(57)【要約】  溶融金属精錬ワイヤ（１１）は、純粋なカルシウム粉体などの精錬材料からなるコア（１４）を封入する金属シース（１２）を含む。ここで、コア（１４）はシース（１２）内に流体密に封止される。対応する溶融金属精錬ワイヤ（１１）を製造する方法や、精錬ワイヤ（１１）を溶融金属の中へ注入することにより溶融金属を精錬する方法を開示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤであって、コアはシース内に流体密に封止される精錬ワイヤ。
【請求項２】
直径を減少させるように深く巻かれている又は引き延ばされている請求項１に記載の精錬ワイヤ。
【請求項３】
金属シースは鋼を含む請求項１又は２に記載の精錬ワイヤ。
【請求項４】
鋼は低炭素低ケイ素鋼である請求項３に記載の精錬ワイヤ。
【請求項５】
コアは、ほぼ純粋なカルシウムを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項６】
コアは、カルシウム、アルミニウム、若しくはニッケル金属、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項７】
コアは、カルシウムケイ素合金、鉄チタン合金、鉄ホウ素合金、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項８】
シースの厚さは０．６ｍｍより大きい請求項１乃至７のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項９】
シースの厚さは２．０ｍｍ以下である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項１０】
シースの円周面は、ほぼ連続的に平滑である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項１１】
シースの長手端部は一体に突き合わせ溶接されている請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項１２】
精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤを製造する方法であって、シースはコアを流体密に封入するように形成される方法。
【請求項１３】
形成されるワイヤは直径を減少させるように深く巻かれている又は引き延ばされている請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
金属シースは鋼を含む請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
鋼は低炭素低ケイ素鋼である請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
コアは、ほぼ純粋なカルシウムを含む請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
コアは、カルシウム、アルミニウム、若しくはニッケル金属、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
コアは、カルシウムケイ素合金、鉄チタン合金、鉄ホウ素合金、又はそれらの任意の組
み合わせを含む請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
シースの厚さは０．６ｍｍより大きい請求項１２乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
シースの厚さは２．０ｍｍ以下である請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
シースの長手端部は一体に突き合わせ溶接されている請求項１２乃至２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤを製造する方法であって、金属片を精錬材料の封入されたシースへと形成する工程と、形成されたシースの長手端部を流体密に一体に封止する工程と、からなる方法。
【請求項２３】
ワイヤはより小さな直径まで深く巻かれている又は引き延ばされている請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
形成されるシースの長手端部は溶接によって一体に封止されている請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２５】
シースの表面は連続的で、ほぼ平滑である請求項２２乃至２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
シースは鋼を含む請求項２２乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
鋼は低炭素低ケイ素鋼である請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
コアは、ほぼ純粋なカルシウムを含む請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
コアは、カルシウム、アルミニウム、若しくはニッケル金属、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
コアは、カルシウムケイ素合金、鉄チタン合金、鉄ホウ素合金、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
シースの厚さは０．６ｍｍより大きい請求項２２乃至３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
シースの厚さは２．０ｍｍ以下である請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
任意の深く巻くこと又は引き延ばすことの後、コア材料のかさ密度比は理論的な固体コア等価体の９５％を超える請求項２３乃至３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
