[其他]适于进行熔融金属浴处理的管壳状混合材料

说明书

本发明是有关适于进行熔融金属浴处理的管壳状混合材料以及使用该产品的方法。

法国专利FR2433584已介绍了一种适于熔融金属浴处理的混合材料。该说明书中将这种混合材料称为夹心线，主要包括一个金属套即由一根很长的薄带构成的管壳，其边缘弯曲后通过接合或焊接即可得到一个管状的壳段。金属套管内装粉状或粒状物质如C_aS_i合金粉末。这种夹心线的直径为12mm，金属套的厚度为0.5mm，它可以2m/s的速度插入钢水袋中（FR2433584，第4页）。

经验表明，在许多情况下，为了使液态金属处理达到其有效率，可将夹心线的夹心材料引至含金属浴袋的底部。这种夹心材料，只能在接近袋底时才能从管壳中释放出来。如果管壳过早毁坏，例如在穿过金属浴时由于熔融过快导致的毁坏，会使夹心材料在靠近金属浴表面释放出来。在另一种情况下，我们可以观察到，管壳在穿过金属浴时熔化当缓慢。但是，该管壳在其传送温度下完全丧失其刚性并逐渐弯曲成U形，以致其端部在夹心材料释放之前向表面上升。这种上升特别是由流体浮力引起的;事实上混合材料的表观密度一般小于金属浴的表观密度。

如果用几乎是垂直插入的钢制管壳混合材料处理袋装钢水浴，则插入的深度取决于管壳厚度和插入速度，但停留时间很短，因为管壳达到其熔融温度时熔化就开始。

当添加一些挥发性低的元素如S_i，M_n和T_i来构成夹心线的夹心材料时，这些元素的过早释放不会带来明显的害处。相反，如果加入的是挥发性高的元素如C_a或M_g，低深度的释放会导致效率的巨大损失。管壳过早的熔化现象在其熔化温度大大低于金属浴的温度时特别明显。例如，在用铝制管壳混合材料进行钢水处理时尤其如此。

我们还注意到，采用其管壳的熔化温度高于金属浴温度的混合材料也带来一些严重的不便。事实上，在这种情况下，即使管壳很薄，从管壳温度接近金属浴温度时观察不到立即熔化现象，而只能看到逐渐熔化现象。事实上，管壳在完全丧失其刚性之后，夹心线弯曲成U形并向金属浴表面上升。

人们已研究了制作出这样一种混合材料的可能性，该材料可保持足够的刚性以便其中至少一部分化合物引入接近容器底部的金属浴，容器包括金属浴并还可同样使所说的至少一部分化合物于其底部附近释放出来，而不会使混合材料向金属浴表面上升。

人们也能研制出这样一种混合材料，该材料可在液态金属浴中首先于相当低的深度时从其夹心材料中定量释放出一部分，然后在进入更深的深度时最好是在接近容器底部时释放出另一部分。

最后，人们还一直在寻求用这种混合材料实现钢和生铁脱硫方法的可能性。

符合本发明目的的混合材料可深度地处理金属浴。

同样，符合本发明目的的方法尤其能高效率地使钢或生铁脱硫，这是因为混合材料穿过金属浴的过程中其夹心材料的释放是分两步进行的。

该混合材料由细长金属管壳组成，其内部装有用于熔融金属浴处理的粉状或粒状物质，处理过程中将该材料插入金属浴中。

该混合材料管壳内包括轴向区，其中包含至少是第一种粉状或粒状物质，这种物质由金属隔板包围。管状金属隔板和管壳间的环状区还包含至少是第二种粉状或粒状物质。

管壳和隔板壁均是用可与待处理的金属浴并存的金属制成的。

管壳形状最好与隔板一样呈管状。

在这种情况下，管壳和隔板可用相同或不同的金属制成，所用金属的性质应使其可与待处理金属浴相比较，而管壳和隔板的厚度可根据每个应用条件确定。例如，处理钢或生铁浴时可选用钢作管壳和/或隔板。

同样有利的是，该混合材料的轴向区至少应包含一种选自钙和镁（合金或非合金）的元素。

必要时还可使第二种粉状或粒状物质的组成部分或完全与第一种粉状或粒状物质相同。不过这种情况是相当少见的。

本发明还涉及用本发明材料进行金属浴处理的方法。

可有利调节第一和第二种粉状或粒状物质的组成使大部分轴向区至少包含活性或挥发性比待处理金属浴高的物质。

该方法特别适用于钢和生铁的脱硫处理。用本发明混合材料处理这些金属时，有利的是轴向区至少要包括合金态或非合金态的镁和/或钙。