EP2518168A1 - Wire for steel pan treatment of metal melts using calcium - Google Patents

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EP2518168A1
EP2518168A1 EP11003416A EP11003416A EP2518168A1 EP 2518168 A1 EP2518168 A1 EP 2518168A1 EP 11003416 A EP11003416 A EP 11003416A EP 11003416 A EP11003416 A EP 11003416A EP 2518168 A1 EP2518168 A1 EP 2518168A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
calcium
wire
silicon
iron
max
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11003416A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Vladislav Rogatkin
Volodymyr Kysilenko
Dmytro Dyudkin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PLUS TRADE AG
Original Assignee
PLUS TRADE AG
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Filing date
Publication date
Application filed by PLUS TRADE AG filed Critical PLUS TRADE AG
Priority to EP11003416A priority Critical patent/EP2518168A1/en
Publication of EP2518168A1 publication Critical patent/EP2518168A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • 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
    • C21C7/0006—Adding metallic additives

Definitions

  • the invention relates to a wire for steel pan treatment of molten metals by means of calcium according to the preamble of claim 1.
  • the invention can be used in metallurgy in the treatment of molten metal in a steel pan (not in an oven) using powdery reactants.
  • steel wire processing of molten steel has employed a wire for steel ladle treatment of molten metal.
  • the wire consists of a steel shell and a powder filling.
  • the powder filling contains calcium, silicon, aluminum, carbon, phosphorus and iron.
  • calcium is present in the powder filling both as a calcium-silicon alloy and as pure (s. RU 2289631 C1, 15.03.2006 ).
  • This wire is used to convert non-metallic inclusions and used to ensure a Stahlgtigello.
  • the use of this wire for steel pan treatment makes it possible to increase the potency of calcium somewhat compared to the conventional SiCa wire.
  • the content of calcium and silicon indicated in the filling composition does not allow stable, chemically solid calcium-silicon compounds to be formed.
  • the melting temperature of such compounds is usually low (less than 1000 ° C). This leads to increased calcium burning, low calcium intake and increased wire consumption.
  • the lack of manganese and chromium in the filling composition slows to some extent the formation of an iron-calcium-silicon master alloy in the wire and thus prevents synchronization of such processes as the formation of a master alloy and its release into the liquid metal. This is caused by the calcium vapor generation in the wire and the shell popping at an insufficient depth. This can result in unstable wire usage results.
  • the wire for steel pan treatment of molten metal by means of calcium consists of a steel shell and a powder filling.
  • the powder filling contains calcium, silicon, aluminum, carbon, phosphorus and iron as well as manganese, chromium, sulfur and accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium, titanium and others). Silicon is present in the filling composition as a silicon-iron alloy.
  • the ratio between the components of the wire powder filling is determined in% (wt) as follows: calcium 25 - 52; silicon 29 - 66; aluminum Max. 2.9; manganese Max. 1.1; carbon Max. 0.6; chrome Max. 0.6; phosphorus Max. 0.055; sulfur Max. 0.055; Accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium, titanium, etc.) Max. 0.65; iron Rest.
  • composition of the wire filling is supplemented by additional components such as manganese, chromium, sulfur, etc.
  • the silicon is used as an alloy with iron.
  • ferrosilicon having an Si content of 60-95% (wt.) As the silicon-iron alloy, ferrosilicon having an Si content of 60-95% (wt.) Is used.
  • the calcium is in the filling composition in the form of metal grains with a pure calcium content Ca of min. 95.0% (wt) included.
  • Iron is known to be the basis for the formation of an iron-calcium-silicon alloy.
