在澆鑄熔融金屬諸如熔融鋼(molten steel)之前，可以將精煉線注入到熔融金屬容器諸如鋼包(ladle)、罐或連鑄中間包(continuous casting tundish)中，以提供具有改善的特性的金屬。精煉線的目的是當(dāng)精煉材料相比于熔融金屬顯示對(duì)氧的高親和力、或低熔點(diǎn)和/或低蒸發(fā)點(diǎn)、或高蒸汽壓力、或低溶解性或低密度、或這些因素的組合時(shí)，將封裝在線的鞘中的精煉材料諸如金屬和/或礦物以精確的量并且以控制的方式注入到熔融金屬中。就這一點(diǎn)而言，實(shí)現(xiàn)高百分比的定義為保持到熔融金屬中的注入的材料量除以注入的總材料量的比率的精煉材料的回收率是重要的。

在制造精煉線的已知方法中，滾動(dòng)鋼條以形成填充有呈粉末形式的精煉材料的U形截面。U形條截面的兩個(gè)縱向邊緣然后鉤在一起，這兩個(gè)縱向邊緣已經(jīng)為該效果被預(yù)先折疊。以這種方式，精煉線形成有封裝精煉材料的芯的鋼鞘。

制造精煉線的另一個(gè)方法與上文相同，除了精煉材料作為固體擠壓線被引入到U形截面中之外。

由于制造和生產(chǎn)約束，由這些已知方法生產(chǎn)的精煉線通常具有在0.2mm至0.6mm的范圍中的鞘厚度。因此，線可以通過(guò)用于將線穿過(guò)引導(dǎo)管注入到熔融金屬容器中的進(jìn)料機(jī)夾送輥的高壓而容易地變形，從而需要具有相當(dāng)大的內(nèi)徑的引導(dǎo)管，這不利于將精煉線精確地引導(dǎo)至容器中。

有時(shí)精煉線也不足夠剛性來(lái)滲透漂浮在容器中的熔融金屬諸如熔融鋼的表面上的熔渣的凝固的表面。

此外，上文討論的用于線的鋼鞘的鉤型閉合部(hook-type closure)不允 許將這樣的線向下深入滾動(dòng)或拖動(dòng)至更小的直徑，在這種情況下，芯可能包含過(guò)量的和不合需要的量的空氣，這在精煉過(guò)程期間不利于熔融金屬的品質(zhì)以及芯材料的回收率。此外，精煉材料可以與空氣或其他材料諸如水分或氧化劑的組分相互作用，由此減少線的貯存期。

這些缺點(diǎn)中的某些部分地由以下事實(shí)造成：精煉線的鋼鞘太薄，并且其次，封裝的精煉材料沒(méi)有以液密方式(fluid-tight manner)密封到鞘中。

在我們的公布為WO2006/079832的專利申請(qǐng)中，我們提出對(duì)現(xiàn)有技術(shù)精煉線所面對(duì)的缺點(diǎn)的解決方案。在該申請(qǐng)中，我們提出具有大于0.6mm的鞘厚度和具有理論上95％或更大的密度的精煉材料的芯的精煉線。

在上文指出的專利申請(qǐng)中，我們公開(kāi)鈣、鋁或鎳或其組合；或鈣-硅合金、鐵-鈦合金、鐵-硼合金或其組合作為精煉材料的用途。優(yōu)選的精煉材料是粉末狀鈣。硅也可以添加到精煉材料。在某些精煉線中，我們使用硅粉和鈣粉的混合物。

同時(shí)我們的精煉線非常適合于能夠使精煉材料添加到容納在容器中的熔融金屬中(甚至在熔化物的表面具有于其上的熔渣層的情況下)，當(dāng)鈣(或其他精煉材料)被投入熔化物的表面下方時(shí)，可能難以阻止鈣(或其他精煉材料)的反應(yīng)性。這可以引起在熔化物的表面處或朝向熔化物的表面的反應(yīng)或相互作用(例如劇烈的反應(yīng)或相互作用)和/或可以導(dǎo)致比最佳回收率低的回收率。

