BRPI1009516B1 - Método para dessulfuração de metal quente - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA DESSULFURAÇÃO DE METAL QUENTE A presente invenção refere-se ao método para dessulfuração de um metal quente 2 que inclui agitar o metal quente 2 ao qual um agente de dessulfuração 8 foi adicionado para dispersar o agente de dessulfuração 8 e dessulfurar o metal quente 2, em que a adição do agente de dessulfuração 8 ao metal quente 2 é dividida em adições múltiplas; e, em pelo menos uma adição entre a segunda adição e as adições subsequentes do agente de dessulfuração 8, o agente de dessulfuração 8 é adicionado à escória 9 deixada flutuar até a superfície do metal quente 2 pela interrupção temporária da agitação ou pela redução temporária da força de agitação, portanto a eficiência da reação do agente de dessulfuração adicionado é melhorada. Preferivelmente a profundidade de imersão de um impulsor é diminuída quando a escória é deixada flutuar e o impulsor é movido para baixo quando a escória deixada flutuar é retirada do metal quente.
Description
A presente invenção refere-se a uma tecnologia para dessulfurar metal quente (ferro gusa) pela adição de um agente de dessulfuração ao metal quente e agitando o metal quente.
Por exemplo, a tecnologia descrita na PTL 1 foi convencional-mente usada como método para dessulfuração de metal quente pela adição de um agente de dessulfuração ao metal quente e agitando-se o metal quente com um impulsor. A PTL 1 descreve uma tecnologia na qual um impulsor é girado a um número predeterminado de revoluções até que se passe um tempo predeterminado a partir do início do tratamento de dessulfuração (passo inicial), o número de revoluções do impulsor é relativamente diminuído ou a rotação é interrompida (etapa intermediária), e então o número de revoluções do impulsor é relativamente aumentado ou a rotação é reiniciada (passo final). Essa tecnologia pretende melhorar a eficiência da dessulfuração pela facilitação da flutuação do agente de dessulfuração na etapa intermediária (parágrafo [0015]) e então provocando a colisão entre o agente de dessulfuração que flutuou e o impulsor para produzir uma nova interface reativa no agente de dessulfuração no último passo (parágrafos [0018] e [0019]). A PTL 1 descreve que a adição do agente de dessulfuração é preferivelmente dividida em duas ou tres adições (parágrafo [0014]) e as adições são executadas no passo inicial e no passo final.
Como fica claro da descrição da PTL 1, quando da adição de um fluxo contendo o agente de dessulfuração ao metal quente é dividida em, adições múltiplas, um agente de dessulfuração adicional é adicionado em um estado de agitação no qual o agente de dessulfuração adicional pode ser disperso no metal quente. Confome descrito acima, a PTL 1 descreve um processo que diminui temporariamente o número de revoluções do impulsor, mas o agente de dessulfuração não é adicionado quando o número de revoluções do impulsor é diminuído (etapa intermediária). Em outras palavras, na PTL 1 o número de revoluções do impulsor é temporariamente diminuído para melhorar a eficiência do agente de dessulfuração que foi previamente adicionado.
PTL 1. Publicação de Pedido de Patente Japonesa não exami-nada n° 2008-101262.
Os inventores da presente invenção reconheceram um outro problema abaixo na técnica relativa. No estado no qual a agitação é execu-tada com uma força de agitação que pode dispersar o agente de dessulfuração adicionado anteriormente no metal quente, um agente de dessulfuração (adicional) recém adicionado é altamente passível de contatar diretamente a superfície do metal quente. Aqui o agente de dessulfuração tem capacidade de umedecimento pobre com o metal quente. Portanto, conforme mostrado na figura 8, um agente de dessulfuração adicional 8 se aglomera quando contata a superfíciedo metal quente, o que pode diminuir a eficiência da reação de dessulfuração. Em vista do acima, um objetivo da presente invenção é fornecer um método para dessulfurar metal quente que possa aumentar a eficiência de reação de um agente de dessulfuração adicionado.
Para resolver o problema descrito acima, a presente invenção é caracterizada conforme segue. (1) O método para dessulfurar metal quente inclui agitar um metal quente ao qual foi adicionado um agente de dessulfuração para dispersar o agente de dessulfuração e dessulfurar o metal quente, em que a adição do agente de dessulfuração ao metal quente é dividida em múltiplas adições; e, em pelo menos uma adição entre a segunda adição e as subsequentes (se houver) do agente de dessulfuração, o agente de dessulfuração é adicionado à escória feita flutuar até a superfície do metal quente pela interrupção temporária da agitação ou pela redução temporária da força de agitação. (2) Na tecnologia do item (1) acima, a agitação é executada gi- rando-se um impulsor mergulhado no metal quente, e a escória é feita flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor para executar a adição do agente de dessulfuração. (3) Na tecnologia do item (2) acima, a adição do agente de des-sulfuração à escória é executada em uma posição próxima do eixo de rota-ção do impulsor. (4) Na tecnologia dos itens (2) e (3) acima, a escória induzida a flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor é então retirada do metal quente pelo aumento do número de revoluções do impulsor; e quando a escória induzida a flutuar é retirada do metal quente, o impulsor é movido para baixo. (5) Na tecnologia dos itens (2) a (4) acima, quando a escória é feita flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor, a profundidade de mergulho do impulsor é diminuída.