  • the alloy having such a filling component ratio is homogeneous and has a uniform distribution of calcium both in cross section and in the wire circumference. Therefore, in the depth of the melt, no calcium-supersaturated local zones or vice versa are formed.
  • a material is usually used which has the silicon-iron alloy (ferrosilicon) and metallic calcium. Overall, they contain all the ingredients mentioned.
  • the calcium and silicon content limits in the powder filling are due to the formation of a stable calcium-silicon compound with a relatively high melting temperature for the most effective use of calcium.
  • the filling composition also has manganese and chromium in the indicated amounts.
  • metal calcium in the wire melts (the melting temperature of calcium is 851 ° C, the evaporation temperature is 1492 ° C). Thereafter, the material contained in the silicon-iron alloy is also melted (the melting temperature of the silicon-iron alloy (ferrosilicon) at a Si content of 60-95% is 1200 - 1400 ° C). After that, the calcium is dissolved in the molten silicon-iron alloy-containing material (calcium dissolves indefinitely in the silicon). In the wire, the iron-calcium-silicon alloy is formed with a relatively high melting temperature (over 1200 ° C).
  • the alloy formed is inhomogeneous. Their individual parts are supersaturated with calcium. Other parts have insufficient amounts of calcium. This causes a pyroelectric effect, overshoots and unstable results in the Wire application.
  • the treatment process of the liquid steel with the wire with all specified characteristics runs smoothly, without overshoots and Barbotage. All this makes it possible to considerably reduce the degree of calcium utilization. The dust and gas formation are also reduced.
  • wire with the listed characteristics reduces the effort for wire production and treatment as well as wire consumption.
  • ferrosilicon with a Si content of 60-95% (wt) is used as the silicon-iron alloy.
  • the calcium is in the filling composition in the form of metal grains with a pure calcium content Ca of min. 95.0% (weight) present.
  • the cored wire is manufactured in the following way.
  • a metal band is formed into a channel-like shell.
  • the shell is filled with powdery ferrosilicon and metal calcium dosed from two containers. These two powders are evenly distributed over the gutter of the shell. Thereafter, the sheath is compressed by roller stands, and a closure is formed.
  • the finished wire is applied to a coil and fed to the respective production areas of the steel treatment.
  • the trial production and application of the wire according to the invention has been carried out in an iron and steel works.
  • the wire with ⁇ 13 mm is filled with a filling in an amount of 220 g / m.
  • the wire is wound into the steel pan in the ladle furnace by means of a wire spooling system after equalizing bubbles during 1008 steel production.
  • the wire consumption was 225 meters per 150-tonne pan (0.57 kg / t steel). There have been 10 steel treatments.
  • the calcium content in the finished metal is on average 0.0020%.
  • the admission is 27.8%. All non-metallic inclusions are rounded.
  • the metal is completely poured off in the continuous casting plant and has increased casting capabilities and mechanical properties.
  • a wire with the following composition of the filling,% (wt.) was used: calcium - 40; Silicon - 46; Aluminum - 1.0; Carbon - 1.0, phosphorus - 0.04, iron - residue).
  • This wire is made of a mixture of silicon salt SK30 and metal calcium.
  • the wire with a diameter ⁇ 13 mm is filled with 220 g / m powder.
  • the wire is inserted into the steel ladle pan after balancing blowing during a 1008 steel production by means of a wire spooling system.
  • the calcium content in the finished metal was on average (sample in the continuous casting plant) 0.0013%.
  • the intake was 18.1%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • 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)