溶融金属を精錬する方法であって、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ又は請求項１２乃至３３のいずれか一項に記載の方法によって製造される精錬ワイヤを溶融金属の中へ注入する工程を含む方法。
【請求項３５】
精錬ワイヤはガイドチューブを通じて溶融金属の中へ注入される請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
精錬ワイヤはピンチロールを用いて溶融金属の中へ注入される請求項３４又は３５に記載の方法。
【請求項３７】
精錬ワイヤは溶融金属の表面に浮かんでいる任意のスラグを貫通させられる請求項３４乃至３６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料、鉱物又はその両方などの添加物を用いて溶融金属を精錬するためのワイヤと、関連するそうしたワイヤの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融鋼など溶融金属を鋳造することに先立って、改良された特性を金属に提供するために、取鍋、鍋又は連続鋳造タンディッシュなどの溶融金属槽に、精錬ワイヤが注入されることがある。精錬ワイヤの目的は、精錬原料が、酸素への高い親和性、低融点、低蒸気点（即ち、高蒸気圧）若しくはその両方、溶融金属と比較して低い溶解度若しくは低い密度、又はこれらの要因の組み合わせのいずれかを示すとき、ワイヤのシースに封入された金属、鉱物又はその両方などの精錬材料を、正確な量で、かつ、制御された手法によって、溶融金属の中へ注入することである。この点に関して、精錬材料の高い回収割合を達成することは重要である。この回復割合は、溶融金属中に残存する注入された材料の量を、注入された材料の総量で除した比として定義される。
【０００３】
精錬ワイヤを製造する既知の方法では、鋼片がＵ字形の部分を形成するように巻かれ、この部分が粉末状の精錬材料で充填される。次いで、予め有効に折り曲げられている片のＵ字形の部分の２つの長手端部が、一体に掛止される。このようにして、精錬材料からなるコアを封入する鋼シースを有する精錬ワイヤが形成される。
【０００４】
精錬ワイヤを製造する別の方法は、精錬材料が固体の押出ワイヤとしてＵ字形の部分へ導入されることを除いて、上述と同じである。
製造及び製品の制約のため、通常、これらの既知の方法によって製造される精錬ワイヤのシースの厚さは、０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲にある。その結果、ガイドチューブを通じて溶融金属槽の中へワイヤを注入するために用いられるフィーダピンチロールの高い圧力によって、ワイヤは容易に変形され得る。このため、比較的内径の大きなガイドチューブを必要であるが、これは精錬ワイヤを槽の中へ正確に案内するには不利である。
【０００５】
また、精錬ワイヤは、槽において溶融鋼などの溶融金属の表面に浮かんでいるスラグの凝固した表面を貫通するには、充分に剛直でないことがある。
さらに、上述のワイヤの鋼シースのホック式閉止部のため、そうしたワイヤを充分に小さな直径まで深く巻くこと又は引き延ばすことは不可能であり、この場合、コアは、精錬工程中に溶融金属の品質やコア材料の回収に不利となる、過剰な望ましくない量の空気を含み得る。さらに、精錬材料は空気の成分又は湿気若しくは酸化剤など他の材料と相互作用して、ワイヤの貯蔵寿命を減少させ得る。
【０００６】
これらの不利のうちの幾つかは、部分的には、精錬ワイヤの鋼シースが薄過ぎるという事実から生じ、また、封入された精錬材料がシース中に流体密に封止されてはいないことから生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の１つの目的は、上述の既知の精錬ワイヤに関する不利を克服するか、或いは少なくとも有意に低減する、精錬ワイヤを提供することである。
本発明の別の目的は、上述の既知の精錬ワイヤよりシース厚さが大きい精錬ワイヤと、関連する製造方法とを提供し、溶融金属、特には溶融鋼を精錬するための改良された製造技術を生じることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明の第１の態様は、精錬原料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤを提供することである。ここで、コアはシース内に流体密に封止される。
【０００９】
好適には、このワイヤはより小さな直径まで深く巻かれているか、又は引き延ばされている。
シースは任意の適切な金属材料から製造されてよい。しかしながら、精錬ワイヤが溶融鋼を精錬するために用いられるとき、好適には、シースは低炭素低ケイ素鋼である。
【００１０】
この場合も、封入された精錬材料からなるコアは、溶融金属、例えば、溶融鋼を精錬するための任意の適切な材料であってよく、とりわけ、純粋なカルシウムか、若しくはカルシウム、アルミニウム若しくはニッケル金属若しくはそれらの任意の組み合わせ、カルシウムケイ素合金（ＣａＳｉ）、鉄チタン合金（ＦｅＴｉ）、鉄ホウ素合金（ＦｅＢ）又はそれらの任意の組み合わせを含む。
【００１１】
本発明の第２の態様は、精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤを製造する方法である。コアは、シース内に流体密に封入される。
本発明の第３の態様は、精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤを製造する方法である。この方法は、金属片を精錬材料の封入されたシースへと形成する工程と、好適には溶接によって、形成されたシースの長手端部を流体密に一体に封止する工程と、を含む。
【００１２】
上述の本発明の方法のいずれの態様においても、やはりシースは任意の適切な金属材料から製造されてよいが、精錬ワイヤが溶融鋼を精錬するために用いられるとき、好適にはシースは低炭素低ケイ素鋼である。
【００１３】
また、好適には、シースの端部は一体に突き合わせ溶接されている。
この場合も、封入された精錬材料からなるコアは、溶融金属、例えば溶融鋼を精錬するための任意の適切な材料であってよく、とりわけ、純粋なカルシウムか、若しくはカルシウム、アルミニウム若しくはニッケル金属若しくはそれらの任意の組み合わせ、カルシウムケイ素合金（ＣａＳｉ）、鉄チタン合金（ＦｅＴｉ）、鉄ホウ素合金（ＦｅＢ）又はそれらの任意の組み合わせを含む。