De acordo com a presente invenção, adicionando-se um agente de dessulfuração adicional à escória, é evitada a aglomeração do agente de dessulfuração adicional. Subsequentemente a força de agitação é retornada à força de agitação que pode dispersar o agente de dessulfuração, com o que o agente de dessulfuração adicional na escória que flutuou é introduzido no metal quente juntamente com a escória. Como resultado, a eficiência da reação de dessulfuração pode ser melhorada. Note que a reação de dessulfuração é facilitada à medida que a área interfacial reativa (área de contato entre o agente de dessulfuração e o metal quente) é aumentada. De acordo com a invenção do item (2) acima, a flutuação da escória pode ser controlada pelo número de revoluções do impulsor.
De acordo com a invenção do item (3) acima, a superfície do metal quente é inclinada na direção do eixo de rotação do impulsor devido à rotação do impulsor, e a camada de escória feita flutuar tem uma espessura maior em uma posição mais próxima do eixo de rotação. Adicionando-se o agente de dessulfuração a uma porção espessa da camada da escória flutuada, a aglomeração do agente de dessulfuração adicional pode ser evitada com certeza. Além disso, quando o número de revoluções do impulsor é aumentado, a camada de escória feita flutuar é retirada do metal quente a partir da porção da camada localizada mais próxima ao eixo de rotação. Portanto, adicionando-se o agente de dessulfuração em uma posição próxima ao eixo de rotação, o agente de dessulfuração adicionado pode ser rapidamente retirado do metal quente.
De acordo com a invenção do item (4) acima, quando a escória feita flutuar é retirada é sacada pelo aumento do número de revoluções do impulsor que foi diminuído uma vez, o impulsor é movido para baixo. Consequentemente, o agente de dessulfuração adicional é facilmente retirado enquanto ao mesmo tempo a frequência de colisões da escória com o impulsor á aumentada. Assim, a eficiência da reação de dessulfuração pode ser melhorada.
De acordo com a invenção do item (5) acima, diminuindo-se a profundidade de imersão do impulsor, a escória feita flutuar é deixada colidir com o impulsor. Consequentemente, uma nova interface reativa é produzida e assim a eficiência de reação de dessulfuração é melhorada. Além disso, quando o impulsor é movido para baixo na tecnologia do item (4) acima, a frequência de colisões da escória feita flutuar com o impulsor pode ser aumentada. Além disso, uma vez que o impulsor foi movido para cima na etapa anterior, o impulsor pode ser movido para baixo até o nível ótimo ou a distância do impulsor movido para baixo pode ser aumentada.
A figura 1 é uma vista esquemática mostrando o equipamento para tratamento de dessulfuração conforme a primeira modalidade da pre-sente invenção.
A figura 2 é um diagrama mostrando o programa de dessulfura-ção de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.
A figura 3 é um diagrama mostrando a relação entre a escória e o agente de dessulfuração conforme a primeira modalidade da presente invenção.
A figura 4 é um diagrama mostrando um exemplo de um pro-grama de elevação do impulsor conforme a segunda modalidade da presente invenção.
A figura 5 é um diagrama mostrando o estado no qual o impulsor foi movido para cima.
A figura 6 é um diagrama mostrando o estado no qual o agente de dessulfuração está sendo adicionado à escória que foi feita flutuar.
A figura 7 é um diagrama mostrando o estado no qual o impulsor está sendo movido para baixo.
A figura 8 é um diagrama mostrando a aglomeração de um a- gente de dessulfuração.
Uma primeira modalidade da presente invenção será agora descrita em relação aos desenhos anexos, mas a presente invenção não é limitada aos exemplos descritos abaixo. A figura 1 é um diagrama conceituai mostrando o equipamento para dessulfuração de metal quente nesta modalidade. A figura 3 mostra um exemplo de uso do equipamento para dessulfuração de metal quente mostrado na figura 1.
Inicialmente é descrita a configuração do equipamento. Na figura 1, o numeral de referência 1 denota uma panela de metal quente. A panela de metal quente 1 contém metal quente 2. Inserindo-se um impulsor 3 na panela de metal quente 1 contendo o metal quente 2 a partir do topo, o impulsor 3 é mergulhado no metal quente 2. Por exemplo, um impulsor de quatro lâminas (ou em forna de cruz) 3 é usado como o impulsor 3. O eixo de rotação 4 do impulsor 3 é disposto de modo a se estender na direção vertical e pode ser girado com um motor de acionamento 5. O motor de acionamento 5 controla o número de revoluções em resposta a um comando de um controlador 7. Girando-se o impulsor 3 a um número predeterminado de revoluções, o metal quente 2 contido na panela de metal quente 1 é agitado mecanicamente. Assim, o agente de dessulfuração 8 (referir-se à figura 3) adicionado ao metal quente 2 pode ser disperso no metal quente 2 para alcançar a dessulfuração. O numeral de referência 6 denota o equipamento de adição de agente de dessulfuração. Com o equipamento de adição de agente de dessulfuração 6, uma quantidade predeterminada de agente de dessulfuração 8 pode ser adicionada ao metal quente 2 em resposta a um comando do controlador 7.
