RS63198B1

RS63198B1 - Inokulant za liveno gvožđe i metoda za proizvodnju inokulanta za liveno gvožđe

Info

Publication number: RS63198B1
Application number: RS20220448A
Authority: RS
Inventors: Emmanuelle Ott
Original assignee: Elkem Materials
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2022-06-30
Also published as: HUE058707T2; LT3732308T; CA3083776C; US20200399724A1; UA126351C2; RU2020124952A; EP3732308B1; KR102493172B1; MY201410A; WO2019132671A1; AU2018398232A1; JP2021516285A; TW201932616A; MX2020006780A; KR20200100155A; AU2018398232B2; AR113719A1; ZA202003583B; JP7199440B2; HRP20220620T1

Description

Opis

Oblast tehnike:

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na inokulant na bazi ferosilicijuma za proizvodnju livenog gvožđa sa sferoidnim grafitom, i na metodu za proizvodnju inokulanta.

Osnova:

[0002] Liveno gvožđe se obično proizvodi u kupolastoj ili indukcionoj peći, i generalno sadrži od 2 do 4 procenta ugljenika. Ugljenik je blisko pomešan sa gvožđem, a oblik koji ugljenik dobija u očvrslom livenom gvožđu je veoma važan za odlike i svojstva livenog gvožđa. Ako ugljenik dobija oblik gvožđe karbida, onda se liveno gvožđe naziva belim livenim gvožđem, i po fizičkim karakteristikama je tvrdo i krto, što je nepoželjno za većinu primena. Ako je ugljenik u obliku grafita, liveno gvožđe je meko i obradivo.

[0003] Grafit u livenom gvožđu može biti u lamelarnom, kompaktiranom ili sferoidnom obliku. Sferoidni oblik daje najveću čvrstoću i najžilaviju vrstu livenog gvožđa.

[0004] Oblik koji grafit dobija, kao i količina grafita u odnosu na gvožđe karbid, može da se reguliše pomoću određenih aditiva koji podstiču nastajanje grafita tokom očvršćavanja livenog gvožđa. Ovi aditivi se nazivaju nodularizatorima i inokulantima, a njihovo dodavanje u liveno gvožđe nodularizacija, odnosno inokulacija. U proizvodnji livenog gvožđa, formiranje gvožđe karbida, posebno u tankim delovima, često može predstavljati problem. Do formiranja gvožđe karbida dolazi brzim hlađenjem tankih delova u poređenju sa sporim hlađenjem debljih delova odlivka. Formiranje gvožđe karbida u proizvodu od livenog gvožđa u struci se naziva „odbel“. Nastajanje odbela se kvantifikuje merenjem „dubine odbela“ i moć inokulanta da spreči odbel i smanji dubinu odbela je pogodan način za merenje i poređenje moći inokulanata, naročito kod sivih gvožđa. Kod nodularnog gvožđa, moć inokulanta se obično meri i poredi pomoću gustine broja grafitnih nodula.

[0005] Zbog razvoja industrije, postoji potreba za čvršćim materijalima. To znači, više legiranja elementima koji pospešuju nastajanje karbida, kao što su Cr, Mn, V, Mo, itd., i livenje tanjih delova i lakši dizajn odlivaka. Zato postoji stalna potreba za razvojem inokulanata koji smanjuju dubinu odbela i poboljšavaju mašinsku obradivost sivog livenog gvožđa, i povećavaju gustinu broja grafitnih sferoida u tegljivom livenom gvožđu.

[0006] Nije sasvim protumačena tačna hemija i mehanizam inokulacije, i zašto inokulanti funkcionišu na takav način u različitim rastopima livenog gvožđa, pa se veliki deo istraživanja odnosi na obezbeđivanje novih i poboljšanih inokulanata za industriju.

[0007] Smatra se da kalcijum i neki drugi elementi potiskuju formiranje gvožđe karbida i podstiču formiranje grafita. Većina inokulanata sadrže kalcijum. Dodavanje ovih supresanata gvožđe karbida obično je olakšano dodavanjem ferosilicijumske legure, i možda najviše korišćene ferosilicijumske legure su legure sa velikim sadržajem silicijuma koje sadrže 70 do 80% silicijuma, i legure sa malim sadržajem silicijuma koje sadrže 45 do 55% silicijuma. Elementi koji obično mogu biti prisutni u inokulantu i dodati u liveno gvožđe kao ferosilicijumska legura za stimulisanje nukleacije grafita u livenom gvožđu su npr., Ca, Ba, Sr, Al, metali retke zemlje (RE), Mg, Mn, Bi, Sb, Zr i Ti.

[0008] Suzbijanje formiranja karbida je povezano sa nukleacionim svojstvima inokulanta. Pod nukleacionim svojstvima podrazumeva se broj nukleusa formiranih od strane inokulanta. Veliki broj formiranih nukleusa dovodi do povećanja gustine broja grafitnih nodula, i tako poboljšava delotvornost inokulacije i poboljšava suzbijanje nastanka karbida. Nadalje, velika brzina nukleacije može takođe dovesti do bolje otpornosti na iščezavanje efekta inokulacije tokom produženog vremena progrevanja istopljenog gvožđa nakon inokulacije. Iščezavanje inokulacije se može objasniti spajanjem i ponovnim rastvaranjem populacije nukleusa, što izaziva smanjenje broja potencijalnih centara nukleacije.

[0009] U.S. patent br.4,432,793 objavljuje inokulant koji sadrži bizmut, olovo i/ili antimon. Poznato je da bizmut, olovo i/ili antimon imaju veliku moć inokulacije i obezbeđuju povećanje broja nukleusa. Poznato je da ovi elementi takođe deluju protiv sferoidizacije, i zna se da povećanje prisustva ovih elemenata u livenom gvožđu izaziva narušavanje sferoidne grafitne strukture grafita. Inokulant prema U.S. patentu br.4,432,793 je ferosilicijumska legura koja sadrži od 0,005% do 3% retkih zemalja i od 0,005% do 3% jednog od metalnih elemenata bizmuta, olova i/ili antimona legiranih u ferosilicijumu.

[0010] Prema U.S. patentu br.5,733,502 inokulanti prema pomenutom U.S. patentu br.

4,432,793 uvek sadrže izvesnu količinu kalcijuma koji poboljšava iskorišćenje bizmuta, olova i/ili antimona u vreme proizvodnje legure i pomaže da se ovi elementi homogeno rasporede u leguri, jer ovi elementi pokazuju lošu rastvorljivost u fazi gvožđe-silicijum.

Međutim, tokom skladištenja proizvod teži dezintegraciji, i granulometrija teži ka povećanom sadržaju finih čestica. Granulometrijsko smanjenje je povezano sa dezintegracijom faze kalcijum-bizmut sakupljene na granicama zrna inokulanta, izazvane atmosferskom vlagom. U U.S. patentu br.5,733,502 nađeno je da binarne faze bizmut-magnezijum, kao i trokomponentne faze bizmut-magnezijum-kalcijum, nisu bile napadnute vodom. Ovaj rezultat je postignut samo za inokulante koji su ferosilicijumske legure sa velikim sadržajem silicijuma, dok se kod FeSi inokulanata sa malim sadržajem silicijuma proizvod dezintegrisao tokom skladištenja. Legure za inokulaciju na bazi ferosilicijuma prema U.S. patentu br.

5,733,502 tako sadrže (u masenim %) od 0,005-3% retkih zemalja, 0,005-3% bizmuta, olova i/ili antimona 0,3-3% kalcijuma i 0,3-3% magnezijuma, pri čemu je odnos Si/Fe veći od 2.