Abstract

Wire comprises a steel sheath and a powder filling comprising calcium, silicon, aluminum, carbon, phosphorus and iron, and additionally manganese, chromium, sulfur and accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium and titanium), where the silicon is present in the form of an alloy with iron; and the amount of calcium, silicon, aluminum, manganese, carbon, chromium, phosphorus, sulfur, accompanying elements and iron is 25-52 wt.%, 29-66 wt.%, at most 2.9 wt.%, at most 1.1, at most 0.6, at most 0.6, at most 0.055, at most 0.055, at most 0.65 and balance amount, respectively.

Description

Die Erfindung betrifft einen Draht zur Stahlpfanne-Behandlung von Metallschmelzen mittels Kalziums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a wire for steel pan treatment of molten metals by means of calcium according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung ist in der Eisenhüttenkunde und zwar bei der Behandlung von Metallschmelzen in einer Stahlpfanne (nicht in einem Ofen) unter Einsatz von pulverartigen Reaktionsmitteln einsetzbar.The invention can be used in metallurgy in the treatment of molten metal in a steel pan (not in an oven) using powdery reactants.

Zur Zeit ist bei der Stahlpfanne-Behandlung eines flüssigen Stahls ein Draht zur Stahlpfanne-Behandlung von Metallschmelzen eingesetzt. Der Draht besteht aus einer Stahlhülle und einer Pulverfüllung. Die Pulverfüllung weist Kalzium, Silizium, Aluminium, Kohlenstoff, Phosphor und Eisen auf. Dabei ist Kalzium in der Pulverfüllung sowohl als Kalzium-Silizium-Legierung als auch pur vertreten (s. RU 2289631 C1, 15.03.2006 ). Dieser Draht ist zur Umwandlung von nichtmetallischen Einschlüssen und zur Sicherstellung von einer Stahlgießbarkeit eingesetzt. Die Anwendung dieses Drahts zur Stahlpfanne-Behandlung ermöglicht, die Einsatzwirksamkeit von Kalzium im Vergleich zum üblichen SiCa-Draht etwas zu erhöhen. Zugleich erlaubt der in der Füllungszusammensetzung angegebene Anteil von Kalzium und Silizium es nicht, stabile, chemisch feste Kalzium-Silizium-Verbindungen zu bilden. Die Schmelztemperatur solcher Verbindungen ist normalerweise niedrig (liegt unter 1000° C). Dies führt zu einem erhöhten Kalziumbrand, einem niedrigen Kalziumaufnahmegrad und einem erhöhten Drahtverbrauch. Das Fehlen von Mangan und Chrom in der Füllungszusammensetzung verlangsamt in einem bestimmten Maße die Bildung von einer Eisen-Kalzium-Silizium-Vorlegierung in dem Draht und verhindert so eine Synchronisation von solchen Vorgängen wie die Bildung einer Vorlegierung und ihre Freisetzung in das flüssige Metall. Das ist durch die Kalziumdampferzeugung im Draht und das Hüllenplatzen in einer unzureichenden Tiefe verursacht. Dadurch können unstabile Ergebnisse bei der Drahtverwendung entstehen.At present, steel wire processing of molten steel has employed a wire for steel ladle treatment of molten metal. The wire consists of a steel shell and a powder filling. The powder filling contains calcium, silicon, aluminum, carbon, phosphorus and iron. Here, calcium is present in the powder filling both as a calcium-silicon alloy and as pure (s. RU 2289631 C1, 15.03.2006 ). This wire is used to convert non-metallic inclusions and used to ensure a Stahlgießbarkeit. The use of this wire for steel pan treatment makes it possible to increase the potency of calcium somewhat compared to the conventional SiCa wire. At the same time, the content of calcium and silicon indicated in the filling composition does not allow stable, chemically solid calcium-silicon compounds to be formed. The melting temperature of such compounds is usually low (less than 1000 ° C). This leads to increased calcium burning, low calcium intake and increased wire consumption. The lack of manganese and chromium in the filling composition slows to some extent the formation of an iron-calcium-silicon master alloy in the wire and thus prevents synchronization of such processes as the formation of a master alloy and its release into the liquid metal. This is caused by the calcium vapor generation in the wire and the shell popping at an insufficient depth. This can result in unstable wire usage results.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Draht zur Stahlpfanne-Behandlung von Metallschmelzen mittels Kalziums zu verbessern.It is an object of the invention to improve the wire for steel pan treatment of molten metals by means of calcium.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The stated object is solved by the features of claim 1.

Der Draht zur Stahlpfanne-Behandlung von Metallschmelzen mittels Kalziums besteht aus einer Stahlhülle und einer Pulverfüllung. Die Pulverfüllung weist Kalzium, Silizium, Aluminium, Kohlenstoff, Phosphor und Eisen sowie zusätzlich Mangan, Chrom, Schwefel und Begleitelemente (Stickstoff, Magnesium, Strontium, Titan u a. m.) auf. Dabei ist Silizium in der Füllungszusammensetzung als Silizium-Eisen-Legierung präsent. Das Verhältnis zwischen den Bestandteilen der Drahtpulverfüllung ist in % (Gew.) wie folgt festgelegt: Kalzium 25 - 52; Silizium 29 - 66; Aluminium max. 2,9; Mangan max. 1,1; Kohlenstoff max. 0,6; Chrom max. 0,6; Phosphor max. 0,055; Schwefel max. 0,055; Begleitelemente (Stickstoff, Magnesium, Strontium, Titan u. a. m.) max. 0,65; Eisen Rest. The wire for steel pan treatment of molten metal by means of calcium consists of a steel shell and a powder filling. The powder filling contains calcium, silicon, aluminum, carbon, phosphorus and iron as well as manganese, chromium, sulfur and accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium, titanium and others). Silicon is present in the filling composition as a silicon-iron alloy. The ratio between the components of the wire powder filling is determined in% (wt) as follows: calcium 25 - 52; silicon 29 - 66; aluminum Max. 2.9; manganese Max. 1.1; carbon Max. 0.6; chrome Max. 0.6; phosphorus Max. 0.055; sulfur Max. 0.055; Accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium, titanium, etc.) Max. 0.65; iron Rest.