A informação de um programa de padrão de rotação do impulsor 3, e um padrão de adição do agente de dessulfuração 8 é introduzida no controlador 7. A figura 2 mostra um exemplo do programa do padrão de rotação e do padrão de adição do agente de dessulfuração 8 nessa modalidade. Na figura 2, o eixo vertical mostra o número de revoluções de um impulsor, o eixo horizontal mostra o tempo usado para o tratamento de dessulfuração, e a seta indica o momento de adição do agente de dessulfuração. Nesse programa mostrado na figura 2, o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado para um número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração após a iniciação do tratamento de dessulfuração, e o número de revoluções é controlado de modo a manter o número de revoluções N1 como um alvo. Aqui, o número de revoluções do impulsor 3 é temporariamente diminuído para um número de revoluções N2 para os momentos predeterminados de flutuação da escória (duas vezes nesta modalidade) quando o tempo predeterminado se passa. Como primeiro tratamento de adição, uma quantidade predeterminada de agente de dessulrufação 8 (cerca de 1/2 da quantidade total nessa modalidade) é adicionada quando o número de revluções do impulsor 3 alcança o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração após a iniciação do tratamento de dessulfuração. Além disso, depois de a escória ser feita flutuar pela diminuição do número de revoluções do impulsor 3 para o número de revoluções N2 para flutuação da escória, uma quantidade predeterminada de agente de dessulfuração 8 (cerca de 1/4 da quantidade total de cada nesta modalidade) é adicionada. O número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração é o número de revoluções que pode dispersar o agente de dessulfuração 8, que tem uma gravidade específica baixa, no metal quente 2. De acordo com a investigação conduzida pelos inventores, o agente de dessulfuração 8 (ou o fluxo contendo o agente de dessulfuração 8) adicionado ao metal quente 2 pode ser disperso ajustando-se o número de revoluções do impulsor 3 para ser 80 rpm ou mais e assim a dessulfuração será alcançada. Entretanto, a eficiência da agitação é diminuída devido ao desgaste do impulsor ou similar. O número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração precisa ser aumentado em proporção da diminuição da eficiência da agitação. Portanto o número de revoluções do impulsor 3 pode ser ajustado adequadamente de acordo com o uso do impulsor 3 para garantir o estado de agitação pretendido. Em outras palavras, a faixa do número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração pode ser determinada previamente em consideração das especificações do equipamento e da carga aplicada ao equipamento, e assim o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração pode ser ajustado adequadamente e mudado de acordo com o uso do impulsor 3.
O número de revoluções N2 para flutuação da escória é um nú-mero de revoluções controlado para diminuir a eficiência de agitação de forma que a escória 9 possa flutuar até uma superfície 2a (referir-se à figura 3) do metal quente 2. Normalmente a escória 9 é feita flutuar até a superfície 2a do metal quente 2 diminuindo-se o número de revoluções do impulsor 3 para cerca de 60% do número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração. Portanto, o número de revoluções N2 para flutuação da escória pode ser, por exemplo, um número de revoluções obtido diminuindo-se o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração em 40% ou mais. Aqui, acredita- se que, para garantir o tempo do tratamento de dessulfuração, o número de revoluções do impulsor 3 para fazer a escória flutuar é preferivelmente ajustado para ser 50 a 60% do número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração. Obviamente, N2 pode ser adequadamente ajustado e mudado de acordo com a flutuação da escória e o tempo necessário.
Um exemplo de um método para dessulfuração de metal quente 2 que usa o equipamento e o programa de dessulfuração descritos acima serão descritos agora. Quando o controlador 7 determina o inicio do trata-mento de dessulfuração, o controlador 7 envia para o motor 5 um comando para ajustar o número de revoluções para o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração. Isto é, o controlador 7 envia para o motor 5 um comando para girar o impulsor 3 em um estado parado de modo que o nú- mero de revoluções alcance o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração a uma taxa predeterminada de aumento de revoluções. Assim, o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado na direção do número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração a uma taxa predeterminada de aumento de revoluções. Quando o número de revoluções do impulsor 3 alcança o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração, o número de revoluções é controlado de modo a manter o número de revoluções N1. O controlador 7 envia para o equipamento de adição de agente de dessulfuração 6 um comando para a primeira adição de um agente de dessulfuração em sincronismo com um aumento no número de revoluções do impulsor 3. O agente de dessulfuração 8 é ajustado para ser adicionado em um momento em que o número de revoluções do impulsor 3 alcança o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração ou em um tempo próximo desse momento. A quantidade de agente de dessulfuração 8 nessa primeira adição é 1/2 da quantidade total do agente de dessulfuração 8. O agente de dessulfuração 8 adicionado é retirado sucessivamente do metal quente 2 pela rotação do impulsor 3 e disperso no metal quente 2 a- través da agitação provocada pela rotação do impulsor 3. O agente de dessulfuração 8 disperso no metal quente 2 provoca a reação de dessulfuração com o enxofre (S) no metal quente 2.
