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JPS63227712A - 管状ケーシングをもつ溶融金属浴処理用複合材 - Google Patents

管状ケーシングをもつ溶融金属浴処理用複合材

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Publication number
JPS63227712A
JPS63227712A JP63023647A JP2364788A JPS63227712A JP S63227712 A JPS63227712 A JP S63227712A JP 63023647 A JP63023647 A JP 63023647A JP 2364788 A JP2364788 A JP 2364788A JP S63227712 A JPS63227712 A JP S63227712A
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JP
Japan
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casing
composite material
intermediate wall
metal
granular
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Pending
Application number
JP63023647A
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English (en)
Inventor
ミシエル・ドウシイ
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Affival SA
Original Assignee
Affival SA
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融金属浴を処理するための管状ケーシング
をもつ複合材及び該複合材の使用方法に係る。
フランス実用新案登録第2433584号に記載されて
いるように、溶融金属浴を処理するための複合材は公知
である。該文献でコアドワイヤ(filfourrc、
5heathed wire)lと相称されている複合
材は特に金属鞘部ちケーシングを含み、該ケーシングは
、長尺の金属薄片を実質的に円形断面になるように湾曲
させその両縁を接合又は溶接することによって形成され
ている。P/4えば粉末CaS i合金のごとき微粉状
又は顆粒状物質が該鞘の内部に充填されている。Hの厚
さ0.51で直径約12mw+のこのようなコアドワイ
ヤが例えば21秒の速度で液体鋼鉄を収容したトリベに
導入される(フランス実用新案登録第2433584号
、第4頁)。
経験によれば多くの場合、液体金属浴を十分な効率で処
理するためには、コアドワイヤの内容物が金属浴を収容
したトリベの底部まで到達する必要がある。更に、この
内容物は該トリベ底部の近傍でケーシングから放出され
ることも必要である。
ケーシングの破壊が尚早であるとき、例えば金属浴に導
入されると直ちにケーシングが溶融するとき、ケーシン
グの内容物は浴の表面近傍で放出されることになる。別
の場合にはまた、金篤浴に導入中のケーシングの溶解は
比較的緩徐であるが、ケーシングが金属浴の温度まで加
熱されると剛性を全く失って次第にU字形に湾曲し、内
容物を放出する前にケーシングの末端が表面に向かって
浮上する。ケーシング末端のかかる浮上は液体静力学的
推圧即ち浮力に起因する。実際、複合材の見掛は密度は
概して金属浴の密度よりかなり小さい。
例えば鋼鉄ケーシングをもつ複合材を用いてトリベ内の
鋼鉄浴を処理する場合、複合材をほぼ鉛直状態で浴内に
徐々に導入する。侵入深度はケーシングの厚さと複合材
の導入速度とに依存するが、ケーシングはその溶融温度
に到達すると実質的に瞬時に溶解するので滞留時間は極
めて短い。
コアドワイヤの内容物がSi、Mn及びT1のごとき低
揮発性の添加元素から成るとき、これら元素の尚早な放
出は閉著な欠点とはならない。逆に、Ca又はMHのご
とき極めて揮発性の元素から成るとき、浅い処で放出さ
れるとm著な効率低下が生じる。
ケーシングの尚早な溶融現象は、該ケーシングが金属浴
の温度を極度に下回る溶融温度をもつときに特にm7に
生じる。このような例としてアルミニウムケーシングを
もつ複合材で液体fI4#l:を処理する場合がある。
また、ケーシングが金属浴の温度より高い溶融温度をも
つ複合材を使用するときにも重大な問題があるにの場合
には、たとえケーシングが薄く且つケーシングの温度が
金属浴の温度に近い温度になった後にも実質的に瞬間的
な溶融現象は生じない。ケーシングは常に徐々に溶解す
