the treatment of a molten one Iron for the production of cast iron with nodular or spherical structure, is a magnesium-ferrosilicon treatment agent, as stated below. The third example is also manufactured by Union Carbide Corporation.
Beispiel Nr. .3 Magnesium 8 - 10 % Silicium 44 - 48 % Eisen Rest. Example No. .3 magnesium. 8 - 10% silicon 44-48% iron balance.
Der gesinterte Metallstreifen wird durch konventionelle Verfahren hergestellt, wobei der Unterschied darin besteht, daß die gepulverten Elemente, Verbindungen oder Legierungen (bspw. Kohlenstoff/ Silicium und Phosphor), welche die schnelle Auflösung des gesinterten Metallmantels bei einer vorgewählten Temperatur fördern, mit dem gepulverten Eisen gemischt sind, bevor das Eisen in den Streifen gewalzt wird. Aus Metallpulvern hergestellte Streifen mit einer Zusammensetzung des Gußeisens besitzen eine verbesserte Formfähigkeit verglichen mit Gußeisen hergestellt nach konventionellen Verfahren, und die. Streifen können ohne weiteres in Rohr- oder andere Formen gebracht werden.The sintered metal strip is made by conventional methods, the difference being that the powdered elements, compounds or alloys (e.g. carbon / silicon and phosphorus), which promote the rapid dissolution of the sintered metal shell at a preselected temperature, with the powdered one Irons are mixed before the iron is rolled into the strip. Made from metal powders Strips with a composition of cast iron have improved formability compared to cast iron manufactured by conventional methods, and the. Strips can easily be in tubular or other shapes to be brought.
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Das Verfahren zur Herstellung des zusammengesetzten Artikels umfaßt die Abscheidung einer abgemessenen Menge an Behandlungsagens längs der Länge des flachen Streifens aus gesintertem Metall. Der gesinterte Metallstreifen wird sodann in einen rohrförmigen Mantel gewalzt, der das Behandlungsagens umschließt. Der rohrförmige Mantel wird sodann auf eine vorgewählte Größe gewalzt oder gezogen, um dadurch das Behandlungsagens kompakt zu machen und die Dicke des Mantels auf die gewünschte Wanddicke zu reduzieren. Sodann wird der Artikel auf eine Spule aufgewickelt, um darauffolgend bei der Behandlung von geschmolzenem Metall verwendet zu werden.The method of making the composite article comprises depositing a measured amount of treatment agent along the length of the flat strip of sintered material Metal. The sintered metal strip is then rolled into a tubular jacket that contains the treatment agent encloses. The tubular jacket is then rolled or drawn to a preselected size, thereby making the treatment agent compact and reducing the thickness of the jacket to the desired wall thickness. The article is then wound onto a spool for subsequent treatment of molten Metal to be used.
Aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man, daß der erfindungsgemäße zusammengesetzte Artikel ohne weiteres in geschmolzenem Eisen schmilzt, so daß keine Verzögerung bei der endgültigen Auflösung des zusammengesetzten Artikels in dem geschmolzenen Eisen auftritt und die maximal zulässige Eingaberate des Artikels in das Eisen nicht in unerwünschter Weise begrenzt wird. Dies wird möglich durch die Verwendung eines Mantels aus gesintertem Metall mit im wesentlichen der Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens und mit Bestandteilen, welche die schnelle Auflösung des Mantels bei der normalen Gießtemperatur des geschmolzenen Eisens fördern.From the above description it can be seen that the The composite article of the present invention readily melts in molten iron so that there is no delay occurs upon ultimate dissolution of the composite article in the molten iron and the maximum permissible input rate of the article into the iron is not undesirably limited. this will possible through the use of a sintered metal jacket with essentially the composition of the molten metal Iron and with components that allow the shell to dissolve quickly at normal casting temperature promote the molten iron.
Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung erhält man aus einem Studium der Zeichnung, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche.Further aspects, objects and advantages of the invention are obtained one from a study of the drawing, the disclosure and the appended claims.
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Claims (10)
Ferrosilicium besteht, welches einen Siliciumgehalt
zwischen 55 Gew.-% und 85 Gew.-% des Behandlungsagens
aufweist.7. Article according to claim 1, characterized in that the treatment agent consists essentially of one
Ferrosilicon is made up of which has a silicon content
between 55% and 85% by weight of the treatment agent
having.
enthält, welches aus der aus Strontium, Barium, Calcium, Cer, Aluminium und seltenen Erd-Legierungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.9. Article according to claim 7 , characterized in that the treatment agent has at least one trace element
which is selected from the group consisting of strontium, barium, calcium, cerium, aluminum and rare earth alloys.
Magnesium-Ferrosilicium besteht mit einem Magnesiumgehalt von ungefähr 9 % und einem Siliciumgehalt von ungefähr10. Article according to claim 1, characterized in that the treatment agent consists essentially of one
Magnesium ferrosilicon consists of a magnesium content of approximately 9% and a silicon content of approximately
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/859,495 US4147837A (en) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | Elongate composite article |
| PCT/US1978/000126 WO1979000366A1 (en) | 1977-12-12 | 1978-10-20 | Elongate composite article |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2857242A1 true DE2857242A1 (en) | 1981-01-08 |
Family
ID=26759976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782857242 Pending DE2857242A1 (en) | 1977-12-12 | 1978-10-20 | ELONGATE COMPOSITE ARTICLE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2857242A1 (en) |
-
1978
- 1978-10-20 DE DE19782857242 patent/DE2857242A1/en active Pending
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