Quando o número de revoluções do impulsor 3 alcança o número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração, o numero de revoluções do impulsor 3 é controlado de modo a manter o número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração por um período de tempo predeterminado. A reação de dessulfuração prossegue durante esse período de tempo. O período predeterminado de tempo pode ser um período estimado de tempo até a reação de dessulfuração prosseguir até um grau predeterminado ou mais, por exemplo, a reação de dessulfuração ser saturada. Após o período predeterminado de tempo ter passado, o controlador 7 envia para o motor 5 um comando para controlar o número de revoluções para o número de revoluções N2 para flutuação de escória. Assim, o número de revoluções do im- pulsor 3 é gradativamente diminuído até o número de revoluções N2 para flutuação da escória a uma taxa de redução de revoluções predeterminada.
Quando o número de revoluções do impulsor 3 alcança o número de revoluções N2 para flutuação de escória, o número de revoluções do impulsor 3 é mantido no número de revoluções N2 para flutuação de escória por um período de tempo estimado para o qual uma quantidade predeterminada ou mais de escória flutua para a superfície do metal quente 2. Uma vez que se uma quantidade predeterminada ou mais de escória está flutuando na superfície do metal quente 2 pode ser determinado através de uma inspeção visual conforme descrito abaixo, o período de tempo estimado descrito acima pode ser facilmente estimado. O período de tempo para o qual o número de revoluções do impulsor 3 é mantido no número de revoluções N2 para flutuação de escória é, por exemplo, 30 segundos. Subsequentemente o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado na direção do número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração a uma taxa de aumento de revolução predeterminada e é retornado ao número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração.
Quando a escória está ainda flutuando, um comando para a se-gunda adição de um agente de dessulfuração é enviado para o equipamento de adição de agente de dessulfuração 6 em sincronismo com um aumento no número de revoluções do impulsor 3. O agente de dessulfuração 8 é preferivelmente adicionado em uma posição próxima do eixo de rotação 4 do impulsor 3. Uma posição próxima do eixo de rotação 4 está, por exemplo, localizada dentro de uma região em torno de um eixo de rotação 4, a região tendo um raio de 1/3 ou menos da distância entre o eixo de rotação 4 e a parede interna da panela de metal quente 1.
A razão porque a adição é executada em uma posição próxima do eixo de rotação é descrita em relação à figura 3, que mostra a relação entre a escória e o agente de dessulfuração em um estado no qual o equi-pamento mostrado na figura 1 é operado a um número de revoluções próximo do número de revoluções N2. Conforme mostrado em uma vista esquemática da figura 3, a superfície 2a do metal quente 2 é inclinada na direção do eixo de rotação 4 do impulsor 3, e a escória 9 feita flutuar é atraída na direção do eixo de rotação 4 do impulsor 3 pela rotação do impulsor 3. Portanto, uma camada de escória 9 deixada flutuar tem uma grande espessura no lado do eixo de rotação 4 do impulsor 3. Adicionando-se o agente de dessulfuração 8 à porção espessa dessa camada da escória 9, o agente de dessulfuração 8 pode ser inserido na escória 9 com certeza.
A escória 9 feita flutuar pode estar presente em uma posição diferente da posição próxima do eixo de rotação 4 do impulsor 3. Portanto, o agente de dessulfuração 8 pode ser inserido numa escória diferente da escória localizada próximo ao eixo de rotação 4 do impulsor 3. Entretanto, se a adição for executada em uma posição do lado do eixo de rotação 4 do impulsor 3, o número de revoluções do impulsor 3 pode ser aumentado na direção do número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração antes que a escória que flutua cubra toda a superfície do metal quente 2. Isto encurta o período de tempo para o qual o número de revoluções do impulsor 3 é temporariamente diminuído. Em adição, quando o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado, a escória flutuante 9 é retirada do metal quente 2 a partir de uma porção da escória flutuante 9 localizada mais próxima do eixo de rotação 4. Assim, adicionando-se o agente de dessulfuração 8 em uma posição próxima do eixo de rotação 4, o período de tempo para o qual o número de revoluções é temporariamente diminuído pode ser encurtado.
Conforme descrito acima, um agente de dessulfuração adicional 8 é colocado no metal quente 2 juntamente com a escória flutuante 9, com o que o agente de dessulfuração 8 pode ser disperso no metal quente 2, enquanto a aglomeração do agente de dessulfuração 8 é suprimida. Como resultado, a área de contato entre o agente de dessulfuração 8 e o metal quente 2 é aumentada, e assim a reação de dessulfuração pode ser facilitada.