る。複合材の導入速度を考慮に入れ、コアドワイヤが所
定の深度に到達したときにのみ溶解が完全になるように
ケーシングの厚さを選択すると失敗し易い、即ち、ケー
シングはその剛性を完全に失って、その内容物を放出す
る前にU字形に湾曲し浴表面に向かって浮上する。
内容成分の少なくとも一部を金属浴収容容器の底部近傍
で金属浴に導入でき、内容成分の該一部を該容器底部の
近傍でできるだけ完全に放出し得るに十分な剛性をもち
、また浴の表面に向かって浮上しない複合材の製造が発
明者等の研究の目的であった。
また、内容物の所定部分を比較的浅い処で予め金属浴に
放出し内容物の残りの部分をより深い処、好ましくは容
器底部近傍で放出し得る複合材の開発も発明者等の研究
の目的であった。
更に、かかる複合材を用いて鋼鉄及び鋳鉄の脱硫方法を
開発することも本発明の目的であった。
本発明の目的となる複合材は、金属浴を深い処で処理し
得る。
同じく本発明の目的となる方法は、特に鋼鉄浴又は鋳鉄
浴に侵入中に複合材の内容物を2段階で順次放出するの
でこれらの浴を極めて高い効率で脱硫することが可能で
ある。
この複合材は、長尺の金属製管状ケーシングと、溶融金
属浴を処理するために該ケーシングに内蔵された1種類
以上の微粉状又は顆粒状物質とから成る。この複さ材は
金属浴に導入される。
本発明の複合材は管状ケーシングの内部に、金属製管状
中間壁によって包囲され1種類以上の微粉状又は顆粒状
の第1物質を収容した軸ゾーンを含む。管状中間壁と管
状ケーシングとの間に形成される環状ゾーンは1種類以
上の微粉状又は顆粒状の第2物質を収容している。
ケーシングと中間壁とは処理すべき浴と相溶性の金属か
ら製造される。
好ましくはケーシングと中間壁との双方が実質的に円形
断面をもつように選択される。
状況次第で管状ケーシングと中間壁とは同じ金属から成
ってもよく又は異なる金属から成ってもよい。これらの
金属は処理すべき浴と相溶性であり、ケーシング及び中
間壁の厚さは各用途に対応する条件に従って決定される
0例えば鋼鉄浴又は鋳鉄浴を処理するためには、ケーシ
ング及び/又は中間壁として鋼鉄を使用する。
また、複合材の少なくとも軸ゾーンが任意に合金化した
カルシウム又はアルミニウムから選択された少なくとも
1種類の元素を含むのが有利である。
必要な場合、微粉状又は顆粒状の第2物質の全部又は一
部が微粉状又は顆粒状の第1物質と同じ組成でもよい。
しかしながらこのような場きは一部に少ない。
本発明はまた、本発明の複合材による金属浴の処理方法
に係る。好ましくは、処理すべき浴に対してより反応性
又はより揮発性の1種類以上の物質の少なくとも大部分
が軸ゾーンに収容されるように微粉状及び顆粒状の第1
及び第2の物質の組成を調整する。
本発明方法は特に、鋼鉄及び鋳鉄の脱硫処理に使用され
る。任意に合金化したマグネシウム及び/又はカルシウ
ムを少なくとも軸ゾーンに含む本発明の複合材でこれら
の金属を処理するのが有利である。
また、この同じ複合材の環状ゾーンが例えばMgO1C
aO1CaCO3、NazC03又はCaC2のごとき
脱硫補助効果を与える1種類以上の物質を微粉又は顆粒
の形態で含むのが有利である。この脱硫補助用添加物質
は、顆粒状又は非顆粒状のアルミニウムと結合している
のが好ましい、環状ゾーンに含まれている第2物質も、
例えばケイ素のごとく金属の脱硫進行に伴って消耗する
金属浴の元素を補償する添加物質を含むのが好ましい。
本発明の複合材は、当業者に公知の任意の方法によって
製造され得る。第1段階では、中間壁に包囲された複合
材の軸ゾーンを形成する。このためには、例えばストリ
ップを使用しその両縁を接合又は綴金又は重合する0次
に第2段階で、軸ゾーンと環状ゾーンとを包囲する外側
管状ケーシングを形成する。第1段階で形成された複合
材料を環状ゾーンに充填される物質に埋め込み、全体を
薄いスI・リップから成るケーシングによって再度包囲
する。当業者に公知のごとく中間壁とケーシングとを形
成するストリップの縁端は、使用される微粉状又は顆粒
状の物質と適合する任意の公知方法、例えば両縁相互の
接合、重合、綴金等によってm鎖され得る。また、継ぎ
目なし管含使用してもよいがこの場合には内容物の充填
が難しい。軸ゾーンと環状ゾーンとの双方に収容された
物質は圧縮、圧伸等の任意の公知方法によって圧縮同化
されるのが好ましい。特に、欧州特許第34994号に
記載のごとき定周囲をもつケーシングを変形させて扁平
な2つの平行ゾーンを得る方法を使用するのが有利であ
る。その他の方法の使用も勿論可能である。
実験によれば、本発明複合材はその特殊構造によって、
金属浴に侵入中にもかなりの剛性を維持する。即ち管状
ケーシングが溶解によって崩壊しない限り、環状ゾーン
に充填された物質は有効な所熱材の機能を果たし、中間
壁の温度上昇をかなり遅らせる。従って中間壁はその機
械的特性を十分に維持する。中間壁は軸ゾーンの内容物