Dafür ist die Zusammensetzung der Drahtfüllung durch zusätzliche Bestandteile wie Mangan, Chrom, Schwefel usw. ergänzt. Das Silizium ist als eine Legierung mit Eisen verwendet. Dabei sind bestimmte optimale Verhältnisse zwischen allen Bestandteilen der Füllung festgelegt.For this, the composition of the wire filling is supplemented by additional components such as manganese, chromium, sulfur, etc. The silicon is used as an alloy with iron. There are certain optimal relationships between all components of the filling set.

Durch die Lösung dieser Aufgabe ist Folgendes erreicht:

  • Je nach Eintauchen des Drahts in das Metallbad bildet sich schnell innerhalb des Drahts eine homogene Eisen-Kalzium-Silizium-Legierung (mit den Begleitelementen Aluminium, Kohlenstoff, Mangan, Chrom, Phosphor u. a. m.)
  • Eine Mischschmelze mit relativ hoher Schmelztemperatur (über 1200° C) ist gebildet.
  • Die Temperatur des zu behandelnden Metalls im lokalen Zusammenwirkungsbereich ist gesenkt.
  • Die Vorgänge der Bildung, der Freisetzung in das Metallbad und die Abschmelzung der im Draht entstandenen Legierung ist synchronisiert.
  • Ein tiefgreifendes Kalziumpassivieren ist erzielt.
  • Die größte Metallmenge in der Pfanne ist in die Reaktion der Kalzium-Schmelze-Wechselwirkung einbezogen. Damit ist die Kalzium-Einsatzwirksamkeit wesentlich erhöht. Als Ergebnis ist eine vollständige Abrundung der nichtmetallischen Einschlüsse beachtlich erhöht, und der Aufwand im Zusammenhang mit der Drahtbehandlung und dem Drahtverbrauch ist verringert.
Solving this task achieves the following:
  • Depending on the immersion of the wire in the metal bath, a homogeneous iron-calcium-silicon alloy is rapidly formed within the wire (with the accompanying elements aluminum, carbon, manganese, chromium, phosphorus, etc.)
  • A mixed melt with a relatively high melting temperature (over 1200 ° C) is formed.
  • The temperature of the metal to be treated in the local interaction area is lowered.
  • The processes of formation, release into the metal bath and the melting of the alloy formed in the wire are synchronized.
  • A profound calcium passivation is achieved.
  • The largest amount of metal in the pan is involved in the calcium-melt interaction reaction. Thus, the calcium utilization efficiency is substantially increased. As a result, complete rounding of the non-metallic inclusions is remarkably increased and the expense associated with wire handling and wire consumption is reduced.

Als Silizium-Eisen-Legierung ist Ferrosilizium mit einem Si-Gehalt von 60 - 95 % (Gew.) verwendet. Das Kalzium ist in der Füllungszusammensetzung in Form von Metallkörnern mit einem Reinkalziumgehalt Ca von min. 95,0 % (Gew.) enthalten.As the silicon-iron alloy, ferrosilicon having an Si content of 60-95% (wt.) Is used. The calcium is in the filling composition in the form of metal grains with a pure calcium content Ca of min. 95.0% (wt) included.