Subsequentemente, quando o número de revoluções do impul-sor 3 é retornado ao número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração, o número de revoluções do impulsor 3 é controlado de modo a manter o número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração por um período de tempo predeterminado. A reação de dessulfuração prossegue durante esse periodo de tempo. O periodo de tempo predeterminado pode ser um período de tempo estimado até a reação de dessulfuração prosseguir até um grau predeterminado ou mais, por exemplo, a reação de dessulfuração ser saturada. Após ter se passado esse período de tempo predeterminado, o controlador 7 envia ao motor 5 um comando para diminuir o número de revoluções para o número de revoluções N2 para a segunda flutuação de escória. Assim, o número de revoluções do impulsor 3 é diminuído para o número de revoluções N2 para flutuação de escória a uma taxa de diminuição de revoluções predeterminada.
Quando o número de revoluções do impulsor 3 alcança o número de revoluções N2 para flutuação de escória, o número de revoluções do impulsor 3 é mantido no número de revoluções N2 para flutuação de escória por um período de tempo estimado para o qual uma quantidade predeterminada ou mais de escória 9 flutua para a superfície do metal quente 2. Subsequentemente, o número de revoluções do impulsor 3 é amentado na direção do número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração a uma taxa de aumento de de revoluções predeterminada e é retornado ao número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração. Um comando para a terceira adição de um agente de dessulfuração é enviado para o equipamento de adição de agente de dessulfuração 6 em sincronismo com o aumento no número de revoluções do impulsor 3. A adição é preferivelmente executada em uma posição próxima ao eixo de rotação 4 do impulsor 3. Quando o número de revoluções do impulsor 3 alcança o número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração, o número de revoluções do impulsor 3 é controlado de forma a manter o número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração por um período de tempo predeterminado. Após isto, o número de revoluções do impulsor 3 é diminuído para completar o tratamento de dessulfuração.
A figura 8 é uma vista esquemática mostrando um método para adicionar um agente de dessulfuração a um metal quente (topo) e um comportamento de aglomeração do agente de dessulfuração no metal quente (fundo) na técnica relativa. Um agente de dessulfuração 8, particularmente um agente de dessulfuração 8 à base de CaO, se aglomera facilmente no metal quente 2. Se tal agente de dessulfuração 8 for adicionado de uma vez, o agente de dessulfuraão 8 se aglomera para formar uma grande aglomeração conforme mostrado na figura 8 fundo e uma grande quantidade de CaO não reagido é deixada. Entretanto, essa aglomeração pode ser reduzida dividindo-se a adição do agente de dessulfuração 8 em múltiplas adições. A- lém disso, nessa modalidade, a segunda adição e as subsequentes do agente de dessulfuração 8 são executadas na escória 9 feita flutuar, enquanto a aglomeração do agente de dessulfuração 8 no metal quente 2 é também suprimida. Como resultado a eficiência da reação de dessulfuração pode também ser melhorada.
A escória 9 (agente de dessulfuração) feita flutuar é retirada do lado do impulsor 3 quando o número de revoluções do impulsor 3 é nova-mente aumentado. Portanto a escória 9 (agente de dessulfuração) feita flu-tuar em um estado em que a reação de dessulfuração é saturada colide com o impulsor 3 e é provocada a fratura ou quebra. Consequentemente uma nova interface reativa é produzida no agente de dessulfuração constituindo a escória 9 devido à fratura ou quebra, e uma nova reação de dessulfuração prossegue na interface reativa. Assim, juntamente com um agente de dessulfuração adicional 8, o agente de dessulfuração constituindo a escória 9 também reage com o enxofre no metal quente 2.
A segunda adição e as adições subsequentes do agente de des-sulfuração 8 podem ser executadas em uma posição próxima do eixo de rotação 4 do impulsor 3. Consequentemente, mesmo se a escória 9 não flutuar para toda a superfície (nível do banho) do metal quente 2, a segunda adição e as adições subsequentes do agente de dessulfuração 8 podem ser executadas. Uma vez que a escória 9 feita flutuar é atraída na direção do eixo de rotação 4 do impulsor 3 pela rotação do impulsor 3, uma camada da escória 9 que flutuou até uma posição próxima do eixo de rotação 4 do impulsor 3 é a mais espessa. Pela adição do agente de dessulfuração 8 à porção espessa da camada da escória 9, o agente de dessulfuração 8 pode ser adicionado ao interior da camada da escória 9 com certeza. Além disso, quando o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado, a escória 9 é retirada do metal quente 2 a partir de uma porção da escória 9 localizada no lado do eixo de rotação 4, que pode rapidamente provocar a reação de dessulfuração.
A escória 9 (agente de dessulfuração) feita flutuar pode ser confirmada através de inspeção visual ou com um monitor porque a superfície do metal quente 2 se torna preta. Portanto, ao invés de controlar automaticamente a adição de um agente de dessulfuração adicional 8, o tempo da segunda adição e das adições subsequentes do agente de dessulfuração 8 pode ser ajustado verificando-se o estado da escória 9 que flutua.
Na modalidade acima descrita, foi descrito o caso em que o a- gente de dessulfuração 8 é adicionado enquanto o número de revoluções do impulsor 3 é temporariamente diminuído, mas o agente de dessulfuração 8 pode ser adicionado enquanto o impulsor 3 é temporariamente parado. Entretanto, no caso em que o impulsor 3 é parado, o tempo necessário para o tratamento de dessulfuração é alongado.