と協力し曲げ変形を生起する力に抵抗し、また金属浴の
深部への侵入を妨害する液体静力学的推圧に抵抗する。
ケーシングの溶解即ち溶融によって中間壁が金属浴と直
接接触した瞬間後に始めて中間壁の温度が急激に上昇し
機械的特性が崩壊する。
当業者は簡単な定型のテストによって中間壁及びケーシ
ングに与えるべき好ましい特性値を特に金属浴の組成、
その密度、その深度及びその温度の関数として容易に決
定し得る。ケーシングは中間壁構成金属の溶融温度に少
なくとも等しい溶融温度をもつ金属で製造されるのが好
ましい、軸ゾーン及び環状ゾーンの断面積は、該ゾーン
に収容すべき物質の夫々の量の関数として決定される。
ケーシングの構成金属及び厚さは、該ケーシングの溶融
又は完全溶解に要する時間が環状ゾーンに収容された物
質の所望放出深度に対応するように金属洛中の複合材の
侵入速度を考慮にいれて決定される。
次に実施例及び図面に基づいて本発明の複り材の具体例
を非限定的に説明する。
図は実質的に円形の断面をもち軸Oをもつ本発明の複合
材1を示す、該複合材は外径14mm及び厚さ0.3m
mの鋼鉄製外側ケージング2と、外径9I及び厚さ0.
4mmの鋼鉄製中間壁3とを含む。軸ゾーン4は直径約
0.5mmの非合金カルシウム粒子を倉む。
中間壁は両縁の単なる重合5によって開鎖され、ダイを
通すことによって直径が約25%縮小され内容物を軽度
に圧縮している。環状ゾーン6には鉄粉が充填されてい
る。外側ケーシング7は綴金7によって閉頒され同じく
内容物を圧縮している。
この複合材によって温度1580℃のトリベに収容され
た65トンの液体鋼鉄を脱硫処理する。
外径9+++w+及び厚さ0.6+nn+の鋼鉄ケーシ
ングに圧縮固化状態の非合金カルシウム粒子を収容した
従来のコアドワイヤを速度Lion/分で金属浴に導入
して処理すると平均26%の脱硫効果が得られた。これ
に比較して、前記のごとき本発明の複合材を使用すると
浴内導入速度がわずか50m/分で実質的に笠しい浴処
理時間で46%の脱硫効果が得られた。
これを浴内に導入されたカルシウムの量に換算すると、
従来技術のコアドワイヤではカルシウム0.15th/
J”ン、本発明の複合材ではカルシウム0.15Kg/
 tヘンに対応する。
導入中断後に極めて迅速にワイヤを引き出すことによっ
て、前記のごとき本発明の複合材が、異なる深度に対応
する2段階で処理される金属浴にも十分に適用できるこ
とも確認された。
導入速度50m/分の場合、浴から引き出された複合を
測定することによって、外側管状ケーシングと中間管状
壁が浴内に侵入する2つの点の高さの差が50〜60c
mであることが判明した。軸ゾーンのカルシウムが外気
下で約1分間燃焼を継続するので、導入中ItFrf&
に極めて迅速に浴から引き出された材料の測定値は実際
にはもつと小さいliiI(38cm)である。
処理プロセスの検討によって、軸ゾーンに収容されたカ
ルシウムの大部分がトリベの底部近傍で放出されたこと
が判明した。これは特に、前記のごとき組成の本発明の
ワイヤを1−リベに導入すると浴内の反応が鋼鉄をトリ
ベから噴出させずに比較的穏やかに行なわれることによ
って証明される。
本発明の範囲内で本発明の材料及び方法の多くの実施態
様が可能である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の複合材の断面図である。 1・・・・・・複合材、2・・・・・・ケーシング、3
・・・・・・中間壁、4・・・・・・軸ゾーン、6・・
・・・・環状ゾーン。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属製長尺管状ケーシングと該ケーシングに収容
    された1種類以上の微粉状又は顆粒状物質とから成り金
    属浴の内部に導入されて前記物質が該金属浴を処理すべ
    く使用される複合材において、該複合材が、管状ケーシ
    ングの内部に金属製管状中間壁によつて包囲された1種
    類以上の微粉状又は顆粒状の第1物質を収容した軸ゾー
    ンと、管状中間壁とケーシングとの間に形成され少なく
    とも1種類の微粉状又は顆粒状の第2物質を収容した環
    状ゾーンとをもつことを特徴とする複合材。
  2. (2)ケーシングが円形であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の複合材。
  3. (3)ケーシングが、中間壁構成金属の融点に少なくと
    も等しい融点をもつ金属から製造されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の複合材。
  4. (4)ケーシングと中間壁とが同一金属から成ることを
    特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の複合材。
  5. (5)ケーシングと中間壁とが異なる金属から成ること