[0011] U.S. patentna prijava br.2015/0284830 odnosi se na leguru za inokulaciju za tretiranje debelih delova livenog gvožđa, koja sadrži od 0,005 do 3 mas.% retkih zemalja i od 0,2 do 2 mas.% Sb. U pomenutom US 2015/0284830 otkriveno je da antimon, kada je povezan sa retkim zemljama u leguri na bazi ferosilicijuma, omogućava delotvornu inokulaciju, i uz stabilizaciju sferoida, debelih delova, bez nepovoljnog dodavanja čistog antimona u tečno liveno gvožđe. Inokulant prema US 2015/0284830 opisan je kao uobičajeno korišćen u smislu inokulacije kupatila od livenog gvožđa, za prekondicioniranje pomenutog livenog gvožđa, kao i za tretman nodularizatorom. Inokulant prema US 2015/0284830 sadrži (u mas.%) 65% Si, 1,76% Ca, 1,23% Al, 0,15% Sb, 0,16% RE, 7,9% Ba, i ostatak je gvožđe.

[0012] Iz WO 95/24508 poznat je inokulant livenog gvožđa sa povećanom brzinom nukleacije. Ovaj inokulant je inokulant na bazi ferosilicijuma koji sadrži kalcijum i/ili stroncijum i/ili barijum, manje od 4% aluminijuma i od 0,5 do 10% kiseonika u obliku jednog ili više oksida metala. Međutim, nađeno je da je reproduktivnost broja formiranih nukleusa pomoću inokulanta prema WO 95/24508 prilično mala. U nekim slučajevima, veliki broj nukleusa se formira u livenom gvožđu, dok je u drugim slučajevima broj formiranih nukleusa prilično mali. Inokulant prema WO 95/24508 iz navedenog razloga ima malu primenu u praksi.

[0013] Iz WO 99/29911 poznato je da dodavanje sumpora u inokulant iz WO 95/24508 ima pozitivan efekat na inokulaciju livenog gvožđa i povećava reproduktivnost nukleusa.

[0014] U WO 95/24508 i WO 99/29911 oksidi gvožđa; FeO, Fe2O3i Fe3O4, predstavljaju poželjne okside metala. Ostali oksidi metala pomenuti u ovim patentnim prijavama su SiO2, MnO, MgO, CaO, Al2O3, TiO2i CaSiO3, CeO2, ZrO2. Poželjni sulfid metala je odabran iz grupe koja se sastoji od FeS, FeS2, MnS, MgS, CaS i CuS.

[0015] Iz US patentne prijave br.2016/0047008 poznat je čestični inokulant za tretiranje tečnog livenog gvožđa, koji sadrži, sa jedne strane, noseće čestice napravljene od topljivog materijala u tečnom livenom gvožđu, a sa druge strane, površinske čestice sačinjene od materijala koji pospešuje germinaciju i rast grafita, koji je raspoloživ i distribuiran na diskontinualni način na površini nosećih čestica, pri čemu površinske čestice imaju takvu distribuciju veličine zrna da je njihov prečnik d50 manji ili jednak jednoj desetini prečnika d50 nosećih čestica. Navedena namena inokulanta u pomenutom US 2016 je, između ostalog, indikovana za inokulaciju delova od livenog gvožđa različite debljine i male osetljivosti na osnovni sastav livenog gvožđa.

[0016] Tako, postoji želja da se obezbedi inokulant sa poboljšanim osobinama nukleacije koji formira veliki broj nukleusa, što dovodi do povećanja gustine broja grafitnih nodula, i tako poboljšava delotvornost inokulacije. Druga želja je da se obezbedi veoma delotvorni inokulant. Nadalje, postoji želja da se obezbedi inokulant koji može da pruži bolju otpornost na iščezavanje efekta inokulacije tokom produženog vremena progrevanja istopljenog gvožđa nakon inokulacije. Bar neke od ovih želja su ispunjene putem predmetnog pronalaska, kao i druge pogodnosti, što će biti očigledno iz sledećeg opisa.

Rezime pronalaska:

[0017] Inokulant iz prethodnog stanja tehnike prema WO 99/29911 smatra se veoma delotvornim inokulantom, koji daje veliki broj nodula u tegljivom livenom gvožđu. Sada je utvrđeno da dodatak jednog ili više oksida metala retkih zemalja u kombinaciji sa najmanje jednim od bizmut oksida, bizmut sulfida, antimon oksida, antimon sulfida, gvožđe oksida i/ili gvožđe sulfida u inokulant iz WO 99/29911 neočekivano dovodi do znatno većeg broja nukleusa, ili gustine broja nodula, kod livenog gvožđa kada se u liveno gvožđe doda inokulant prema predmetnom pronalasku.

[0018] U prvom aspektu, predmetni pronalazak se odnosi na inokulant za proizvodnju livenog gvožđa sa sferoidnim grafitom, pri čemu pomenuti inokulant sadrži leguru čestičnog ferosilicijuma koja sadrži od 40 do 80% masenih Si; 0,02-8% masenih Ca; 0-5% masenih Sr; 0-12% masenih Ba; 0-10 % masenih metala retkih zemalja; 0-5% masenih Mg; 0,05-5% masenih Al; 0-10% masenih Mn; 0-10% masenih Ti; 0-10% masenih Zr; ostatak je Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, pri čemu pomenuti inokulant dodatno sadrži, u odnosu na masu, na bazi ukupne masa inokulanta: 0,1 do 15% masenih čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja i najmanje jedan od: od 0,1 do 15% čestičnog Bi2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Bi2S3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2S3, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše.

[0019] U otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži od 45 do 60% masenih Si. U drugom otelotvorenju inokulanta, ferosilicijumska legura sadrži od 60 do 80% masenih Si.

[0020] U otelotvorenju, metali retke zemlje u leguri ferosilicijuma obuhvataju Ce, La, Y i/ili mišmetal. U otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži do 6 % masenih metala retkih zemalja.

[0021] U otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži od 0,5 do 3% masenih Ca. U otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži od 0 do 3% masenih Sr. U daljem otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži od 0,2 do 3% masenih Sr. U otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži od 0 do 5% masenih Ba. U dodatnom otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži od 0,1 do 5% masenih Ba. U daljem otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži od 0,5 do 5% masenih Al. U otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži do 6% masenih Mn i/ili Ti i/ili Zr. U otelotvorenju, ferosilicijumska legura sadrži manje od 1% masenih Mg.

[0022] U otelotvorenju, inokulant sadrži 0,2 do 12% masenih čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja. U otelotvorenju, oksid(i) metala retkih zemalja su jedan ili više od CeO2i/ili La2O3i/ili Y2O3.

[0023] U otelotvorenju, inokulant sadrži, pored pomenutih čestičnih oksida metala retkih zemalja; najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i opciono jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihovu smešu, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihovu smešu.

[0024] U otelotvorenju, inokulant sadrži od 0,3 do 10% masenih čestičnog Bi2S3.

[0025] U otelotvorenju, inokulant sadrži od 0,3 do 10% čestičnog Bi2O3.

[0026] U otelotvorenju, inokulant sadrži od 0,3 do 10% čestičnog Sb2O3.

[0027] U otelotvorenju, inokulant sadrži od 0,3 do 10% čestičnog Sb2S3.

[0028] U otelotvorenju, inokulant sadrži od 0,5 do 3% jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili od 0,5 do 3% jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše.

[0029] U otelotvorenju, ukupna količina (zbir sulfida/oksida) čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jednog ili više od čestičnog Fe3O4, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, iznosi do 20% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta. U drugom otelotvorenju, ukupna količina čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, iznosi do 15% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta.

[0030] U otelotvorenju, inokulant je u obliku homogene smeše ili mehaničke/fizičke smeše legure čestičnog ferosilicijuma i čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jednog ili više od više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše.

[0031] U otelotvorenju, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, prisutni su kao jedinjenja za oblaganje na leguri na bazi čestičnog ferosilicijuma.

[0032] U otelotvorenju, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, mehanički su pomešani ili homogenizovani sa legurom na bazi čestičnog ferosilicijuma, u prisustvu veziva.