Eisen gilt bekanntlich als Basis für die Bildung einer Eisen-Kalzium-Silizium-Legierung. Die Legierung mit einem solchen Füllungskomponentenverhältnis ist homogen und weist eine gleichmäßige Verteilung von Kalzium sowohl im Querschnitt als auch im Drahtumfang auf. Darum bilden sich in der Tiefe der Schmelze keine mit Kalzium übersättigten Lokalzonen oder umgekehrt. Zur Drahtherstellung ist meistens ein solches Material verwendet, welches die Silizium-Eisen-Legierung (Ferrosilizium) und metallenes Kalzium aufweist. Insgesamt enthalten sie alle genannten Bestandteile. Die Kalzium- und Siliziumanteilgrenzwerte in der Pulverfüllung sind durch die Bildung einer beständigen Kalzium-Siliziumverbindung mit einer relativ hohen Schmelztemperatur bedingt, damit die wirksamste Kalziumnutzung erreicht ist. Die Füllungszusammensetzung weist auch Mangan und Chrom in den angegebenen Mengen auf. Dank diesen Begleitelementen ist die Bildung einer Eisen-Kalzium-Silizium-Vorlegierung im Draht beschleunigt. Der Gehalt an Phosphor und Schwefel ist dadurch begrenzt, dass ihr Gehalt im Stahl während der Behandlung bei einer solchen Menge (über 0,055%) zunimmt. Das verursacht seinerseits negative Auswirkungen und eine begrenzte Drahtanwendung, besonders bei der Behandlung von wichtigen Stahlsorten. Das Vorhandensein von Aluminium und Kohlenstoff in der Pulverfüllung ist einerseits durch die Besonderheiten des Produktionsverfahrens des Materials bedingt, welches die Silizium-Eisen-Legierung (Ferrosilizium) enthält. Es handelt sich dabei um eine aluminothermische oder kohlenstoffthermische Legierung. Andererseits erhöht die Präsenz dieser Elemente in der Pulverfüllung in der angegebenen Menge die Kalzium-Einsatzwirksamkeit. Das ist dank einer vorzeitigen Metallberuhigung im lokalen Zusammenwirkungsbereich möglich. Diese erhöhte Kalzium-Einsatzwirksamkeit ist durch gezielt durchgeführte Forschungen nachgewiesen. Je nach dem Eintauchen des Drahts in das Stahlbad schmilzt metallenes Kalzium im Draht ab (die Schmelztemperatur von Kalzium beträgt 851° C, die Verdampfungstemperatur ist dagegen 1492° C). Danach wird auch das in der Silizium-Eisen-Legierung enthaltene Material abgeschmolzen (die Schmelztemperatur der Silizium-Eisen-Legierung (Ferrosilizium) bei einem Si-Gehalt von 60 - 95% ist 1200 - 1400° C). Danach ist das Kalzium im geschmolzenen Silizium-Eisen-Legierung-haltigen Material aufgelöst (Kalzium löst sich im Silizium unbegrenzt auf). Im Draht entsteht die Eisen-Kalzium-Silizium-Legierung mit einer relativ hohen Schmelztemperatur (über 1200° C). Je nach der Bildung der Eisen-Kalzium-Silizium- Legierung und dem Abschmelzen der Drahthülle läuft eine Gesamtheit von Zusammenwirkungsprozessen von Ca, Si und deren Verbindungen FeSi, FeSi2 u. a. m. ab (Erhitzung, Auflösung, Verdampfung, Zersetzung, Phasenübergang usw.).Die Abschmelzung findet im Draht als auch an einer lokalen Stelle der Freisetzung der Füllung in die Schmelze (Eintritt der Füllung in die Schmelze) statt. Das senkt die Temperatur innerhalb der Mikroräume in den Bereichen der Zusammenwirkung von der gebildeten Vorlegierung und der Schmelze. Als Ergebnis nehmen die Aktivität und die Kalzium-dampftension ab. Die Temperatur seiner Verdampfung aus der Metallschmelze steigt an. Im lokalen Bereich der Zusammenwirkung mit der Schmelze löst sich das Kalzium auf und rundet dabei alle nichtmetallischen Einschlüsse ab. Sind die genannten Grenzwerte für das Verhältnis zwischen den Füllungsbestandteilen nicht eingehalten, so ist die gebildete Legierung inhomogen. Ihre einzelnen Teile sind mit Kalzium übersättigt. Andere Teile weisen unzureichende Mengen von Kalzium auf. Das ruft einen pyroelektrischen Effekt, Überschwingungen und unstabile Ergebnisse bei der Drahtanwendung hervor. Der Behandlungsvorgang des flüssigen Stahls mit dem Draht mit allen angegebenen Kennwerten verläuft glatt, ohne