Na modalidade descrita acima, foi descrito o caso em que o nú-mero de revoluções do impulsor 3 é temporariamente diminuído para fazer a escória 9 flutuar e então o agente de dessulfuração 8 é adicionado enquanto o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado. Ao contrário, o agente de dessulfuração 8 pode ser adicionado enquanto o número de revoluções do impulsor 3 é mantido no número de revoluções N2 para flutuação da escória. Entretanto, no caso em que o agente de dessulfuração 8 é adicionado enquanto o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado, o tempo necessário para o tratamento de dessulfuração pode ser encurtado. A razão é como segue.
A flutuação da escória 9 é atrasada em relação à mudança no número de revoluções do impulsor 3. Portanto, em um estado inicial no qual o número de revoluções do impulsor 3 começa a ser aumentado a partir do número de revoluções N2 para flutuação da escória, a flutuação da escória 9 ainda está ocorrendo. Com o subsequente aumento no número de revoluções do impulsor 3, a escória flutuante 9 é atraída na direção do eixo de rotação 4 do impulsor 3 e sucessivamente retirada do metal quente 2. Adcio- nando-se o agente de dessulfuração 8 em sincronismo com a retirada da escória 9, o agente de dessulfuração 8 adicionado pode ser facilmente retirado do metal quente 2. Conforme descrito acima, quando o agente de dessulfuração 8 é adicionado quando o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado, o período de tempo para o qual o número de revoluções do impulsor 3 é mantido no número de revoluções N2 para flutuação de escória pode ser reduzido. Em adição, o período de tempo necessário a partir da adição do agente de dessulfuração 8 até a retirada do metal quente 2 pode também ser reduzido.
O metal quente 2 pode ser agitado sem o uso do impulsor 3. Essa modalidade pode ser aplicada ao equipamento para tratamento de dessulfuração que agita o metal quente 2 por diferentes meios. A primeira adição de um agente de dessulfuração pode ser executada pelo mesmo método que o da técnica relativa ou por um método baseado na segunda adição e nas adições subsequentes nesta modalidade. Por exemplo, o agente de dessulfuração pode ser adicionado com uma alta força de agitação. Alternativamente, quando a escória está suficientemente presente (no momento da primeira adição), o agente de dessulfuração pode ser adicionado com uma força de agitação que possa garantir a flutuação da escória.
Uma segunda modalidade será descrita agora em relação aos desenhos anexos. As mesmas unidades e similares que as da primeira modalidade estão denotadas pelos mesmo numerais de referência. A presente invenção também não está limitada aos exemplos abaixo.
A configuração básica dessa modalidade é a mesma que a da primeira modalidade, exceto pelo elevado controle do impulsor 3 durante o tratamento de dessulfuração. Embora não descrito na primeira modalidade, o equipamento para tratamento de dessulfuração mostrado na figura 1 inclui um equipamento de elevação do impulsor (não mostrado) que move o impulsor 3 para cima e para baixo. No controle geral de elevação do impulsor 3, antes do tratamento de dessulfuração, o impulsor 3 é movido para baixo na panela de metal quente 1 para mergulhar o impulsor 3 no metal quente 2.
Subsequentemente, durante o tratamento de dessulfuração, é executada a agitação pela rotação do impulsor 3 enquanto o nível do impulsor 3 é mantido constante. Após o término do tratamento de dessulfuração, o impulsor 3 é movido para cima para retirar o impulsor 3 da panela de metal quente 1. Em contraste, nessa modalidade, o impulsor 3 é movido adequadamente para cima e para baixo durante o tratamento de dessulfuração.
Nessa modalidade, o programa do padrão de rotação do impul-sor 3 e o padrão de adição do agente de dessulfuração 8 é o mesmo que na primeira modalidade. Por exemplo, o caso em que é empregado o programa apresentado na figura 2 como programa do padrão de rotação do impulsor 3 e o padrão de adição do agente de dessulfuração 8 é exemplificado na descrição abaixo. Isto é, conforme mostrado no programa da figura 2, o número de revoluções do impulsor 3 é aumentado até o número de revoluções N1 para tratamento de dessulfuração após a iniciação do tratamentro de dessulfuração, e o número de revoluções é controlado de forma a manter o número de revoluções N1. Aqui, o número de revoluções do impulsor 3 é temporariamente diminuído para o número de revoluções N2 para flutuação da escória duas vezes durante o tratamento de dessulfuração quando o tempo predeterminado transcorre. Como primeiro tratamento de adição, por exemplo, o agente de dessulfuração 8 é adicionado em uma quantidade que é 1/2 da quantidade total quando o número de revoluções do impusor 3 atinge o número de revoluções N1 para o tratamento de dessulfuração após o início do tratamento de dessulfuração. Além disso, quando o número de revoluções do impulsor 3 é diminuído para o número de revoluções N2 para flutuação da escória, o agente de dessulfuração 8 é adicionado em uma quantidade que é 1/4 da quantidade total. O padrão de rotação do impulsor 3 e o padrão de adição do agente de dessulfuração 8 não são limitados.