[0033] U otelotvorenju, inokulant je u obliku aglomerata sačinjenih od smeše legure čestičnog ferosilicijuma i čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, u prisustvu veziva.

[0034] U otelotvorenju, inokulant je u obliku briketa sačinjenih od smeše legure čestičnog ferosilicijuma i čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, u prisustvu veziva.

[0035] U otelotvorenju, legura na bazi čestičnog ferosilicijuma i čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, dodaju se odvojeno ali istovremeno u tečno liveno gvožđe.

[0036] U drugom aspektu, predmetni pronalazak se odnosi na metodu za proizvodnju inokulanta prema predmetnom pronalasku, pri čemu metoda obuhvata: dobijanje legure na bazi čestica koja sadrži od 40 do 80% masenih Si; 0,02-8% masenih Ca; 0-5% masenih Sr; 0-12% masenih Ba; 0-10 % masenih metala retkih zemalja; 0-5% masenih Mg; 0,05-5% masenih Al; 0-10% masenih Mn; 0-10% masenih Ti; 0-10% masenih Zr; ostatak je Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, i dodavanje u pomenutu čestičnu bazu, u odnosu na masu, na bazi ukupne mase inokulanta: 0,1 do 15% masenih čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja i najmanje jedan od: od 0,1 do 15% čestičnog Bi2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Bi2S3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2S3, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, da bi se proizveo pomenuti inokulant.

[0037] U otelotvorenju metoda, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, mehanički se mešaju ili homogenizuju sa legurom na bazi čestica.

[0038] U otelotvorenju metoda, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, mehanički se mešaju pre mešanja sa legurom na bazi čestica.

[0039] U otelotvorenju metoda, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, mehanički se mešaju ili homogenizuju sa legurom na bazi čestica u prisustvu veziva. U dodatnom otelotvorenju metode, mehanički mešana ili homogenizovana legura na bazi čestica, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, u prisustvu veziva, dalje se oblikuju u aglomerate ili brikete.

[0040] U drugom aspektu, predmetni pronalazak se odnosi na upotrebu inokulanta, kako je gore definisano, u proizvodnji livenog gvožđa sa sferoidnim grafitom, dodavanjem inokulanta u rastop livenog gvožđa pre livenja, istovremeno sa livenjem ili kao inokulant u kalupu.

[0041] U otelotvorenju upotrebe inokulanta, legura na bazi čestičnog ferosilicijuma i čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i opciono najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, dodaju se kao mehanička/fizička smeša ili homogena smeša u rastop livenog gvožđa.

[0042] U otelotvorenju upotrebe inokulanta, legura na bazi čestičnog ferosilicijuma i čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, dodaju se odvojeno ali istovremeno u rastop livenog gvožđa.

[0043] U bilo kom od gornjih otelotvorenja, inokulant može da sadrži, pored pomenutih čestičnih oksida metala retkih zemalja; najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, i/ili čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i opciono jednog ili više od čestičnog Fe3O4, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihovu smešu.

Kratak opis crteža

[0044]

Slika 1: dijagram koji pokazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa P u primeru 1.

Slika 2: dijagram koji prikazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa Q u primeru 1.

Slika 3: dijagram koji pokazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa W u primeru 2.

Slika 4: dijagram koji prikazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa Y u primeru 2.

Slika 5: dijagram koji prikazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa Z u primeru 2.

Slika 6: dijagram koji pokazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa AG u primeru 3.

1

Slika 7: dijagram koji pokazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa AH u primeru 3.

Slika 8: dijagram koji pokazuje gustinu broja nodula (broj nodula po mm<2>, skraćeno N/mm<2>) u uzorcima livenog gvožđa rastopa AK u primeru 4.

Detaljan opis pronalaska

[0045] Prema predmetnom pronalasku, obezbeđen je veoma potentan inokulant, za proizvodnju livenog gvožđa sa sferoidnim grafitom. Inokulant sadrži čestice legure na bazi FeSi kombinovane sa čestičnim oksidom (oksidima) metala retkih zemalja, i takođe sadrži najmanje jedan od čestičnog bizmut oksida (Bi2O3), i/ili bizmut sulfida (Bi2S3), i/ili antimon oksida (Sb2O3), i/ili antimon sulfida (Sb2S3), i/ili gvožđe oksida (jedan ili više od Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša) i/ili gvožđe sulfida (jedan ili više od FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša). Inokulant prema predmetnom pronalasku se lako proizvodi, i količina RE, Bi i ili Sb u inokulantu se lako reguliše i menja. Izbegavaju se komplikovani i skupi koraci legiranja, pa inokulant može da se proizvede po nižoj ceni u poređenju sa inokulantima prema prethodnom stanju tehnike koji sadrže metale retke zemlje, Bi i/ili Sb.

[0046] U proizvodnom postupku za proizvodnju tegljivog livenog gvožđa sa kompaktiranim ili sferoidnim grafitom, rastop livenog gvožđa se pre tretmana inokulacije obično tretira nodularizatorom, npr., koristeći leguru MgFeSi. Tretman nodularizacije ima za cilj promenu oblika grafita od pahuljica u nodule kada se taloži i zatim raste. To se radi promenom energije graničnih površina granične površine grafit/rastop. Poznato je da su Mg i Ce elementi koji menjaju energiju graničnih površina, pri čemu je Mg delotvorniji od Ce. Kada se Mg doda u osnovni rastop gvožđa, prvo će reagovati sa kiseonikom i sumporom, a samo „slobodni magnezijum“ će imati nodularizacioni efekat. Reakcija nodularizacije je burna, dovodi do mešanja rastopa, i nastaje šljaka koja pluta po površini. Usled burne reakcije, većina centara nukleacije za grafit koji su već u rastopu (uvedeni preko sirovina) i ostale inkluzije koje predstavljaju deo šljake biće na vrhu i biće uklonjeni. Međutim, izvesne količine inkluzija MgO i MgS nastalih tokom nodularizacije i dalje će biti u rastopu. Te inkluzije kao takve nisu dobri centri nukleacije.

[0047] Primarna funkcija nukleacije je da spreči nastanak karbida uvođenjem centara nukleacije za grafit. Pored uvođenja centara nukleacije, inokulacija takođe transformiše inkluzije MgO i MgS nastale tokom nodularizacije u centre nukleacije dodatkom sloja (sa Ca, Ba ili Sr) na inkluzije.

[0048] Prema predmetnom pronalasku, legure na bazi čestičnog FeSi treba da sadrže od 40 do 80% masenih Si. Čista legura FeSi je slab inokulant, ali je uobičajeni nosač legure za aktivne elemente, i omogućava dobru disperziju u rastopu. Tako, postoje razne poznate kompozicije FeSi za inokulante. Klasični legirajući elementi u inokulantu legure FeSi obuhvataju Ca, Ba, Sr, Al, Mg, Zr, Mn, Ti i RE (posebno Ce i La). Količina legirajućih elemenata može biti različita. Inokulanti su obično projektovani da zadovolje različite zahteve u proizvodnji sivog, kompaktiranog i tegljivog gvožđa. Inokulant prema predmetnom pronalasku može da sadrži leguru na bazi FeSi sa sadržajem silicijuma od oko 40-80% masenih. Legirajući elementi mogu da sadrže oko 0,02-8% masenih Ca; oko 0-5% masenih Sr; oko 0-12% masenih Ba; oko 0-10 % masenih metala retkih zemalja; oko 0-5% masenih Mg; oko 0,05-5% masenih Al; oko 0-10% masenih Mn; oko 0-10% masenih Ti; oko 0-10% masenih Zr; ostatak je Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini.