Überschwingungen und Barbotage. Das alles ermöglicht es, den Kalziumausnutzungsgrad beachtlich zu senken. Dabei sind auch die Staub- und Gasbildung verringert.Iron is known to be the basis for the formation of an iron-calcium-silicon alloy. The alloy having such a filling component ratio is homogeneous and has a uniform distribution of calcium both in cross section and in the wire circumference. Therefore, in the depth of the melt, no calcium-supersaturated local zones or vice versa are formed. For wire production, such a material is usually used which has the silicon-iron alloy (ferrosilicon) and metallic calcium. Overall, they contain all the ingredients mentioned. The calcium and silicon content limits in the powder filling are due to the formation of a stable calcium-silicon compound with a relatively high melting temperature for the most effective use of calcium. The filling composition also has manganese and chromium in the indicated amounts. These companion elements accelerate the formation of an iron-calcium-silicon master alloy in the wire. The content of phosphorus and sulfur is limited by the fact that their content in the steel increases during the treatment at such an amount (over 0.055%). This in turn causes negative effects and limited wire application, especially in the treatment of important steel grades. The presence of aluminum and carbon in the powder filling is on the one hand due to the peculiarities of the production process of the Conditioned material containing the silicon-iron alloy (ferrosilicon). It is an aluminothermic or carbon-thermal alloy. On the other hand, the presence of these elements in the powder filling in the stated amount increases the calcium loading efficiency. This is possible thanks to premature metal calming in the local interaction area. This increased calcium utilization efficiency has been demonstrated by targeted research. Depending on the immersion of the wire in the steel bath, metal calcium in the wire melts (the melting temperature of calcium is 851 ° C, the evaporation temperature is 1492 ° C). Thereafter, the material contained in the silicon-iron alloy is also melted (the melting temperature of the silicon-iron alloy (ferrosilicon) at a Si content of 60-95% is 1200 - 1400 ° C). After that, the calcium is dissolved in the molten silicon-iron alloy-containing material (calcium dissolves indefinitely in the silicon). In the wire, the iron-calcium-silicon alloy is formed with a relatively high melting temperature (over 1200 ° C). Depending on the formation of the iron-calcium-silicon alloy and the melting of the wire sheath, a set of interaction processes of Ca, Si and their compounds FeSi, FeSi 2 and so forth occurs (heating, dissolution, evaporation, decomposition, phase transition, etc.) Melting takes place in the wire as well as at a local point of the release of the filling into the melt (entry of the filling into the melt). This lowers the temperature within the microspaces in the areas of interaction of the master alloy formed and the melt. As a result, the activity and the calcium vapor tension decrease. The temperature of its evaporation from the molten metal increases. In the local area of interaction with the melt, the calcium dissolves, rounding off all non-metallic inclusions. If the stated limit values for the ratio between the filling components are not met, the alloy formed is inhomogeneous. Their individual parts are supersaturated with calcium. Other parts have insufficient amounts of calcium. This causes a pyroelectric effect, overshoots and unstable results in the Wire application. The treatment process of the liquid steel with the wire with all specified characteristics runs smoothly, without overshoots and Barbotage. All this makes it possible to considerably reduce the degree of calcium utilization. The dust and gas formation are also reduced.