本發(fā)明的目標(biāo)是提供克服或至少大體上減少與上文討論的已知的精煉線相關(guān)的缺點(diǎn)的精煉線。

因此，本發(fā)明的第一方面提供一種熔融金屬精煉線，其包括封裝精煉材料的芯的金屬鞘，其中芯以液密方式密封在鞘內(nèi)并且其中芯包括鐵金屬。

我們已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)，將鐵金屬(對(duì)于鐵金屬，我們意指非合金的鐵)包含在芯內(nèi)阻止精煉材料的活性，例如，允許精煉材料進(jìn)一步滲透至熔融金屬中。

鐵金屬可以構(gòu)成芯的10-90w/w％，即，使得精煉材料例如構(gòu)成芯的90-10w/w％。

盡管精煉材料的量可以通過(guò)使用鐵金屬而減少，但我們相信，精煉材料的總回收率由于鐵的存在而被改善。

然后驚人地，精煉線可以更經(jīng)濟(jì)地制造，同時(shí)不損害性能。

鐵在其被引入到鞘之前優(yōu)選地與精煉材料混合。芯可以包括鐵和精煉材料的混合物，優(yōu)選地均勻的或至少大體上均勻的混合物。

本發(fā)明的第二方面在于制造熔融金屬精煉線的方法，所述熔融金屬精煉線包括封裝精煉材料的芯的金屬鞘，其中芯以液密方式封裝在鞘內(nèi)，并且其中芯通過(guò)使鐵金屬與精煉材料混合而形成。

本發(fā)明的第三方面在于制造熔融金屬精煉線的方法，所述熔融金屬精煉線包括封裝精煉材料的芯的金屬鞘，該方法包括使金屬條形成為具有封裝于其中的精煉材料和鐵金屬的混合物的鞘，并且將縱向邊緣或如此形成的鞘密封起來(lái)。

在上文界定的本發(fā)明方法的任一方面中，鞘還可以由任何合適的金屬材料制成，但當(dāng)精煉線被用于精煉熔融鋼時(shí)，鞘優(yōu)選地是低碳、低硅鋼。

另外，鞘的邊緣優(yōu)選地對(duì)頭焊接在一起，并且兩個(gè)縱向邊緣可以以液密方式密封在一起。盡管其是較不優(yōu)選的，但我們已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)，包括鐵金屬(比如說(shuō)，以10-90w/w％)和精煉金屬的混合物的芯可以有效地用于折縫精煉線中。

精煉材料的封裝的芯可以是用于精煉熔融金屬例如熔融鋼的任何合適的材料，這樣的材料包括純的鈣或硅、鋁或鎳金屬、或其任何組合；鈣-硅合金(CaSi)、鐵-鈦合金(FeTi)、鐵-鈮合金(FeNb)、鐵-硼合金(FeB)或其任何組合，例如混合的或單獨(dú)的鈣粉和硅粉；以及其他。

因此，由于精煉線鞘優(yōu)選地被密封諸如焊接、優(yōu)選地對(duì)頭焊接，以按液密方式封裝芯的精煉材料，因此相比于其他已知的精煉線0.6mm的最大鞘厚度，可以實(shí)現(xiàn)至多2.0mm的鞘厚度。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有從5mm至20mm的外徑的線可能是優(yōu)選的。最優(yōu)選的是具有從9mm至15mm的 外徑的線，并且在至少某些實(shí)施方案中，具有從10mm至14mm的外徑的線是最有利的。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從10mm至14mm的外徑(具有從0.6mm至2mm、優(yōu)選地從0.6mm至1.5mm的鞘厚度)在成本、強(qiáng)度和材料的添加之間的平衡方面是特別有用的。

