NL8001834A - Werkwijze voor het ontzwavelen van gesmolten metaal. - Google Patents

Description

&

Lx 5656 \ >

Werkwijze voor het ontzwavelen van gesmolten metaal.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ontzwavelen van gesmolten metaal, in het bijzonder van gesmolten ruw-ijzer.

Voor het ontzwavelen van gesmolten metalen wordt bij voor-5 keur een ontzwavelingsmiddel gebruikt. Geschikte ontzwavelingsmidde-len, die vooraf worden toegevoegd, zijn bijvoorbeeld alkalimetaal-oxyden,. die snel reageren, en een slak met lage smelttemperatuur leveren, zoals bijvoorbeeld natriumcarbonaat, natriumhydroxyde, kalium-carbonaat en kaliumhydroxyde, dan wel mengsels daarvan met kleine 10 hoeveelheden calciumfluoride, natriumfluoride, ijzeroxyde, aluminium-fluoride, natriumaluminiumfluoride, kaliumaluminiumfluoride of mag-nesiumfluoride.

Bekende ontzwavelingsmiddelen zoals calciumoxyde, calcium-carbonaat, calciumnitride en magnesium-metaal zijn voor het ontzwaveld len door vooraf toevoegen niet geschikt, daar deze middelen ofwel te langzaam of te snel werken, terwijl deze middelen met behulp van omvangrijke toestellen aan de hete smelt moeten worden toegevoegd, hetgeen niet ekonomisch is. Het ontzwavelen van gesmolten metaal bij gebruik van een ontzwavelingsmiddel van de alkalimetaaloxydesoort ge-20 schiedt theoretisch in tegenwoordigheid van een reducerend element.

Uit de reactievergelijking kan worden afgeleid, dat vrij alkali-metaal uit het alkalioxyde wordt gevormd door een reduceermiddel,zoals koolstof, silicium, aluminium, magnesium, titaan of zirkoon, waarna dit metaal met de zwavel uit het metaalsulfide een alkalisul-25 fide vormt, dat vervolgens in de slak wordt opgelost, en aldus van het metaal wordt gescheiden. Uit het Fe-Al-fasediagram blijkt, dat aluminium het best in gesmolten ijzer kan worden gesmolten, en derhalve de grootste kans heeft om volledig tot de ontzwaveling bij te dragen. Magnesium is weliswaar een veel ractiever metaal, doch smelt 30 aanmerkelijk minder in het gesmolten ijzer, zodat het uiteindelijke effekt slechter is. Een voordeel van aluminium voor het ontzwavelen van gesmolten ruw-ijzer is verder, dat het de basiciteit van de slak niet vermindert, zodat de ontzwavelingsreactie onder dezelfde omstandigheden kan blijven verlopen.

35 De uitvinding verschaft een ontzwavelingsmiddel, dat voor deze doeleinden zeer geschikt is, en dat voorts op eenvoudige en gemakkelijke wijze voor het ontzwavelen van gesmolten metalen, en in 800 1 8 34 - 2 - het bijzonder van gesmolten ruw-ijzer, kan worden gebruikt, alsmede een werkwijze voor het toevoegen van dit ontzwavelingsmiddel. Daarbij wordt ofwel aluminium vooraf in het gesmolten ruw ijzer gesmolten, dat dan vervolgens met een ontzwavelingsmiddel kan reageren, 5 ofwel wordt het aluminium samen met het ontzwavelingsmiddel aan het gesmolten metaal toegevoegd. Bij voorkeur vindt het toevoegen van het aluminium vóór het toevoegen van het ontzwavelingsmiddel plaats.

Het ontzwavelingsmiddel van de alkalimetaaloxydesoort, dat voor deze wijze van werken geschikt is, kan worden gebruikt in 10 de vorm van poeder, korrels, samenhangende massa of vlokken van de watervrije stof, het zouthydraat of het zure carbonaat, en wel van kalium- of natriumcarbonaat, natrium- of kaliumhydroxyde, of kaliumnatriumcarbonaat. Wanneer het ontzwavelingsmiddel in de vorm van korrels of van een vaste massa wordt gebruikt, kan het samen met 15 een organisch bindmiddel worden toegevoegd, zoals een kleine hoeveelheid stijfsel, dextrine, lijm, natuurhars of kunsthars, of van een 5 anorganisch bindmiddel, zoals cement, waterglas, klei, colloidaal silica of aluminiumfosfaat.

Aluminiummetaal in de vorm van een massa, korrels of poè-20 der wordt in de hete smelt gevoerd, waarbij voor het vertragen van de reactie aan de buitenkant van de massa, de korrels of de poeder-deeltjes een deklaag, omhulling of drager kan worden aangebracht, die bestaat uit een materiaal, dat geen schadelijke invloed op de hete smelt of op de vuurvaste binnenwand van het smeltvat heeft.

25 Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden een ontzwa velingsmiddel van de alkalimetaaloxydesoort en aluminiummetaal ofwel juist voor het gebruik met elkaar gemengd, of als afzonderlijke ladingen gelijktijdig aan de smelt toegevoegd. Het is ook mogelijk de hete smelt te gieten, nadat het aluminiummetaal al in een behande-30 lingsvat is aangebracht, terwijl het ontzwavelingsmiddel halverwege het gieten aan de gietstroom wordt toegevoegd. De verhouding tussen de aluminiummassa en de totale massa van het ontzwavelingsmiddel bedraagt daarbij ongeveer 1..30 %· Wanneer minder dan 1 % aluminium wordt gebruikt, beïnvloedt de reducerende werking ervan het ontzwa-35 velingsmiddel niet, terwijl bij meer dan 30 % het ontzwavelingsmiddel in hoeveelheid afneemt, zodat een grotere hoeveelheid daarvan moet worden toegevoegd. Er wordt dan zoveel aluminiumoxyde gevormd, dat de vloeibaarheid van de slak wordt verminderd, zodat een overmaat niet gewenst is.