Die Verwendung von Draht mit den angeführten Kenndaten vermindert den Aufwand für die Drahtherstellung und die -behandlung sowie den Drahtverbrauch. Um den Drahtverbrauch zu optimieren, ist als Silizium-Eisen-Legierung Ferrosilizium mit einem Si-Gehalt von 60 - 95 % (Gew.) eingesetzt. Das Kalzium ist in der Füllungszusammensetzung in Form von Metallkörnern mit einem Reinkalziumgehalt Ca von min. 95,0 % (Gew.) präsent.The use of wire with the listed characteristics reduces the effort for wire production and treatment as well as wire consumption. To optimize wire consumption, ferrosilicon with a Si content of 60-95% (wt) is used as the silicon-iron alloy. The calcium is in the filling composition in the form of metal grains with a pure calcium content Ca of min. 95.0% (weight) present.

Der Fülldraht ist auf folgende Weise gefertigt. Ein Metallband ist zu einer rinnenähnlichen Hülle geformt. Die Hülle ist mit pulverartigem Ferrosilizium und metallenem Kalzium aus zwei Behältern dosiert gefüllt. Diese zwei Pulver werden gleichmäßig über die Rinne der Hülle verteilt. Danach ist die Hülle mittels Rollengerüsten gestaucht, und ein Verschluss ist ausgebildet. Der fertige Draht ist auf eine Spule aufgebracht und den jeweiligen Produktionsbereichen der Stahlbehandlung zugeführt.The cored wire is manufactured in the following way. A metal band is formed into a channel-like shell. The shell is filled with powdery ferrosilicon and metal calcium dosed from two containers. These two powders are evenly distributed over the gutter of the shell. Thereafter, the sheath is compressed by roller stands, and a closure is formed. The finished wire is applied to a coil and fed to the respective production areas of the steel treatment.

Die Probeproduktion und -anwendung des erfindungsgemäßen Drahts ist in einem Eisenhüttenwerk durchgeführt worden. Der Draht mit ∅ 13 mm ist mit einer Füllung in einer Menge von 220 g/m gefüllt. Die Zusammensetzung der Füllung, % (Gew.): Kalzium - 40; Silizium - 40; Aluminium - 2,0; Mangan - 0,8; Kohlenstoff - 0,4; Chrom - 0,4; Phosphor - 0,04; Schwefel - 0,04; Begleitelemente (Stickstoff, Magnesium, Strontium, Titan u. a. m.) - 0,04; Eisen - Rest). Der Draht ist mittels eines Drahteinspulsystems in die Stahlpfanne im Pfannenofen nach dem Ausgleichsblasen während einer 1008-Stahlproduktion eingespult. Der Drahtverbrauch betrug 225 Meter pro eine 150-t-Pfanne (0,57 kg/t von Stahl). Es sind 10 Stahlbehandlungen vorgenommen worden. Der Kalziumgehalt im Fertigmetall (Probe in der Stranggussanlage) beträgt durchschnittlich 0,0020%. Die Aufnahme ist 27,8%. Alle nichtmetallischen Einschlüsse sind abgerundet. Das Metall ist in der Stranggussanlage vollständig abgegossen und weist erhöhte Gießfähigkeiten und mechanische Eigenschaften auf.The trial production and application of the wire according to the invention has been carried out in an iron and steel works. The wire with ∅ 13 mm is filled with a filling in an amount of 220 g / m. The composition of the filling,% (wt): calcium - 40; Silicon - 40; Aluminum - 2.0; Manganese - 0.8; Carbon - 0.4; Chrome - 0.4; Phosphorus - 0.04; Sulfur - 0.04; Accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium, titanium, etc.) - 0.04; Iron - remainder). The wire is wound into the steel pan in the ladle furnace by means of a wire spooling system after equalizing bubbles during 1008 steel production. The wire consumption was 225 meters per 150-tonne pan (0.57 kg / t steel). There have been 10 steel treatments. The calcium content in the finished metal (sample in the continuous casting plant) is on average 0.0020%. The admission is 27.8%. All non-metallic inclusions are rounded. The metal is completely poured off in the continuous casting plant and has increased casting capabilities and mechanical properties.