為了減少保留在如此形成的線的鞘中的氧氣、空氣或其他有害氣體，線可以深入滾動(dòng)或拖曳至較小的直徑，從而從線中排出這樣的氣體，而無(wú)損于其完整性，同時(shí)還趨向于使鞘更緊地圍繞芯閉合。以這種方式，可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)理論實(shí)芯等效物的95％的芯精煉材料表觀密度比。

本發(fā)明的第四方面提供精煉熔融金屬的方法，包括將根據(jù)本發(fā)明的第一方面的精煉線或根據(jù)上文界定的本發(fā)明的第二方面或第三方面制造的線注入到熔融金屬中。

作為鐵金屬組分，我們偏好使用粉末狀鐵。更優(yōu)選地，粉末狀鐵具有從0-1mm的粒度(即從0-1mm的數(shù)均粒度和/或優(yōu)選地超過(guò)50％的顆粒落入粒度0-1mm的范圍中)。

鐵粉可以具有小于4kg/dm³、例如小于4kg/dm³、小于3kg/dm³、小于2kg/dm³、且優(yōu)選地小于1.5kg/dm³的體積密度。在一個(gè)實(shí)施方案中，鐵粉具有約1.4kg/dm³的體積密度。即使鐵粉可以具有相對(duì)低的體積密度(與鐵的理論密度即7.86g/cm³相比)，但其在與精煉材料混合后是容易地可壓縮的。因此，當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù)的方法(例如WO2006/079832)時(shí)，鐵粉和精煉材料的混合物能夠被壓縮至高密度(與理論相比)。

優(yōu)選地，鐵粉是大體上純的，這意味著雜質(zhì)可以小于5％，優(yōu)選地小于4％、3％、2％、1％。

盡管我們既不希望也不意圖受任何理論束縛，但我們相信，包含鐵粉具有兩個(gè)獨(dú)特效果。第一個(gè)是鐵粉充當(dāng)精煉材料的稀釋劑，這意味著當(dāng)線被投入到熔化物中時(shí)，每單位長(zhǎng)度存在較少的用于接觸的精煉材料，并且因此在熔化物和芯之間發(fā)生較溫和的反應(yīng)/相互作用。第二個(gè)是鐵充當(dāng)散熱器，也確保較不嚴(yán)格的反應(yīng)。兩個(gè)效果將均呈現(xiàn)為導(dǎo)致精煉材料的較高回收率。

為了可以更充分地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將僅通過(guò)實(shí)例的方式并且參照所附的實(shí)施例和附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的精煉線，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于精煉熔融鋼的第一線的橫截面；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于精煉熔融鋼的第二線的截面。

首先參照如圖1中大致在1處指示的精煉線，包括已經(jīng)由鋼條形成的鋼鞘2，鋼條的縱向邊緣已經(jīng)各自彎曲成鉤3的形式。鋼條將還已經(jīng)被彎曲成U形以用于將粉末狀精煉材料4容納于其中。兩個(gè)預(yù)先折疊的邊緣3然后鉤在一起，使得精煉材料4作為芯封裝在鞘2內(nèi)。

如上文討論的，因?yàn)殂^型閉合部沒(méi)有被適當(dāng)?shù)孛芊?，也就是說(shuō)，其不是液密的，所以深入滾動(dòng)或拖曳線1是不可能的，并且空氣還可能存在于精煉材料4內(nèi)。當(dāng)精煉線被注入到熔融鋼中時(shí)，該不合需要的氧氣不利于熔融鋼的品質(zhì)以及不利于芯材料4的回收率。然而，我們已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)，精煉材料的回收率可以通過(guò)將10-90v/v％的鐵粉混合至混合物中以形成精煉材料4的芯來(lái)改善。

現(xiàn)參照?qǐng)D2，示出了根據(jù)本發(fā)明的閉合線11，其中鋼鞘12已經(jīng)由已經(jīng)形成為大致U形的鋼條形成，芯的精煉材料已經(jīng)提供到鋼條中。