800 1 8 34 i - 3 -

De werkwijze volgens de uitvinding zal nu aan de hand van vergelijkende voorbeelden nader worden toegelicht.

In elk van deze voorbeelden werd de ontzwavelingswerking bij het toevoegen van aluminium vergeleken met die bij het niet-5 toevoegen daarvan bij gebruik van ruw-ijzer met dezelfde samenstelling, terwijl een metaalvat met dezelfde inhoud werd gebruikt, waarbij het toevoegen vooraf plaatsvond. Het bevattingsvermogen van het vat bedroeg 250 Mg, waarbij 2^0 Mg ruw ijzer in het vat werd gegoten met behulp van een mengwagen, teneinde daarin een ontzwavelingsbe-10 handeling uit te voeren.

Uit deze vergelijkende proefnemingen blijkt, dat bij gebruik van het ontzwavelingsmiddel samen met aluminium een 5·· 12 betere ontzwaveling kan worden verkregen dan zonder gebruik van aluminiumi 15 Deze proefnemingen zijn samengevat in de volgende tabel.

i * 800 1 8 34 ' f - 4- £ ·& ^ ^ Ρ ΙΛ IN ΙΛ ΙΛ CO Λ1

Ö OJ (M CM OJ r- CU

Ο Ο Ο O O O O

^ y «» 0» 0» *· * * φ ο ο ο ο ο o <u a +> H___________:----- ® Λ · S « ^¾. ^ HP „ _ Φ ® r* r· 1Γ\ ΙΛ *“ ^ > Ο -*· -4* ΙΛ ΙΛ Λ |Λ φ Ο Ο Ο Ο Ο Ο *££,(·»·*·» ·· ·** *· tqoOOO Ο Ο Ο ο > a ® &ο > a a φ ο ο

Ο ? S

+> ® u Ρ Ρ ü am ® ρ ρ > φ ® Η Η 'Η *Η ·Η <Η Η ® φ «$ φ Φ bO Φ δ0 U _ ® •nooooöog •Η Ο Ο Ο Ο ® ο « 3>>> > Φ > Λ "5R 'ïft >R.

------- ο ο ο (VI VO ΙΜ

a I

j§ HO

φ'κ Ο ΙΛ ο ο ο ο ο ο ο 55 φ OJ IN OJ ΙΛ σ\ ΙΛ Ο Ο ρ « Η > Ο £>. C“» ON ON OJ CVI <Μ Ρ “η Ο t- V Τ- Φ ο s + » 1 Φ •Η Ό --- ———————-pj Η * y"\ y-N /Λ y% y*N /*\ /"Ν /Λ, ·Η Ν"\ Η /-* ** inn* ^ ^ 1°η Η * Ο Ο Ο Ο ΙΛ ΙΛ Ο ΙΛ ΙΛ Η ^ Λ φ ο <Μ Μ (VI ον ον ®<0 ^ CO ^ Νμ/ Ν-/ Ό *-* w * ” βφφίο ca ca J4iQ "ο φ φ φ φ φ® Φ® Η bO I Η I II Η I ω

φ Φ Η Φ φ® «Φ I

ΗΌΟΦΌΠΌ Ό IX» § ΗΟΗ^ΟΦΟ Ο SO 3 (1) (Q φ Μ ,Μ (Q (0 Ρ 3 Μ Ρ ·Η > k ta Λ Φτΐ φ® φ φ fc φ ® ΟΦ Φ ·Η Ö Φ ·ΗΉ

? Ρ Ο IP HP Ρ 1( Ή Η S

ta Λ Λ ΦΛΜ^ΛΜΛΜΟΒ -® W Ο Ρ ρ οι Ό ΟΟΙ ΟΟ 0033 003 Η ® ·Η Η Ο ·Η Φ Η Ή Φ ·Η ® Η Η ^ J Η Φ Ο Ό «ή <0 Η « <! Η S ' *β S h «< ] Φ 8 h « __ > . ω Η Η > Η Η Η Η Η Η > > Η Ό Η Η bO tw bO (Η 60 ‘W Φ Φ Ö Φ Ö Φ® Φ Η φ ·Η ο ·η ο η ο ο ,α-ΦίπΌ ti 'ö ® ö ® ® ft ® ft g ft ®

O Η I Η I ·Η I S

Ο > · > · > · ®

ί> Ρ HP HP Η W

Η bO Η bO ·Η bO

S3 > Ρ > Ρ>_>_J * 800 1 8 34

Claims (3)

1. Werkwijze voor het ontzwavelen van gesmolten metaal, in het bijzonder gesmolten ruw-ijzer, met het kenmerk, dat alumi-niummetaal samen met een ontzwavelingsmiddel van de alkalimetaal-oxydesoort wordt gebruikt, en wel in een hoeveelheid van 1..30 #, 3 betrokken op de totale massa van het ontzwavelingsmiddel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ontzwavelingsmiddel en het aluminium vooraf in een behandelings-vat worden aangebracht, alvorens het hete metaal wordt gegoten.

3« Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 10 het aluminium vooraf in het behandelingsvat wordt aangebracht, alvorens het hete metaal wordt gegoten, terwijl het ontzwavelingsmiddel aan de- gietstroom wordt toegevoegd. 800 1 8 34