In demselben Eisenhüttenwerk sind auch Vergleichsbehandlungen durchgeführt worden. Dabei ist ein Draht mit folgender Zusammensetzung der Füllung, % (Gew.), eingesetzt worden: Kalzium - 40; Silizium - 46; Aluminium - 1,0; Kohlenstoff - 1,0, Phosphor - 0,04, Eisen - Rest). Dabei ist dieser Draht aus einer Mischung von Silikokalzium SK30 und Metallkalzium gefertigt. Der Draht mit einem Durchmesser ∅ 13 mm ist mit 220 g/m Pulver gefüllt. Der Draht ist mittels eines Drahteinspulsystems in die Stahlpfanne im Pfannenofen nach dem Ausgleichsblasen während einer 1008-Stahlproduktion eingeführt. Der Kalziumgehalt im Fertigmetall betrug durchschnittlich (Probe in der Stranggussanlage) 0,0013%. Die Aufnahme betrug 18,1%. Um die gleichen Werte von Kalziumanteil im Fertigmetall zu erhalten, wie es beim erfindungsgemäßen Draht der Fall ist, muss um 54% (rel.) mehr Vergleichsdraht eingespult werden (0,88 kg/t Stahl). Dabei sind die Gesamtkosten für die Pfannenbehandlung von Stahl mit Kalzium beim Einsatz dieses Drahts um 95% höher. Beim Gießen der mit diesem Draht behandelten Stähle sind in der Stranggussanlage manchmal Gießhörner mit einbezogen. Dies zeugt von einer unvollständigen Abrundung der nichtmetallischen Einschlüsse. Es ist auch wegen des Phosphorgehalts mehr Ausschuss festzustellen.Comparative treatments have also been carried out in the same iron and steel works. In this case, a wire with the following composition of the filling,% (wt.) Was used: calcium - 40; Silicon - 46; Aluminum - 1.0; Carbon - 1.0, phosphorus - 0.04, iron - residue). This wire is made of a mixture of silicon salt SK30 and metal calcium. The wire with a diameter ∅ 13 mm is filled with 220 g / m powder. The wire is inserted into the steel ladle pan after balancing blowing during a 1008 steel production by means of a wire spooling system. The calcium content in the finished metal was on average (sample in the continuous casting plant) 0.0013%. The intake was 18.1%. In order to obtain the same values of calcium content in the finished metal, as is the case with the wire according to the invention, 54% (rel.) More reference wire must be wound up (0.88 kg / t steel). The total cost of pan treatment of steel with calcium when using this wire is 95% higher. When casting steels treated with this wire, casting horns are sometimes included in the continuous casting plant. This indicates an incomplete rounding of the non-metallic inclusions. It is also due to the phosphorus content more committee determine.

Claims (3)

Draht zur Stahlpfanne-Behandlung von Metallschmelzen mittels Kalziums, bestehend aus einer Stahlhülle und einer Pulverfüllung,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pulverfüllung aus Kalzium, Silizium, Aluminium, Kohlenstoff, Phosphor und Eisen besteht, wobei die Pulverfüllung zusätzlich Mangan, Chrom, Schwefel und Begleitelemente (Stickstoff, Magnesium, Strontium, Titan u. a. m.) aufweist und
dass Silizium in der Füllungszusammensetzung in Form einer Legierung mit Eisen vertreten ist, wobei das Verhältnis zwischen den Bestandteilen der Drahtpulver-füllung in % (Gew.) wie folgt festgelegt ist: Kalzium 25 - 52; Silizium 29 - 66; Aluminium max. 2,9; Mangan max. 1,1; Kohlenstoff max. 0,6; Chrom max. 0,6; Phosphor max. 0,055; Schwefel max. 0,055; Begleitelemente (Stickstoff, Magnesium, Strontium, Titan u. a. m.) max. 0,65; Eisen Rest.
Wire for steel pan treatment of molten metal by means of calcium, consisting of a steel casing and a powder filling,
characterized,
that the powder filling consists of calcium, silicon, aluminum, carbon, phosphorus and iron, wherein the powder filling additionally comprises manganese, chromium, sulfur and accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium, titanium, etc.) and
that silicon is present in the filling composition in the form of an alloy with iron, is set with the ratio between the components of the wire powder filling in% (wt.) as follows: calcium 25 - 52; silicon 29 - 66; aluminum Max. 2.9; manganese Max. 1.1; carbon Max. 0.6; chrome Max. 0.6; phosphorus Max. 0.055; sulfur Max. 0.055; Accompanying elements (nitrogen, magnesium, strontium, titanium, etc.) Max. 0.65; iron Rest.
Draht nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass Ferrosilizium mit einem Si-Gehalt von 60 - 95% (Gew.) als Silizium-Eisen-Legierung benutzt ist.Wire according to claim 1,
characterized,
that ferrosilicon with a Si content of 60-95% (wt) is used as a silicon-iron alloy. Draht nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass Kalzium in der Füllungszusammensetzung in Form von Metallkörnern mit einem Reinkalziumgehalt Ca von min. 95,0% (Gew.) verwendet ist.Wire according to claims 1 and 2,
characterized,
that calcium in the filling composition is in the form of metal grains with a pure calcium Ca content of min. 95.0% (wt) is used.
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