DE69700665T2

DE69700665T2 - Entschwefelnde kalzium-karbidmischung

Info

Publication number: DE69700665T2
Application number: DE69700665T
Authority: DE
Inventors: Gilles Nussbaum
Original assignee: Pechiney Electrometallurgie SAS
Current assignee: Skw Bellegarde Sas Bellegarde Sur Valserine Fr
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2017-04-03
Also published as: CZ314798A3; DE69700665D1; HUP9902168A2; EP0891431A1; BG102700A; PL329220A1; EP0891431B1; RU2166548C2; PL183768B1; SK137998A3; CZ293175B6; UA49014C2; SK283419B6; AU2392897A; FR2747132B1; RO117712B1; HU222767B1; FR2747132A1; BG63215B1; ES2140232T3

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine entschwefelnde Kalziumkarbidmischung zum Einspritzen mittels einer Lanze in flüssiges Roheisen, welches im Hochofen vor seiner Übernahme in den Konverter erzeugt wird.

Stand der Technik

Obwohl Roheisen und Schlacke getrennt aus dem Hochofen abgelassen werden, verbleibt eine erhebliche Menge Schlacke, etwa 5 kg/t, in der Pfanne. Außerdem entstehen durch die Verwendung eines entschwefelnden Produktes schwefelhaltige Verunreinigungen, von denen das Metall, das in den Konverter übergeht, befreit werden muß. Bisher erfolgt die Reinigung mechanisch, wodurch mitgerissenes Metall verloren geht.
Es ist bekannt, daß durch die Herstellung einer dünnflüssigen Entschwefelungsschlacke der Metallverlust bei der Pfannenreinigung erheblich reduziert werden kann. Dazu wird in die Metallpfanne vor der Reinigung Natriumkarbonat eingebracht, das in Natriumoxid mit einem Schmelzpunkt von 1132ºC zerfällt. Die entstandenen Verunreinigungen enthalten folglich umweltschädliches Natrium, weswegen nach anderen Lösungen gesucht wird, um den Metallverlust zu reduzieren.
Auch ist es seit bekannt, beispielsweise aus dem 1957 von IRSID angemeldeten Patent FR 1168646, den Entschwefelungsprodukten Reduktionsmetalle zuzusetzen, z. B. Aluminium oder Magnesium, um die Entschwefelung durch den Entzug von Sauerstoff, der im Roheisen gelöst ist, zu beschleunigen. Das Patent FR 2317361 der Klöckner-Werke beschreibt ein Entschwefelungsprodukt aus Kalziumkarbid-, Kalziumcyanamid- oder Kalkpulver, dem 0,5 bis 3,5% Aluminium- oder Magnesiumpulver gleicher Korngröße beigemengt wird.
Ferner ist es aus dem Patent EP 0398674 von ELKEM METALS bekannt, dem Kalziumkarbid Kalziumaluminat mit niedrigem Schmelzpunkt zuzusetzen, um bei konstanter Menge eingespritzter Mischung eine vollständigere Entschwefelung der Bäder zu erzielen.

Gegenstand der Erfindung

Die Anmelderin stellte fest, daß man mit einer entschwefelnden Mischung aus mikronisiertem Kalziumkarbidpulver, die gleichzeitig Magnesiumpulver und Aluminiumpulver enthält, letzteres in einem klar abgegrenzten Konzentrationsbereich, Eisenverluste während der Entschwefelung deutlich reduzieren kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine entschwefelnde Mischung für Roheisen, bestehend aus mindestens 50% Kalziumkarbidpulver mit einer Korngröße von < 0,2 mm, 1 bis 20% Magnesiumpulver mit einer Korngröße von < 0,8 mm und 5 bis 15% Aluminiumpulver mit einer Korngroße von < 0,8 mm, mit eventuell weiteren pulvrigen Zusatzstoffen, wie z. B. Kalk, Kalziumkarbonat, kohlenstoffhaltige Produkte und/oder Beschichtungsmittel, in einer Gesamtmenge von höchstens 30%.

Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Mischung besteht aus technischem Kalziumkarbid, das in der Regel etwa 80% C&sub2;Ca enthält, der Rest ist Kalk, der auf eine Korngröße von kleiner als 0,2 mm gemahlen wird, wobei weniger als 25% der Teilchen im Korngrößenbereich von 0,1 - 0,2 mm liegen. Diesem Karbid kann Kalk zugesetzt werden, zusätzlich zum Kalk, der sich bei der Herstellung des technischen Karbids ergibt, sowie Kalziumkarbonat, kohlenstoffhaltige Produkte wie Carbonblack, Graphit oder Anthrazit, oder andere Produkte, die dazu bestimmt sind, die Vergießbarkeit der Mischung zu verbessern oder Gase zu entwickeln, wodurch eine gute Verteilung des Entschwefelungsprodukts im flüssigen Roheisen ermöglicht wird. Es kann auch ein Bindemittel zur Beschichtung der Körner in einer Menge von bis zu 2% beigemischt werden, beispielsweise hydriertes Rizinusöl, so wie es in der Patentschrift EP 0511121 der Anmelderin beschrieben ist.
Das Magnesium wird der Mischung in Form von Pulver oder Körnchen aus reinem Metall oder einer Magnesiumlegierung mit einer Korngröße von < 0,8 mm zugegeben. Die Körner können auch beschichtet sein, wie die aus Kalziumkarbid mit einem organischen Produkt, z. B. aus gesättigten aliphatischen Säuren oder ihren Estem, so wie es in der Patentschrift EP 0485309 der Anmelderin beschrieben ist.
Schließlich werden der Mischung 5 bis 15% Pulver oder Körnchen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beigemengt, die ebenfalls mit einem Produkt wie dem, das für Magnesium verwendet wird, beschichtet werden können.
Die Mischung der Pulver oder Körnchen erfolgt vorteilhafterweise in einem Mischer, der mit Neutralgas, z. B. Stickstoff, betrieben wird.
Die erfindungsgemäßen Mischungen weisen eine mindestens ebenso hohe Entschwefelungswirksamkeit auf wie Mischungen, bei denen Aluminium in gleicher Menge durch Magnesium ersetzt wird; sie haben somit keinen exzessiven Produktverbrauch zur Folge, was relativ überraschend ist, da Aluminium im Gegensatz zu Magnesium an kein Entschwefelungsprodukt ist. Darüber hinaus bildet sich eine dünnflüssigere Schlacke, die sich leichter reinigen läßt und deren Reinigung zu wesentlich geringeren Eisenverlusten führt. Schließlich enthalten die Verunreinigungen keine umweltschädlichen Substanzen wie z. B. Natriumoxid.

Beispiel

Die Entschwefelungswirksamkeit und die Eisenverluste von zwei entschwefelnden Mischungen früherer Technik aus technischem Kalziumkarbid, wobei die erste 20% Magnesiumkörnchen und die zweite 20% Kalkaluminatpulver enthielt, wurden mit einer dritten, erfindungsgemäßen Mischung verglichen, die 10% Magnesiumkörnchen und 10% Aluminiumkörnchen enthielt.
Die Versuche wurden an Pfannen mit 300 t Roheisen durchgeführt. Der Einschmelzschwefelgehalt lag bei 250 ppm, während der Endgehalt etwa 55 ppm betrug.
Die Wirksamkeit eines Entschwefelungsprodukts wird durch folgendes Verhältnis bestimmt: aus dem Roheisen entfernte Molmenge zu Molmenge des eingespritzten Entschwefelungsprodukts, d. h. im vorliegenden Fall C&sub2;Ca-/Mg- Mole, da Aluminium an sich kein Entschwefelungsprodukt ist.
Der Eisenverlust wird durch folgendes Verhältnis bestimmt: Roheisenmasse in den Verunreinigungen zu Roheisenmasse in der Entschwefelungspfanne.
Für die 3 Mischungen ergaben sich die nachstehenden Ergebnisse, die den Mittelwert von 20 Versuchen darstellen, welche unter möglichst gleichen Bedingungen durchgeführt wurden.
Beim Vergleich der Mischungen 1 und 3 wird festgestellt, daß ihre Entschwefelungswirksamkeit sehr ähnlich ist, daß aber durch die Verwendung der Mischung 3 der Eisenverlust um den Faktor 3,7 geteilt wird.
Beim Vergleich der Mischungen 2 und 3 wird überraschenderweise festgestellt, daß Aluminium zu einer deutlich wirksameren Entschwefelung und einem durch 3 geteilten Eisenverlust führt, wo man doch eher ähnliche Ergebnisse erwartet hätte, da durch das Aluminat Aluminiumoxid in die Schlacke eingebracht wird und Aluminium im Roheisen oxidiert, um Aluminiumoxid zu bilden, das sich in der Schlacke löst.

Claims

1. Entschwefelnde Mischung zum Einspritzen in flüssiges Roheisen, bestehend aus mindestens 50% Kalziumkarbidpulver mit einer Korngröße von < 0,2 mm, 1 bis 20% Magnesiumpulver oder -körnchen mit einer Korngröße von < 0,8 mm und 5 bis 15% Aluminiumpulver oder -körnchen mit einer Korngröße von < 0,8 mm, mit eventuell weiteren pulvrigen Zusatzstoffen wie Kalk, Kalziumkarbonat, kohlenstoffhaltige Produkte und/oder Kombeschichtungsmittel, wobei die Gesamtmenge an Zusatzstoffen höchstens 30% beträgt.

2. Mischung nach Anspruch 1, bei der weniger als 25% der Kalziumkarbidkörner eine Korngröße von 0,1 bis 0,2 mm haben.