[0049] Legura na bazi FeSi može biti legura sa velikim sadržajem silicijuma, koja sadrži 60 do 80% silicijuma, ili legura sa malim sadržajem silicijuma, koja sadrži 45 do 60% silicijuma. Silicijum je obično prisutan u legurama livenog gvožđa, i on je element koji stabilizuje grafit u livenom gvožđu, čime se istiskuje ugljenik iz rastvora i pospešuje se nastajanje grafita. Legura na bazi FeSi treba da ima veličinu čestica u klasičnom opsegu za inokulante, npr., od 0,2 do 6 mm. Treba zapaziti da manje veličine čestica FeSi legure, kao što su fine čestice, takođe mogu da se primene u predmetnom pronalasku, da bi se dobio inokulant. Kada se koriste veoma male čestice legure na bazi FeSi, inokulant može biti u obliku aglomerata (npr. granula) ili briketa. Da bi se dobili aglomerati i/ili briketi predmetnog inokulanta, oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od Bi2O3i/ili Bi2S3i/ili Sb2O3, i/ili Sb2S3i/ili gvožđe oksid (jedan ili više od Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša), i/ili gvožđe sulfid (jedan ili više od FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša), mešaju se sa legurom čestičnog ferosilicijuma mehaničkim mešanjem ili homogenizacijom, u prisustvu veziva, a zatim se vrši aglomeracija smeše praha prema poznatim metodama. Na primer, vezivo može biti rastvor natrijum silikata. Aglomerati mogu biti granule sa pogodnom veličinom proizvoda, ili mogu biti izmrvljene i prosejane do željene finalne veličine proizvoda.

[0050] Mnoge različite inkluzije (sulfidi, oksidi, nitridi i silikati) mogu da se formiraju u tečnom stanju. Sulfidi i oksidi elemenata IIA grupe (Mg, Ca, Sr i Ba) imaju veoma slične kristalne faze i visoku tačku topljenja. Poznato je da elementi IIA grupe grade stabilne okside u tečnom gvožđu; zato se zna da su inokulanti i nodularizatori na bazi ovih elemenata efikasni dezoksidansi. Kalcijum je najčešći mikroelement u ferosilicijumskim inokulantima. Prema pronalasku, legura na bazi čestičnog FeSi sadrži od oko 0,02 do oko 8% masenih kalcijuma. Kod nekih primena je poželjno da bude mali sadržaj Ca u leguri na bazi FeSi, npr. od 0,02 do 0,5% masenih. U poređenju sa klasičnim inokulantom, legurama ferosilicijuma koje sadrže legirani bizmut, gde se kalcijum smatra neophodnim elementom za povećanje iskorišćenja bizmuta (i antimona), prema predmetnom pronalasku, kalcijum u inokulantima nije potreban radi rastvaranja. U drugim primenama, sadržaj Ca može biti veći, npr. od 0,5 do 8% masenih. Visoka koncentracija Ca može da poveća nastajanje šljake, što obično nije poželjno. Više inokulanata sadrži oko 0,5 do 3% masenih Ca u leguri FeSi. Legura na bazi FeSi treba da sadrži do oko 5% masenih stroncijuma. Količina Sr od 0,2-3% masenih je obično pogodna. Barijum može biti prisutan u količini do oko 12% masenih u inokulantu leguri FeSi. Poznato je da Ba daje bolju otpornost na iščezavanje efekta inokulacije tokom produženog vremena progrevanja istopljenog gvožđa nakon inokulacije, i daje bolju delotvornost u širem temperaturnom opsegu. Mnogi inokulanti legure FeSi sadrže oko 0,1-5% masenih Ba. Ako se barijum koristi zajedno sa kalcijumom, oni mogu zajedno da deluju dajući veće smanjenje odbela nego ekvivalentna količina kalcijuma.

[0051] Magnezijum može biti prisutan u količini do oko 5 % masenih u inokulantu leguri FeSi. Međutim, pošto se Mg obično dodaje u postupku nodularizacije u proizvodnji tegljivog gvožđa, količina Mg u inokulantu može biti mala, npr. do 0,1% masenih. U poređenju sa klasičnim inokulantom legurom ferosilicijuma koja sadrži legirani bizmut, gde se magnezijum smatra neophodnim elementom za stabilizaciju faza koje sadrže bizmut, prema predmetnom pronalasku ne postoji potreba za magnezijum u inokulantima radi stabilizacije.

[0052] Legura na bazi FeSi može da sadrži do 10 % masenih metala retkih zemalja (RE). RE obuhvataju barem Ce, La, Y i/ili mišmetal. Mišmetal je legura elemenata retkih zemalja koja obično sadrži oko 50% Ce i 25% La, uz male količine Nd i Pr. U poslednje vreme, metali retke zemlje se često uklanjaju iz mišmetala, i kompozicija legure mišmetala može imati oko 65% Ce i oko 35% La, i tragove težih RE metala, kao što su Nd i Pr. Dodavanje RE se često koristi da bi se povratio broj grafitnih nodula i nodularnost u tegljivom gvožđu koje sadrži

1

štetne elemente, kao što su Sb, Pb, Bi, Ti, itd. U nekim inokulantima, količina RE je do 10% masenih. Višak RE u nekim slučajevima može dovesti do glomaznih grafitnih formacija. Tako, kod nekih primena, količina RE treba da bude manja, npr. od 0,1-3% masenih.

Inokulant prema predmetnom pronalasku sadrži RE oksid(e) kao aditiv za leguru na bazi čestičnog ferosilicijuma, pa za leguru ferosilicijuma nisu potrebne legirane RE. Poželjno, RE je Ce i/ili La.

[0053] Prijavljeno je da aluminijum ima snažno dejstvo na smanjenje odbela. Al se često kombinuje sa Ca u inokulantima na bazi legure FeSi u proizvodnji tegljivog gvožđa. U predmetnom pronalasku, sadržaj Al treba da bude do oko 5% masenih, npr. od 0,1-5%.

[0054] Cirkonijum, mangan i/ili titanijum su takođe često prisutni u inokulantima. Slično kao gorepomenuti elementi, Zr, Mn i Ti imaju značajnu ulogu u procesu nukleacije grafita, za koji se pretpostavlja da nastaje usled događaja heterogene nukleacije tokom očvršćavanja. Količina Zr u leguri na bazi FeSi može biti do oko 10% masenih, npr. do 6% masenih.

Količina Mn u leguri na bazi FeSi može biti do oko 10% masenih, npr. do 6% masenih.

Količina Ti u leguri na bazi FeSi takođe može biti do oko 10% masenih, npr. do 6% masenih.

[0055] Poznato je da bizmut i antimon imaju veliku moć inokulacije i obezbeđuju povećanje broja nukleusa. Međutim, prisustvo male količine elemenata kao što je Sb i/ili Bi u rastopu (takođe se nazivaju štetnim elementima) može da smanji nodularnost. Ovaj negativni efekat može da se poništi primenom Ce ili drugog RE metala.

[0056] Uvođenjem RE oksida/Sb2O3/Sb2S3/Bi2O3/Bi2S3zajedno sa inokulantom legurom na bazi FeSi, dodaje se reaktant u već postojeći sistem sa inkluzijama Mg koje plutaju u rastopu i „slobodnim“ Mg. Dodavanje inokulanta nije burna reakcija, i očekuje se veliko iskorišćenje RE, iskorišćenje Sb, ako je dodat Sb oksid i/ili sulfid (Sb/Sb2O3/Sb2S3preostao u rastopu) i iskorišćenje Bi, ako je dodat Bi oksid i/ili sulfid (Bi/Bi2O3/Bi2S3) preostalog u rastopu.