【００１４】
このように、精錬ワイヤシースは、コアの精錬材料を流体密に封入するように、溶接、好適には突き合わせ溶接され、封止されるので、従来知られている精錬ワイヤにおける最大のシース厚さ０．６ｍｍに対し、２．０ｍｍ以下のシース厚さが達成され得る。
【００１５】
そのように形成されるワイヤのシースに残存する酸素、空気又は他の有害なガスを減少させるため、ワイヤがより小さな直径まで深く巻かれるか又は引き延ばされることによって、その完全性に不利となることなく、またシースをコアの周囲により緊密に接触させつつ、そうしたガスをワイヤから排出することが可能である。この手法により、理論的な固体コア等価体の９５％を超えるコア精錬材料のかさ密度比が達成され得る。
【００１６】
さらに、より厚いシースのため、ガイドチューブを通じて溶融金属槽の中へワイヤを押し込むピンチロールの高い圧力によって従来の精錬ワイヤには生じ得るワイヤへの損傷が減少する。また、特にシースの厚さがより大きいときには、ワイヤは、槽において溶融金属の表面に浮かんでいるスラグの凝固した表面を貫通するのに充分に剛直である。
【００１７】
さらに、このワイヤは、従来の精錬ワイヤのように、槽の底部に到達する前に槽の高い部分において溶融する傾向にはなく、これによって、上方のスラグ及び大気中に存在する酸素から遠くで、高い静圧下において精錬材料を放出し、低密度の精錬材料の浮上時間を増大させる。これらは全て、高い回収率を達成するには好ましい要因である。
【００１８】
本発明の第４の態様は溶融金属を精錬する方法を提供する。この方法は、本発明の第１の態様による精錬ワイヤ又は上述の本発明の第２又は第３の態様により製造されるワイヤを溶融金属の中へ注入する工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明がより完全に理解されるように、ここで、添付の実施例及び図面によって、本発明による精錬ワイヤを例として、また従来技術の精錬ワイヤとの比較として示す。
最初に、図１の１に一般的に示す従来技術の精錬ワイヤを参照すると、鋼片から形成された鋼シース２が存在する。鋼シース２の長手端部は各々、ホック３の形態に曲げられている。また、鋼片は粉末状の精錬材料４を受け取るためにＵ字形に曲げられている。次いで、２つの予め折り曲げられている端部３は一体に掛止され、精錬材料４はコアとしてシース２内に封入される。
【００２０】
上述のように、ホック式閉止部の嵩高さのため、また、その閉止部が適切に封止されないため、即ち、流体密でないために、ワイヤ１を深く巻くこと又は引き延ばすことは不可能であり、また精錬材料４内に空気が存在し得る。精錬ワイヤ１は溶融鋼の中へ注入されるので、この望ましくない酸素は溶融鋼の品質に不利であり、また、コア材料４の回収に不利である。
【００２１】
ここで添付図面の図２を参照する。ここでは、本発明による溶融金属精錬投与ワイヤ１１を示す。鋼シース１２は、ほぼＵ字形に形成された鋼片から形成されており、その中へコアの精錬材料が供給されている
上述において図１に関して説明した従来技術の精錬ワイヤ１とは対照的に、突き合わされている又は接しているシース１２の長手端部１５は、溶接によって流体密に一体に封止されている。したがって、この形成された溶接された継ぎ目１３は、流体密に封止するように、ワイヤ１１のコア１４をシース１２内に封入するため、溶融金属精錬工程中に任意の望ましくない酸素若しくは他のガス又は材料がシース１２の内部に侵入することを防止する。
【００２２】
また、ワイヤ１１が直径において深く巻かれるか又は引き延ばされる場合、シース１２中に存在する任意の空気、酸素又は他のガスは、シース内部から排出されることによって減少され得る。また、これによって、シース１２をコア１４の周囲により緊密に接触させる傾向がある。
【００２３】
本発明による好適な溶融鋼精錬ワイヤの組成及び寸法を示すため、次の実施例を提供する。ここで、シースが製造される鋼はＳＡＥ  １００６鋼又はその同等品である。コア材料は粉末状の純粋なカルシウム粉体であり、各ワイヤの外径は９．０ｍｍである。
【００２４】
実施例
【００２５】
【表１】
2008528802.tif 000003
精錬工程の運転条件に応じて、より小さな直径のワイヤを提供するためにワイヤを深く巻くこと又は引き延ばすことが必要な場合があり、また、ワイヤコアの周囲にシースをより緊密に接触させる傾向がある。
【００２６】
したがって、本発明が、とりわけ、溶融金属の中へ注入される不純物を減少させるという点で金属精錬手法を改良するとともに、特に溶融金属槽に投入され、溶融金属表面に浮かんでいるスラグを通じて溶融金属の中へ貫通するときに、その全体的な完全性を保持する精錬ワイヤを提供することが理解され得る。
【００２７】
また、シースは封止されており、一般に連続的でほぼ平滑な円周を有するので、完全性に不利を与えることなく、容易により小さな直径へと深く巻かれるか又は引き延ばされるとともに、シース内部から空気、酸素又は他の任意の望ましくないガスを排出することが可能である。
【００２８】
さらに、精錬ワイヤをより小さな直径まで深く巻くこと又は引き延ばすことによって、理論的な固体コア等価体の９５％を超えるかさ密度又は圧縮比を保持するコア材料を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】溶融鋼を精錬するための既知のワイヤの断面図。
【図２】本発明による溶融鋼を精錬するためのワイヤの断面図。
【図１】
2008528802.tif 000004
【図２】
2008528802.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月31日(2007.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤであって、コアはシース内に流体密に封止されることと、シースの厚さは０．６ｍｍより大きいことと、からなる精錬ワイヤ。
【請求項２】
直径を減少させるように深く巻かれている又は引き延ばされている請求項１に記載の精錬ワイヤ。
【請求項３】
金属シースは鋼を含む請求項１又は２に記載の精錬ワイヤ。