與上文關(guān)于圖1討論的第一精煉線1形成對(duì)照，鞘12的面對(duì)或鄰接的縱向邊緣15通過(guò)焊接以流體型方式密封在一起。因此，該如此形成的焊縫13以密封、液密方式將線11的芯14封裝在鞘12內(nèi)，由此降低任何不合需要的氧氣或其他氣體或材料在熔融金屬精煉過(guò)程期間進(jìn)入鞘12的內(nèi)部的可能性并且優(yōu)選地防止任何不合需要的氧氣或其他氣體或材料在熔融金屬精煉過(guò)程間進(jìn)入鞘12的內(nèi)部。

另外，如果線11在直徑上被向下深入滾動(dòng)或拖曳，則存在于鞘12中的任何空氣、氧氣或其他氣體可以通過(guò)將其從鞘內(nèi)部排出而減少。這也傾向于使鞘12更緊地圍繞芯14閉合。

提供以下實(shí)施例以闡述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的熔融鋼精煉線的組成和尺寸，其中鞘由其制成的鋼是SAE 1006鋼或其等效物，每個(gè)線的外徑是13.0mm。

在每種情況下，使用的鐵粉具有以下特性：

體積密度：1.4kg/dm³

純度：99.4％(C_最大0.011％,P_最大0.1％,S_最大0.01,O_最大0.13％,Mn_最大0.18％)

粒度：0–1mm

實(shí)施例1

以下混合物基于w/w來(lái)制造：

鈣粉 40％

鐵粉 50％

硅粉 10％

混合物根據(jù)WO2006/079832的教導(dǎo)來(lái)處理以形成具有1mm的鞘厚度的精煉線。

精煉材料的密度是252g/m(理論上約97％)。

如此形成的線在鋼的精煉中使用并且顯示精煉材料的良好的回收率。

實(shí)施例2

制造以下混合物：

鈣粉 52.5％

鐵粉 25％

硅粉 22.5％

混合物根據(jù)WO2006/079832的教導(dǎo)來(lái)處理以形成具有1.5mm的鞘厚度的精煉線。

精煉材料的密度是159g/m(理論上約95％)。

如此形成的線在鋼的精煉中使用并且顯示精煉材料的良好的回收率。

實(shí)施例3

制造以下混合物：

鈣粉 80％

鐵粉 20％

混合物根據(jù)WO2006/079832的教導(dǎo)來(lái)處理以形成具有1.0mm的鞘厚度的精煉線。

精煉材料的密度是171g/m(理論上約98％)。

如此形成的線在鋼的精煉中使用并且顯示精煉材料的良好的回收率。

實(shí)施例4

制造以下混合物：

鈣粉 20％

鐵粉 30％

硅粉 50％

混合物根據(jù)WO2006/079832的教導(dǎo)來(lái)處理以形成具有1.0mm的鞘厚度的精煉線。

精煉材料的密度是234g/m(理論上約96％)。

如此形成的線在鋼的精煉中使用并且顯示精煉材料的良好的回收率。

取決于精煉工藝的操作條件，深入滾動(dòng)或拖曳線對(duì)于提供較小直徑的線通常是必要的，同時(shí)還傾向于使鞘更緊地圍繞線芯閉合。

因此，可以看到的是，本發(fā)明提供改善金屬精煉技術(shù)的精煉線，尤其在于特別是在精煉線進(jìn)料到熔融金屬容器并且精煉線穿過(guò)漂浮在熔融金屬表面上的熔渣滲透到熔融金屬中期間，精煉線減少注入到熔融金屬中的雜質(zhì)，同時(shí)保持其總體完整性。

還因?yàn)榍时幻芊馇揖哂幸?guī)則、連續(xù)、大致光滑的周邊，鞘可以被容易地深入滾動(dòng)或拖曳至較小的直徑而無(wú)損于其完整性，同時(shí)還將空氣、氧氣或任何其他不合需要的氣體從鞘內(nèi)部排出。

而且，將精煉線深入滾動(dòng)或拖曳至較小的直徑可以提供保持超過(guò)理論實(shí)芯等效物的95％的表觀密度或壓縮比的芯材料。