[发明专利]用于精炼熔融金属的线

说明书

本发明涉及用于与添加剂诸如金属材料和/或矿物精炼(refine)熔融金属的线(wire)，以及制造这样的线的相关方法。

在浇铸熔融金属诸如熔融钢(molten steel)之前，可以将精炼线注入到熔融金属容器诸如钢包(ladle)、罐或连铸中间包(continuous casting tundish)中，以提供具有改善的特性的金属。精炼线的目的是当精炼材料相比于熔融金属显示对氧的高亲和力、或低熔点和/或低蒸发点、或高蒸汽压力、或低溶解性或低密度、或这些因素的组合时，将封装在线的鞘中的精炼材料诸如金属和/或矿物以精确的量并且以控制的方式注入到熔融金属中。就这一点而言，实现高百分比的定义为保持到熔融金属中的注入的材料量除以注入的总材料量的比率的精炼材料的回收率是重要的。

在制造精炼线的已知方法中，滚动钢条以形成填充有呈粉末形式的精炼材料的U形截面。U形条截面的两个纵向边缘然后钩在一起，这两个纵向边缘已经为该效果被预先折叠。以这种方式，精炼线形成有封装精炼材料的芯的钢鞘。

制造精炼线的另一个方法与上文相同，除了精炼材料作为固体挤压线被引入到U形截面中之外。

由于制造和生产约束，由这些已知方法生产的精炼线通常具有在0.2mm至0.6mm的范围中的鞘厚度。因此，线可以通过用于将线穿过引导管注入到熔融金属容器中的进料机夹送辊的高压而容易地变形，从而需要具有相当大的内径的引导管，这不利于将精炼线精确地引导至容器中。

有时精炼线也不足够刚性来渗透漂浮在容器中的熔融金属诸如熔融钢的表面上的熔渣的凝固的表面。

此外，上文讨论的用于线的钢鞘的钩型闭合部(hook-type closure)不允 许将这样的线向下深入滚动或拖动至更小的直径，在这种情况下，芯可能包含过量的和不合需要的量的空气，这在精炼过程期间不利于熔融金属的品质以及芯材料的回收率。此外，精炼材料可以与空气或其他材料诸如水分或氧化剂的组分相互作用，由此减少线的贮存期。

这些缺点中的某些部分地由以下事实造成：精炼线的钢鞘太薄，并且其次，封装的精炼材料没有以液密方式(fluid-tight manner)密封到鞘中。

在我们的公布为WO2006/079832的专利申请中，我们提出对现有技术精炼线所面对的缺点的解决方案。在该申请中，我们提出具有大于0.6mm的鞘厚度和具有理论上95％或更大的密度的精炼材料的芯的精炼线。

在上文指出的专利申请中，我们公开钙、铝或镍或其组合；或钙-硅合金、铁-钛合金、铁-硼合金或其组合作为精炼材料的用途。优选的精炼材料是粉末状钙。硅也可以添加到精炼材料。在某些精炼线中，我们使用硅粉和钙粉的混合物。

同时我们的精炼线非常适合于能够使精炼材料添加到容纳在容器中的熔融金属中(甚至在熔化物的表面具有于其上的熔渣层的情况下)，当钙(或其他精炼材料)被投入熔化物的表面下方时，可能难以阻止钙(或其他精炼材料)的反应性。这可以引起在熔化物的表面处或朝向熔化物的表面的反应或相互作用(例如剧烈的反应或相互作用)和/或可以导致比最佳回收率低的回收率。

本发明的目标是提供克服或至少大体上减少与上文讨论的已知的精炼线相关的缺点的精炼线。

因此，本发明的第一方面提供一种熔融金属精炼线，其包括封装精炼材料的芯的金属鞘，其中芯以液密方式密封在鞘内并且其中芯包括铁金属。

我们已经惊人地发现，将铁金属(对于铁金属，我们意指非合金的铁)包含在芯内阻止精炼材料的活性，例如，允许精炼材料进一步渗透至熔融金属中。

铁金属可以构成芯的10-90w/w％，即，使得精炼材料例如构成芯的90-10w/w％。

尽管精炼材料的量可以通过使用铁金属而减少，但我们相信，精炼材料的总回收率由于铁的存在而被改善。

然后惊人地，精炼线可以更经济地制造，同时不损害性能。

铁在其被引入到鞘之前优选地与精炼材料混合。芯可以包括铁和精炼材料的混合物，优选地均匀的或至少大体上均匀的混合物。

本发明的第二方面在于制造熔融金属精炼线的方法，所述熔融金属精炼线包括封装精炼材料的芯的金属鞘，其中芯以液密方式封装在鞘内，并且其中芯通过使铁金属与精炼材料混合而形成。

本发明的第三方面在于制造熔融金属精炼线的方法，所述熔融金属精炼线包括封装精炼材料的芯的金属鞘，该方法包括使金属条形成为具有封装于其中的精炼材料和铁金属的混合物的鞘，并且将纵向边缘或如此形成的鞘密封起来。