    を特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の複合材。
  6. (6)少なくとも軸ゾーンが、合金状態又 は非合金状態のカルシウム及びマグネシウムから選択さ
    れた元素を少なくとも1種類収容していることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに記載
    の複合材。
  7. (7)微粉状又は顆粒状の第2物質の全部又は一部が、
    微粉状又は顆粒状の第1物質と同じ組成をもつことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに
    記載の複合材。
  8. (8)環状ゾーンがMgO、CaO、CaCO_3、N
    a_2CO_3、CaC_2から選択された1種類以上
    の物質を収容していることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項から第6項のいずれかに記載の複合材。
  9. (9)金属製長尺管状ケーシングと該ケーシングに収容
    された1種類以上の微粉状又は顆粒状の物質とから成る
    複合材を金属浴に導入して行なう金属浴の処理方法にお
    いて、使用される複合材が、金属製管状中間壁によって
    包囲された軸ゾーンと、該中間壁とケーシングとの間に
    形成された環状ゾーンとをもち、該ゾーンの各々が1種
    類以上の微粉状又は顆粒状の物質を収容していること、
    及び、1種類以上の最も揮発性の物質の少なくとも大部
    分が軸ゾーンに収容されていることを特徴とする方法。
  10. (10)鋼鉄及び鋳鉄の脱硫処理において使用される複
    合材の軸ゾーンが、カルシウム及びマグネシウムのグル
    ープに属する少なくとも1種類の金属を合金状態又は非
    合金状態で収容していることを特徴とする特許請求の範
    囲第9項に記載の方法。
  11. (11)使用される複合材の環状ゾーンが、例えばMg
    O、CaO、CaCO_3、CaC_2、Na_2CO
    _3のごとき脱硫補助効果を与える1種類以上の物質を
    収容していることを特徴とする特許請求の範囲第10項
    に記載の方法。
  12. (12)脱硫補助効果を与える前記1種類以上の物質が
    、顆粒状又は非顆粒状のアルミニウムに結合されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の方法
JP63023647A 1987-02-03 1988-02-03 管状ケーシングをもつ溶融金属浴処理用複合材 Pending JPS63227712A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8701433A FR2610331A1 (fr) 1987-02-03 1987-02-03 Produit composite a enveloppe tubulaire pour le traitement des bains metalliques fondus
FR8701433 1987-02-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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ID=9347636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63023647A Pending JPS63227712A (ja) 1987-02-03 1988-02-03 管状ケーシングをもつ溶融金属浴処理用複合材

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EP (1) EP0281485B1 (ja)
JP (1) JPS63227712A (ja)
KR (1) KR880010141A (ja)
CN (1) CN1010324B (ja)
AT (1) ATE57541T1 (ja)
AU (1) AU607968B2 (ja)
BR (1) BR8800405A (ja)
DE (1) DE3860801D1 (ja)
DK (1) DK52088A (ja)
ES (1) ES2018355B3 (ja)
FR (1) FR2610331A1 (ja)
GR (1) GR3000950T3 (ja)
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ZA (1) ZA88736B (ja)

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