[0057] Količina oksida metala retkih zemalja treba da bude od 0,1 do 15% masenih, na bazi ukupne količine inokulanta. U nekim otelotvorenjima, količina oksida metala retkih zemalja treba da bude od 0,2 do 12% masenih. U nekim otelotvorenjima, količina oksida metala retkih zemalja treba da bude od 0,5 do 10 % masenih. Čestice RE oksida treba da imaju malu veličinu čestica, tj. mikronsku veličinu (npr.1-50 µm, ili npr.1-10 µm). Oksid(i) metala retkih zemalja su jedan ili više od CeO2i/ili La2O3i/ili Y2O3. Oksid metala retkih zemalja takođe može da uključuje okside Nd i/ili Pr i drugih metala retkih zemalja. Inokulant može da sadrži smešu pomenutih oksida metala retkih zemalja. Dodavanje RE kao jednog ili više od RE oksida u kombinaciji sa legurom na bazi FeSi je povoljno na više načina; pored toga što daju veliki broj nodula u livenim uzorcima, predmetni inokulanti imaju tu prednost što legura na bazi ferosilicijuma na jednostavan način može da se prilagodi za različite primene variranjem količine RE oksida, i drugih aktivnih elemenata inokulanta (Bi, Sb oksid/sulfid), čime se izbegavaju skupi koraci legiranja; i moguće je dobiti specifične kompozicije inokulanta u maloj zapremini. Takođe se smatra da će se RE oksid(i) topiti i/ili rastvarati brže od intermetalnih faza, koje su generalno grublje u leguri ferosilicijuma.

[0058] Čestice Sb2S3, čestice Sb2O3, čestice Bi2S3i čestice Bi2O3treba da imaju malu veličinu čestica, tj. mikronsku veličinu, što dovodi do veoma brzog rastapanja ili rastvaranja pomenutih čestica kada se uvedu u rastop livenog gvožđa. Pogodno, pomenute čestice RE oksida, i najmanje jedna od čestica Bi i/ili Sb i/ili Fe oksida/sulfida meša se sa legurom na bazi čestičnog FeSi, pre dodavanja inokulanta u rastop livenog gvožđa.

[0059] Količina čestičnog Bi2O3, ako je prisutan, treba da bude od 0,1 do 15% masenih, na bazi ukupne količine inokulanta. U nekim otelotvorenjima, količina Bi2O3može biti oko 0,1-10% masenih. Količina Bi2O3takođe može biti od oko 0,5 do oko 3,5% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta.

[0060] Količina čestičnog Bi2S3, ako je prisutan, treba da bude od 0,1 do 15% masenih, na bazi ukupne količine inokulanta. U nekim otelotvorenjima, količina Bi2S3može biti 0,1-10% masenih. Količina Bi2S3takođe može biti od oko 0,5 do oko 3,5% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta. Veličina čestica Bi2O3i Bi2S3obično je 1-10 µm.

[0061] Dodavanje Bi u obliku čestica Bi2S3i Bi2O3, ako su prisutni, umesto legiranja Bi sa legurom FeSi, ima nekoliko prednosti. Bi se loše rastvara u legurama ferosilicijuma, pa je iskorišćenje metalnog Bi dodatog u rastopljeni ferosilicijum malo, što povećava cenu inokulanta legure FeSi koja sadrži Bi. Nadalje, usled velike gustine elementarnog Bi, možda će biti problema da se dobije homogena legura tokom livenja i očvršćavanja. Još jedna poteškoća je isparljivost metalnog Bi usled niske tačke topljenja u poređenju sa ostalim elementima u inokulantu na bazi FeSi. Dodavanje Bi u obliku oksida, ako je prisutan, zajedno

1

sa legurom na bazi FeSi, obezbeđuje inokulant koji se lako proizvodi, i troškovi proizvodnje su verovatno niži u poređenju sa tradicionalnim procesom legiranja, pri čemu se količina Bi lako reguliše i reproduktivna je. Nadalje, pošto se Bi dodaje u obliku oksida, ako je prisutan, umesto legiranja u leguri FeSi, količina bizmuta u inokulantu se lako menja, npr. za manje proizvodne serije. Nadalje, mada se zna da Bi ima veliku moć inokulacije, kiseonik je takođe značajan za efikasnost predmetnog inokulanta, što obezbeđuje još jednu prednost dodavanja Bi u obliku oksida.

[0062] Količina čestičnog Sb2O3, ako je prisutan, treba da bude od 0,1 do 15% masenih, na bazi ukupne količine inokulanta. U nekim otelotvorenjima, količina Sb2O3može biti oko 0,1-8% masenih. Količina čestičnog Sb2O3takođe može biti oko 0,5 do 3,5% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta.

[0063] Količina čestičnog Sb2S3, ako je prisutan, treba da bude od 0,1 do 15% masenih, na bazi ukupne količine inokulanta. U nekim otelotvorenjima, količina Sb2S3može biti oko 0,1-8% masenih. Dobri rezultati su takođe dobijeni kada je količina Sb2S3od oko 0,5 do oko 3,5% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta. Veličina čestica Sb2O3i Sb2S3obično je 10-150 µm.

[0064] Dodavanje Sb u obliku čestica Sb2S3i/ili čestica Sb2O3umesto legiranja Sb sa legurom FeSi ima nekoliko prednosti. Mada je Sb snažan inokulant, kiseonik i sumpor su takođe značajni za delotvornost inokulanta. Druga prednost je dobra reproduktivnost i fleksibilnost kompozicije inokulanta, jer se količina i homogenost čestičnog Sb2S3i/ili Sb2O3u inokulantu lako reguliše. Značaj regulisanja količine inokulanata i postojanja homogene kompozicije inokulanta je očigledan, s obzirom na činjenicu da se antimon obično dodaje na nivou ppm. Dodavanje nehomogenog inokulanta može dovesti do pogrešnih količina elemenata za inokulaciju u livenom gvožđu. Još jedna prednost je isplativija proizvodnja inokulanta u poređenju sa metodama koje uključuju legiranje antimona u leguri na bazi FeSi.

[0065] Ukupna količina jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, ako je prisutna, treba da bude od 0,1 do 5% masenih, na bazi ukupne količine inokulanta. U nekim otelotvorenjima, količina jednog ili više od Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše može biti 0,5-3% masenih. Količina jednog ili više od Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, takođe može biti od oko 0,8 do oko 2,5 % masenih, na bazi ukupne mase inokulanta. Komercijalni

1

proizvodi gvožđe oksida za industrijsku primenu, kao u oblasti metalurgije, mogu imati sastav koji obuhvata različite vrste jedinjenja i faza gvožđe oksida. Glavne vrste gvožđe oksida su Fe3O4, Fe2O3, i/ili FeO (uključujući druge faze mešanih oksida Fe<II>i Fe<III>; gvožđe (II,III)oksidi), koji svi mogu da se koriste u inokulantu prema predmetnom pronalasku.

Komercijalni proizvodi gvožđe oksida za industrijsku primenu mogu da sadrže manje (zanemarljive) količine drugih oksida metala i nečistoća.

[0066] Ukupna količina jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, ako je prisutna, treba da bude od 0,1 do 5% masenih, na bazi ukupne količine inokulanta. U nekim otelotvorenjima, količina jednog ili više od FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, može biti 0,5-3% masenih. Količina jednog ili više od FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, takođe može biti od oko 0,8 do oko 2,5% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta. Komercijalni proizvodi gvožđe sulfida za industrijsku primenu, kao u oblasti metalurgije, mogu imati sastav koji obuhvata različite vrste jedinjenja i faza gvožđe sulfida. Glavne vrste gvožđe sulfida su FeS, FeS2i/ili Fe3S4(gvožđe(II, III)sulfid; FeS·Fe2S3), uključujući nestehiometrijske faze FeS; Fe1+xS (x > 0 do 0,1) i Fe1-yS (y > 0 do 0,2), i svi mogu da se koriste u inokulantu prema predmetnom pronalasku. Komercijalni proizvodi gvožđe sulfida za industrijsku primenu mogu da sadrže manje (zanemarljive) količine drugih sulfida metala i nečistoća.

[0067] Jedna svrha dodavanja jednog ili više od Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, u rastop livenog gvožđa, jeste namerno dodavanje kiseonika i sumpora u rastop, što može doprineti povećanju broja nodula.