【請求項４】
鋼は低炭素低ケイ素鋼である請求項３に記載の精錬ワイヤ。
【請求項５】
コアは、ほぼ純粋なカルシウムを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項６】
コアは、カルシウム、アルミニウム、若しくはニッケル金属、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項７】
コアは、カルシウムケイ素合金、鉄チタン合金、鉄ホウ素合金、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項８】
シースの厚さは２．０ｍｍ以下である請求項１乃至７のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項９】
シースの円周面は、ほぼ連続的に平滑である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項１０】
シースの長手端部は一体に突き合わせ溶接されている請求項１乃至９のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ。
【請求項１１】
精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤを製造する方法であって、シースはコアを流体密に封入するように形成されることと、シースの厚さは０．６ｍｍより大きいことと、からなる方法。
【請求項１２】
形成されるワイヤは直径を減少させるように深く巻かれている又は引き延ばされている請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
金属シースは鋼を含む請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
鋼は低炭素低ケイ素鋼である請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
コアは、ほぼ純粋なカルシウムを含む請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
コアは、カルシウム、アルミニウム、若しくはニッケル金属、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
コアは、カルシウムケイ素合金、鉄チタン合金、鉄ホウ素合金、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
シースの厚さは２．０ｍｍ以下である請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
シースの長手端部は一体に突き合わせ溶接されている請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
精錬材料からなるコアを封入する金属シースを含む溶融金属精錬ワイヤを製造する方法であって、金属片を精錬材料の封入されたシースへと形成する工程と、形成されたシースの長手端部を流体密に一体に封止する工程と、シースの厚さは０．６ｍｍより大きいことと、からなる方法。
【請求項２１】
ワイヤはより小さな直径まで深く巻かれている又は引き延ばされている請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
形成されるシースの長手端部は溶接によって一体に封止されている請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
シースの表面は連続的で、ほぼ平滑である請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
シースは鋼を含む請求項２０乃至２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
鋼は低炭素低ケイ素鋼である請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
コアは、ほぼ純粋なカルシウムを含む請求項２０乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
コアは、カルシウム、アルミニウム、若しくはニッケル金属、又はそれらの任意の組み合わせを含む請求項２０乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
コアは、カルシウムケイ素合金、鉄チタン合金、鉄ホウ素合金、又はそれらの任意の組
み合わせを含む請求項２０乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
シースの厚さは２．０ｍｍ以下である請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
任意の深く巻くこと又は引き延ばすことの後、コア材料のかさ密度比は理論的な固体コア等価体の９５％を超える請求項２１乃至２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
溶融金属を精錬する方法であって、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の精錬ワイヤ又は請求項１１乃至３０のいずれか一項に記載の方法によって製造される精錬ワイヤを溶融金属の中へ注入する工程を含む方法。
【請求項３２】
精錬ワイヤはガイドチューブを通じて溶融金属の中へ注入される請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
精錬ワイヤはピンチロールを用いて溶融金属の中へ注入される請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３４】
精錬ワイヤは溶融金属の表面に浮かんでいる任意のスラグを貫通させられる請求項３１乃至３３のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2008528802.tif 000006
2008528802.tif 000007
2008528802.tif 000008