Nessa modalidade, conforme descrito acima, o impulsor 3 é movido adequadamente para cima e para baixo durante o tratamento de dessulfuração. Nessa modalidade, o controlador 7 envia ao equipamento de elevação do impulsor um comando para mover o impulsor 3 para cima e para baixo, isto é, um comando para mudar a profundidade de imersão do impulsor 3 no metal quente 2 em sincronismo com a mudança na velocidade de rotação do impulsor 3 (não mostrado).
A figura 4 mostra um programa de exemplo do padrão de mu-dança da profundidade de imersão (nível (altura) do impulsor 3) sincronizado com a velocidade de rotação do impulsor 3. Como na figura 2, a figura 4(a) é um diagrama mostrando a mudança no número de revoluções de um impulsor (eixo vertical) em relação ao tempo gasto no tratamento de dessulfuração (eixo horizontal). A figura 4(b) é um diagrama mostrando a mudança na profundidade de imersão (mostrada como o nível de um impulsor, eixo vertical) do impulsor 3 em relação ao tempo gasto no tratamento de dessulfuração (eixo horizontal). A linha quebrada na figura 4 (b) indica o programa do padrão de mudança do número de revoluções do impulsor 3. O nível do impulsor 3 é, por exemplo, baseado no centro de gravidade do impulsor 3. Do no eixo vertical indica o nível da superfície 2a (nível do banho) do metal quente 2 em um estado não agitado.
No padrão de mudança da profundidade de imersão sincroniza-da com a velocidade de rotação do impulsor 3, quando o número de revoluções do impulsor 3 é temporariamente diminuído para fazer a escória 9 flutuar, a profundidade de imersão do impulsor 3 é temporariamente diminuída. Por exemplo, o impulsor 3 é movido para cima de forma que parte do impulsor 3 seja exposta a partir do metal quente 2. Além disso, quando a escória 9 feita flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor 3 é retidada do metal quente 2 pelo aumento do número de revoluções do impulsor 3, o impulsor 3 é movido para baixo.
As figuras 5 a 7 mostram esquematicamente esta modalidade, colocando estresse na operação de elevação do impulsor 3. A figura 5 mostra o estado no qual um impulsor foi movido para cima. A figura 6 mostra o estado no qual o agente de dessulfuração está sendo adicionado à escória deixada flutuar. A figura 7 mostra o estado no qual um impulsor está sendo movido para baixo. No exemplo mostrado na figura 4, quando o número de revoluções é temporariamente diminuído para fazer a escória 9 flutuar, o impulsor 3 é movido para cima (figura 5). Subsequentemente, o agente de dessulfuração 8 é adicionado à escória 9 que flutuou com o aumento no número de revoluções do impulsor 3 de uma maneira atrasada (figura 6). Além disso, quando a escória 9 deixada flutuar é retirada do metal quente 2 novamente juntamente com o agente de dessulfuração adicionado 8, o impulsor 3 que foi movido para cima é movido para baixo até a posição original (figura 7).Isto é, quando a escória 9 é deixada futuar, o impulsor 3 é movido para cima conforme indicado pela seta sólida branca na figura 5 para diminuir a profundidade de imersão do impulsor 3 no metal quente 2. Aqui, o impulsor giratório colide com a escória 9 feita flutuar. A profundidade de imersão do impulsor 3 não é diminuída com a diminuição do número de revoluções porque a escória ainda não flutua suficientemente nesse momento. O impulsor 3 é movido para cima por um tempo estimado no qual a escória 9 flutua.
Nesse estado o agente de dessulfuração 8 é adicionado à escó-ria 9 feita flutuar conforme mostrado na figura 6. Após o término da adição do agente de dessulfuração 8, o impulsor é movido para baixo conforme indicado pela seta branca sólida na figura 7. Movendo-se o impulsor para baixo, a escória 9 deixada flutuar é retirada do metal quente 2 (indicado esquematicamente por setas na figura 7) e a escória 9 deixada flutuar colide com o impulsor 3 mais frequentemente, o que facilita a reação de dessulfuração. Uma vez que o impulsor 3 foi previamente movido para cima, a distância do impulsor 3 movido para baixo pode ser aumentada, e assim a frequência de colisões com a escória 9 feita flutuar pode ser aumentada.
Foi confirmado que o tamanho médio de partícula da escória é diminuído pela elevação (movimentação para cima e para baixo) do impulsor 3 durante o tratamento de dessulfuração.
Quando a escória 9 deixada flutuar é retirada, o impulsor 3 pode ser movido para cima e para baixo várias vezes. Essa modalidade mostra o caso em que o agente de dessulfuração 8 é adicionado com o início da retirada da escória feita flutuar. Entretanto, mesmo se o agente de dessulfuração 8 for adicionado em um período anterior, o impulsor 3 é preferivelmente movido para baixo em um momento no qual a escória flutuante 9 contata frequentemente o impulsor 3. Apenas um entre o movimento para cima de um impulsor mostrado na figura 5 e o movimento para baixo de um impulsor mostrado na figura 7 pode ser executado, mas a combinação dos movimentos para cima e para baixo também melhora a eficiência da dessulfuração.