[0068] Podrazumeva se da ukupna količina čestica RE oksida, i najmanje jednog od čestica Sb oksida/sulfida, čestica Bi oksida/sulfida, i bilo kog Fe oksida/sulfida, ako je prisutan, treba da iznosi do oko 20% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta. Takođe, treba shvatiti da sastav legure na bazi FeSi može da varira u definisanom opsegu, i stručnjak će znati da se količina legiranih elemenata dopunjava do 100%. Postoji više klasičnih inokulanata legura na bazi FeSi, i stručnjak će znati kako na toj osnovi da menja bazni sastav FeSi.

[0069] Prema predmetnom pronalasku, dodati udeo inokulanta u rastopu livenog gvožđa je obično od oko 0,1 do 0,8% masenih. Stručnjak može da podesi dodati udeo u zavisnosti od

1

koncentracije elemenata, npr. za inokulant sa velikim sadržajem Bi i/ili velikim sadržajem Sb obično je potreban manji dodati udeo.

[0070] Predmetni inokulant se dobija obezbeđivanjem legure na bazi čestičnog FeSi sa sastavom kao što je ovde definisan, i dodavanjem u pomenutu čestičnu bazu oksida metala retkih zemalja i najmanje jednog od čestičnog Sb2O3/Sb2S3/Bi2O3/Bi2S3, i opciono jednog ili više od Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, da bi se dobio predmetni inokulant. Oksid(i) metala retkih zemalja i najmanje jedan od čestica Sb2O3, Sb2S3, Bi2O3i/ili Bi2S3, kao i čestica Fe oksida/sulfida, ako su prisutni, mogu se mehanički/fizički mešati sa česticama legure na bazi FeSi. Može da se koristi svaka pogodna mešalica za mešanje/homogenizaciju čestičnih i/ili praškastih supstanci. Mešanje može da se izvodi u prisustvu pogodnog veziva, ali treba imati u vidu da prisustvo veziva nije neophodno. Oksid(i) metala retkih zemalja i najmanje jedan od čestica Sb2O3, Sb2S3, Bi2O3i/ili Bi2S3, kao i čestica Fe oksida/sulfida, ako su prisutni, takođe mogu biti homogenizovani sa česticama legure na bazi FeSi, dajući homogeno pomešani inokulant. Homogenizacijom oksida metala retkih zemalja i pomenutih dodatnih praškastih sulfida/oksida, sa česticama legure na bazi FeSi, može da se formira stabilna obloga na česticama legure na bazi FeSi. Međutim, treba imati u vidu da mešanje i/ili homogenizacija čestica oksida metala retkih zemalja, i bilo kog drugog pomenutog čestičnog oksida/sulfida, sa legurom na bazi čestičnog FeSi, nije obavezno da bi se dobio efekat inokulacije. Legura na bazi čestičnog FeSi i oksid(i) metala retkih zemalja, i bilo koji drugi pomenuti čestični oksidi/sulfidi, mogu da se dodaju odvojeno ali istovremeno u tečno liveno gvožđe. Inokulant takođe može da se doda kao inokulant u kalupu. Čestice inokulanta legure FeSi, oksida metala retkih zemalja, i bilo koji pomenuti čestični Bi oksid/sulfid, Sb oksid/sulfid, i/ili Fe oksid/sulfid, ako je prisutan, takođe mogu da se oblikuju u aglomerate ili brikete, prema opšte poznatim metodama.

[0071] Sledeći primeri pokazuju da dodavanje čestica oksida metala retkih zemalja i čestica Sb2O3/Sb2S3/Bi2O3/Bi2S3zajedno sa česticama legure na bazi FeSi dovodi do povećane gustine broja nodula kada se inokulant doda u liveno gvožđe, u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike u WO 99/29911, kao što je definisano u nastavku. Veći broj nodula omogućava smanjenje količine inokulanta potrebnog da se postigne željeni efekat inokulacije.

1

Primeri

[0072] Svi test uzorci su analizirani u pogledu mikrostrukture da bi se odredila gustina nodula. Mikrostruktura je ispitana u jednoj istegljivoj šipki iz svakog ispitivanja prema ASTM E2567-2016. Zadati limit za veličinu čestica je >10 µm. Tegljivi uzorci su imali Ø28 mm i liveni su u standardnim kalupima prema ISO1083 - 2004, i isečeni su i pripremljeni prema standardnoj praksi za analizu mikrostrukture, pa su procenjeni pomoću softvera za automatsku analizu slike. Gustina nodula (takođe se naziva gustina broja nodula) predstavlja broj nodula (br. nodula) po mm<2>, skraćeno N/mm<2>.

[0073] Gvožđe oksid korišćen u sledećim primerima bio je komercijalni magnetit (Fe3O4) sa specifikacijom (dobijenom od proizvođača); Fe3O4> 97,0%; SiO2< 1,0%. Komercijalno proizveden magnetit verovatno sadrži druge oblike gvožđe oksida, kao što je Fe2O3i FeO. Glavna nečistoća u komercijalnom magnetitu bio je SiO2, kako je napred navedeno.

[0074] Gvožđe sulfid korišćen u sledećim primerima bio je komercijalni proizvod FeS.

Analiza komercijalnog proizvoda ukazala je na prisustvo drugih jedinjenja/faza gvožđe sulfida pored FeS, i uobičajenih nečistoća u zanemarljivoj količini.

Primer 1

[0075] Pripremljena su dva rastopa, rastop P i rastop Q, i svaki rastop je u pokrivenoj kutlači za topljenje tretiran sa 1,20-1,25% masenih standardne MgFeSi legure za nodularizaciju čiji je sastav (maseni %) 46,0% Si; 4,33% Mg; 0,69% Ca; 0,44% RE; 0,44% Al, ostatak Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, (RE su metali retke zemlje koji sadrže oko 65% Ce i 35% La). Za pokrivanje je korišćeno 0,7 masenih % čeličnih opiljaka. Tretman pomoću MgFeSi je obavljen na 1500° C. Ispitivanja inokulacije su izvršena iz svakog rastopa tretiranog magnezijumom, kao što je prikazano u Tabeli 1, sa dodatim udelom od 0,2 mas.%. Vreme progrevanja od punjenja kutlače za izlivanje koja sadrži inokulant do izlivanja bilo je 1 minut za sva ispitivanja. Temperatura izlivanja je bila 1392-1365° C za rastop P i 1384-1370 °C za rastop Q. U ovom primeru, tretirani rastopi su izliveni u blok. Deo u kome je analiziran broj nodula imao je debljinu od 20 mm. Finalni hemijski sastav livenog gvožđa u svim postupcima obrade bio je u okviru 3,4-3,6 mas.% C, 2,3-2,5 mas.% Si, 0,29-0,31 mas.% Mn, 0,007-0,011 mas.% S, 0,040-0,043 mas.% Mg.

1

[0076] Legura na bazi FeSi, za inokulant prema predmetnom pronalasku, imala je sastav (u masenim %) 75% Si; 1,57% Al; 1,19% Ca; ostatak Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, ovde označena kao inokulant A. Legura na bazi inokulanta A obložena je pomoću CeO2i Bi2S3u količini prikazanoj u Tabeli 1.

[0077] Druga legura na bazi FeSi, za inokulant prema predmetnom pronalasku, imala je sastav (u masenim %) 68,2% Si; 0,93% Al; 0,94% Ba; 0,95% Ca; ostatak Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, ovde označena kao inokulant B. Čestice legure na bazi inokulanta A i inokulanta B obložene su pomoću CeO2i Bi2S3u količini prikazanoj u Tabeli 1.

[0078] Inokulant prema prethodnom stanju tehnike je bio inokulant prema WO99/29911, sa sastavom bazne legure (u masenim %) od 74,2% Si; 0,97% Al; 0,78% Ca; 1,55% Ce, ostatak Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, ovde označena kao inokulant X.

[0079] Količine čestičnog CeO2i čestičnog Bi2S3dodate u leguru na bazi FeSi (inokulant A i inokulant B) prikazane su u Tabeli 1, zajedno sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike. Količine CeO2, Bi2S3, FeS i Fe3O4su na bazi ukupne mase inokulanata u svim testovima. Količine CeO2, Bi2S3, FeS i Fe3O4predstavljaju procenat jedinjenja.

Tabela 1. Sastav inokulanta.

[0080] Gustina nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu P prikazana je na Slici 1, a gustina nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu Q prikazana je na Slici 2.

2

[0081] Analiza mikrostrukture je pokazala da oba inokulanta prema predmetnom pronalasku imaju značajno veću gustinu nodula u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

Primer 2

[0082] Pripremljena su tri rastopa, rastop W, Y i Z, i svaki rastop je u pokrivenoj kutlači za topljenje tretiran sa 1,20-1,25% masenih standardne MgFeSi legure za nodularizaciju čiji je sastav (maseni %) 46,0% Si; 4,33% Mg; 0,69% Ca; 0,44% RE; 0,44% Al, ostatak Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, (RE su metali retke zemlje koji sadrže oko 65% Ce i 35% La). Za pokrivanje je korišćeno 0,7 masenih % čeličnih opiljaka. Tretman pomoću MgFeSi je obavljen na 1500 °C. Ispitivanja inokulacije su izvršena iz svakog rastopa tretiranog magnezijumom, kao što je prikazano u Tabeli 2, sa dodatim udelom od 0,2 mas.%. Vreme progrevanja od punjenja kutlače za izlivanje koja sadrži inokulant do izlivanja bilo je 1 minut za sva ispitivanja. Temperatura izlivanja je bila 1370-1353° C za rastop W i 1389-1361°C za rastop Y, i 1381-1363 °C za rastop Z. Finalni hemijski sastav livenog gvožđa u svim postupcima obrade bio je u okviru 3,5-3,7 mas.% C, 2,3-2,5 mas.% Si, 0,29-0,31 mas.% Mn, 0,007-0,011 mas.% S, 0,040-0,043 mas.% Mg.

[0083] Sastav legure na bazi čestičnog FeSi bio je isti kao što je navedeno u primeru 1.

Čestice legure na bazi inokulanta A obložene su čestičnim CeO2, i čestičnim Bi2S3, Bi2O3, Sb2S3i/ili Sb2O3u količini prikazanoj u Tabeli 2. Inokulant prema prethodnom stanju tehnike bio je inokulant prema WO99/29911, sa sastavom bazne legure, inokulanta X, kao što je definisano u primeru 1.

[0084] Količine čestičnog CeO2i čestičnog Bi2S3, Bi2O3, Sb2S3and Sb2O3, dodate u leguru na bazi FeSi (inokulant A) prikazane su u Tabeli 2, zajedno sa inokulantima prema prethodnom stanju tehnike. Količine CeO2, Bi2S3, Bi2O3, Sb2S3, Sb2O3, FeS i Fe3O4predstavljaju procenat jedinjenja, na bazi ukupne mase inokulanata u svim testovima.

Tabela 2. Sastav inokulanta.

[0085] Gustina nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu W prikazana je na Slici 3. Analiza mikrostrukture je pokazala da inokulant prema predmetnom pronalasku; legura na bazi čestičnog FeSi (inokulant A) obložena cerijum oksidom, bizmut oksidom i bizmut sulfidom ima veoma mnogo veću gustinu nodula u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

[0086] Slika 4 prikazuje gustinu nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu Y. Analiza mikrostrukture je pokazala da svi inokulanti prema predmetnom pronalasku; legura na bazi čestičnog FeSi (inokulant A) obložena cerijum oksidom, zajedno sa kombinacijom bizmut oksida, bizmut sulfida, antimon oksida i/ili antimon sulfida ima znatno veću gustinu nodula u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

[0087] Slika 5 prikazuje gustinu nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu Z, koji ima veliki sadržaj CeO2pored Bi2O3. Analiza mikrostrukture je pokazala da inokulanti prema predmetnom pronalasku; legura na bazi čestičnog FeSi (inokulant A) obložena cerijum oksidom zajedno sa bizmut oksidom, ima veoma mnogo veću gustinu nodula u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

Primer 3

[0088] Dva rastopa livenog gvožđa, rastop AG i rastop AH, svaki od 275 kg, pripremljena su i tretirana sa 1,20-1,25 mas.% MgFeSi nodularizatora čiji je sastav, u mas.%, 46,0% Si, 4,33% Mg, 0,69% Ca, 0,44% RE, 0,44% Al, ostatak Fe i slučajne nečistoće, u pokrivenoj kutlači za topljenje. Za pokrivanje je korišćeno 0,7 masenih % čeličnih opiljaka. Dodati udeo za sve inokulante bio je 0,2% masenih, dodato u svaku kutlaču za izlivanje. Temperatura tretiranja MgFeSi bila je 1500 °C i temperatura izlivanja je bila 1390 - 1362 °C za rastop AG, i 1387 - 1361 °C za rastop AH. Vreme progrevanja od punjenja kutlače za izlivanje do izlivanja bilo je 1 minut za sva ispitivanja. Hemijski sastav u svim postupcima obrade bio je u okviru 3,5-3,7 mas.% C, 2,3-2,5 mas.% Si, 0,29-0,31 mas.% Mn, 0,009-0,011 mas.% S, 0,04-0,05 mas.% Mg.

[0089] Količine čestičnog La2O3, Y2O3i CeO2, i čestičnog Bi2O3i Sb2O3, dodate u leguru na bazi FeSi (inokulant A, inokulant B i inokulant X, kao što je definisano u primeru 1) prikazane su u Tabeli 3 i 4, zajedno sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

Količine čestičnog La2O3, Y2O3i CeO2, i čestičnog Bi2O3, Sb2O3, FeS i Fe3O4, predstavljaju procenat jedinjenja, na bazi ukupne mase inokulanata u svim testovima.

Tabela 3. Sastav inokulanta.

2

[0090] Gustina nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu AG prikazana je na Slici 6. Analiza mikrostrukture je pokazala da inokulant prema predmetnom pronalasku, legura na bazi čestičnog FeSi (inokulant A ili inokulant B) obložena lantan oksidom, bizmut oksidom i i/ili antimon oksidom, ima veoma mnogo veću gustinu nodula u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

Tabela 4. Sastav inokulanta.

[0091] Gustina nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu AH prikazana je na Slici 7. Analiza mikrostrukture je pokazala da inokulant prema predmetnom pronalasku, legura na bazi čestičnog FeSi (inokulant A ili inokulant B) obložena itrijum oksidom ili cerijum oksidom, u kombinaciji sa bizmut oksidom i i/ili antimon oksidom, ima veoma mnogo veću gustinu nodula u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

Primer 4

[0092] Jedan rastop livenog gvožđa, rastop AK od 275 kg, pripremljen je i tretiran sa 1,20-1,25 mas.% MgFeSi legure nodularizatora sledećeg sastava: 46,0 mas.% Si, 4,33 mas.% Mg, 0,69 mas.% Ca, 0,44 mas.% RE, 0,44 mas.% Al, ostatak Fe i slučajne nečistoće, u pokrivenoj kutlači za topljenje. Za pokrivanje je korišćeno 0,7 masenih % čeličnih opiljaka. Rastop je iz kutlače za tretiranje presut u kutlače za izlivanje. Dodati udeo za sve inokulante bio je 0,2% masenih, dodato u svaku kutlaču za izlivanje. Temperatura tretiranja MgFeSi bila je 1500°C, i temperatura izlivanja je bila 1378 - 1368 °C. Vreme progrevanja od punjenja kutlača za izlivanje do izlivanja bilo je 1 minut za sva ispitivanja.