Para aumentar a oportunidade de contato entre o S no metal quente e o agente de dessulfuração (fluxo) pela mudança rápida do fluxo no banho de metal quente de um estado estacionário para um estado não está- cionário, o controlador de elevação do impulsor a seguir deve ser adequadamente adicionado. Isto é, sem a adição do agente de dessulfuração, o impulsor é movido para cima enquanto a escória é feita flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor e então o impulsor é movido para baixo enquanto o número de revoluções do impulsor é aumentado. Nota-se que também na primeira adição de um agente de dessulfuração, o controle de elevação do impulsor pode ser adequadamente executado de acordo com o objetivo ou similar da descrição acima.
Quando o número de revoluções do impulsor 3 é temporaria-mente reduzido para fazer a escória 9 flutuar, a profundidade de imersão do impulsor 3 é diminuída. Diminuindo-se a profundidade de imersão do impulsor 3, a escória 9 deixada flutuar é feita colidir com o impulsor 3. Consequentemente, uma nova interface reativa é produzida e assim a eficiência da reação de dessulfuração é melhorada. Além disso, quando a escória 9 deixada flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor 3 é retirada do metal quente 2 pelo aumento do número de revoluções do impulsor 3, o impulsor 3 é movido para baixo. Como resultado, aumentando-se a profundidade de imersão do impulsor 3 quando a escória 9 deixada flutuar é retirada juntamente com o agente de dessulfuração 8, um a- gente de dessulfuração adicional 8 é facilmente retirado enquanto ao mesmo tempo a frequência de colisões da escória 9 com o impulsor 3 é aumentada. Isso pode também melhorar a eficiência da reação de dessulfuração. Nesse caso, uma vez que a profundidade de imersão do impulsor 3 é previamente reduzida, o impulsor 3 pode ser movido para o nível ótimo, por exemplo po- de ser retornado ao nível original.
Em relação à primeira modalidade (figura 2), à segunda modalidade (figura 4) e ao exemplo comparativo (um agente de dessulfuração foi adicionado com o padrão mostrado na figura 2 e o número de revoluções do impulsor foi constantemente N1), o tratamento de dessulfuração do metal quente foi executado sob as condições a seguir. Na agitação normal, o nível da extremidade superior do impulsor foi 100 cm abaixo do nível do banho estático. • Metal quente Composição antes do tratamento: C: 4,3% em massa, S: 0,023% em massa Quantidade tratada: 300 t • Agente de dessulfuração Tipo: cal Quantidade usada: 1500 kg • Tempo de tratamento Número de revoluções N1: cerca de 8 minutos por tratamento Número de revoluções N2: cerca de 2 minutos por tratamento Os resultados são como segue: Sf é a concentração de S do metal quente após o tratamento de dessulfuração. • Primeira modalidade: razão de dessulfuração In (So/Sf) = 2,1 • Segunda modalidade: razão de dessulfuração In (So/Sf) = 3,0 • Exemplo comparativo: razão de dessulfuração In (So/Sf) =1,8
De acordo com os inventores da presente invenção, o tratamento de dessulfuração de metal quente pode ser executado com alta eficiência de dessulfuração sem necessitar equipamento especial e provocar uma diminuição na eficiência da reação devido à aglomeração de um agente de dessulfuração adicionado. Listagem de referência 1. Panela de metal quente 2. Metal quente 2a. Superfície 5 3. Impulsor 4. Eixo de rotação 5. Motor 6. Equipamento de adição de agente de dessulfuração 7. Controlador 8. Agente de dessulfuração 9. Escória N1 Número de revoluções para o tratamento de dessulfuração N2 Número de revoluções para a flutuação da escória
Claims (2)
1. Método para dessulfuração de metal quente compreendendo agitar o metal quente ao qual um agente de dessulfuração foi adicionado para dispersar o agente de dessulfuração e dessulfurar o metal quente,caracterizado pelo fato de que a adição do agente de dessulfu-raçãoao metal quente é dividida em múltiplas adições; e, em pelo menos uma adição entre a segunda adição e as adições subsequentes do agente de dessulfuração, a agitação é executada girando-se um impulsor imerso no metal quente, o agente de dessulfuração é adicionado à escória feita flutuar até a superfície do metal quente pela interrupção temporária da agitação ou reduzindo-se temporariamente o número de revoluções do impulsor para executar a adição do agente de dessulfuração, em quea escória feita flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor é então retirada do metal quente pelo aumento do número de revoluções do impulsor; e quando a escória deixada flutuar é retirada do metal quente, o impulsor é movido para baixo, em quequando a escória é deixada flutuar pela diminuição temporária do número de revoluções do impulsor, a profundidade de imersão do impul-soré diminuída.
2. Método para dessulfuração de metal quente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a adição do agente de des-sulfuração à escória é executada em uma posição próxima do eixo de rota-ção do impulsor.
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