[0093] Ispitivani inokulanti su imali leguru na bazi ferosilicijuma sastava prema prethodnom stanju tehnike kao što je opisano u primeru 1 (ovde označena kao inokulant X, kao što je definisano u primeru 1), sledećeg sastava: 74 mas.% Si, 2,42 mas.% Ca, 1,73 mas.% Zr, 1,23 mas.% Al, ovde označenu kao inokulant C. Čestice legure na bazi ferosilicijuma (inokulant C) obložene su čestičnim CeO2i čestičnim Sb2O3mehaničkim mešanjem, da se dobije homogena smeša.

[0094] Hemijski sastav u svim postupcima obrade bio je u okviru 3,5-3,7 mas.% C, 2,3-2,5 mas.% Si, 0,29-0,31 mas.% Mn, 0,009-0,011 mas.% S, 0,04-0,05 mas.% Mg.

[0095] Količina čestičnog CeO2i čestičnog Sb2O3dodata u leguru na bazi FeSi (inokulant C) prikazana je u Tabeli 5, zajedno sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike. Količine CeO2, Sb2O3, FeS i Fe3O4predstavljaju procenat jedinjenja, na bazi ukupne mase inokulanata u svim testovima.

Tabela 5. Sastav inokulanta.

[0096] Gustina nodula u livenom gvožđu iz ispitivanja inokulacije u rastopu AK prikazana je na Slici 8. Analiza mikrostrukture je pokazala da inokulant prema predmetnom pronalasku (inokulant C CeO2/Sb2O3) ima znatno veću gustinu nodula u poređenju sa inokulantom prema prethodnom stanju tehnike.

[0097] Pošto su opisana različita otelotvorenja pronalaska, stručnjaku će biti očigledno da se mogu koristiti ostala otelotvorenja koja uključuju koncepte. Ovaj i drugi primeri iz pronalaska, prethodno ilustrovani i na pratećim slikama, služe samo kao primer i stvarni obim pronalaska treba odrediti iz narednih patentnih zahteva.

2

Claims

Patentni zahtevi

1. Inokulant za proizvodnju livenog gvožđa sa sferoidnim grafitom, pri čemu pomenuti inokulant sadrži leguru čestičnog ferosilicijuma koja sadrži od 40 do 80% masenih Si, 0,02-8% masenih Ca;

0-5% masenih Sr;

0-12% masenih Ba;

0-10% masenih metala retkih zemalja;

0-5% masenih Mg;

0,05-5% masenih Al;

0-10% masenih Mn;

0-10% masenih Ti;

0-10% masenih Zr;

pri čemu pomenuti inokulant dodatno sadrži, u odnosu na masu, na bazi ukupne mase inokulanta:

0,1 do 15% masenih čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i

najmanje jedan od: od 0,1 do 15% čestičnog Bi2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Bi2S3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2S3, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, ostatak je gvožđe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini.

2. Inokulant prema zahtevu 1, pri čemu, ferosilicijumska legura sadrži od 45 do 60% masenih Si.

3. Inokulant prema zahtevu 1, pri čemu, ferosilicijumska legura sadrži od 60 do 80 % masenih Si.

4. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, metali retke zemlje uključuju Ce, La, Y i/ili mišmetal.

5. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant sadrži 0,2 do 12% masenih čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja.

2

6. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, oksid(i) metala retkih zemalja su CeO2i/ili La2O3i/ili Y2O3.

7. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant sadrži od 0,3 do 10% čestičnog Bi2O3.

8. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant sadrži od 0,3 do 10% čestičnog Bi2S3.

9. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant sadrži od 0,3 do 10% čestičnog Sb2O3.

10. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant sadrži od 0,3 do 10% čestičnog Sb2S3.

11. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant sadrži od 0,5 do 3% jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili od 0,5 do 3% jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše.

12. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, ukupna količina čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, i/ili čestičnog Bi2S3, čestičnog Sb2O3, i/ili čestičnog Sb2S3, i/ili jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, iznosi do 20% masenih, na bazi ukupne mase inokulanta.

13. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant je u obliku homogene smeše ili fizičke smeše legure čestičnog ferosilicijuma i čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, čestičnog Bi2S3, čestičnog Sb2O3, čestičnog Sb2S3, jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše.

14. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, čestičnog Bi2S3, čestičnog Sb2O3, čestičnog Sb2S3, jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, prisutni su kao jedinjenja za oblaganje na leguri na bazi čestičnog ferosilicijuma.

15. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant je u obliku aglomerata sačinjenih od smeše legure čestičnog ferosilicijuma i čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, čestičnog Bi2S3, čestičnog Sb2O3, čestičnog Sb2S3, jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše.

16. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, inokulant je u obliku briketa sačinjenih od smeše legure čestičnog ferosilicijuma i čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i najmanje jednog od čestičnog Bi2O3, čestičnog Bi2S3, čestičnog Sb2O3, čestičnog Sb2S3, jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše.

17. Inokulant prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, legura na bazi čestičnog ferosilicijuma i čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i najmanje jedan od čestičnog Bi2O3, čestičnog Bi2S3, čestičnog Sb2O3, čestičnog Sb2S3, jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, dodaju se odvojeno ali istovremeno u tečno liveno gvožđe.

18. Metoda za proizvodnju inokulanta prema zahtevima 1-17, koja obuhvata:

obezbeđivanje legure na bazi čestica koja sadrži

od 40 do 80% masenih Si,

0,02-8% masenih Ca;

0-5% masenih Sr;

0-12% masenih Ba;

0-10% masenih metala retkih zemalja;

0-5% masenih Mg;

0,05-5% masenih Al;

0-10% masenih Mn;

0-10% masenih Ti;

0-10% masenih Zr;

2

ostatak su Fe i slučajne nečistoće u uobičajenoj količini, i dodavanje u pomenutu bazu čestica, u odnosu na masu, na bazi ukupne masa inokulanta,

0,1 do 15% masenih čestičnog(ih) oksida metala retkih zemalja, i

najmanje jedan od: od 0,1 do 15% čestičnog Bi2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Bi2S3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2O3, i/ili od 0,1 do 15% čestičnog Sb2S3, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihove smeše, i/ili od 0,1 do 5% jednog ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihove smeše, da bi se proizveo pomenuti inokulant.

19. Metoda prema zahtevu 18, pri čemu, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i čestični Bi2O3, i/ili čestični Bi2S3, i/ili čestični Sb2O3, čestični Sb2S3, jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, mešaju se ili homogenizuju sa legurom na bazi čestica.

20. Metoda prema zahtevu 18, pri čemu, čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i čestični Bi2O3, i/ili čestični Bi2S3, i/ili čestični Sb2O3, čestični Sb2S3, jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, mešaju se pre mešanja sa legurom na bazi čestica.

21. Primena inokulanta prema zahtevima 1-15 u proizvodnji livenog gvožđa sa sferoidnim grafitom, dodavanjem inokulanta u rastop livenog gvožđa pre livenja, istovremeno sa livenjem ili kao inokulant u kalupu.

22. Upotreba prema zahtevu 21, pri čemu, legura na bazi čestičnog ferosilicijuma i čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i čestični Bi2O3, i/ili čestični Bi2S3, i/ili čestični Sb2O3, čestični Sb2S3, jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, dodaju se kao mehanička smeša ili homogena smeša u rastop livenog gvožđa.

23. Upotreba prema zahtevu 21, pri čemu, legura na bazi čestičnog ferosilicijuma i čestični oksid(i) metala retkih zemalja, i čestični Bi2O3, i/ili čestični Bi2S3, i/ili čestični Sb2O3, čestični Sb2S3, jedan ili više od čestičnog Fe3O4, Fe2O3, FeO, ili njihova smeša, i/ili jedan ili više od čestičnog FeS, FeS2, Fe3S4, ili njihova smeša, dodaju se odvojeno ali istovremeno u rastop livenog gvožđa.

2