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Verfahren zum Frischen von Roheisen mit höherem Phosphorgehalt
Das bekannte Frischen von Roheisen durch Aufblasen von Sauerstoff hat den Nachteil, dass die Entphosphorung Schwierigkeiten bereitet. Voraussetzung für eine wirksame Entphosphorung ist nämlich eine reaktionsfähige flüssige Schlacke, die sich aber erst im Laufe des Frischens bildet. Die Entphosphorung setzt daher zu spät ein und bleibt unvollständig.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum Frischen von Roheisen, insbesondere solchem mit hohem Phosphorgehalt, z. B. von der Zusammensetzung des Thomaseisens, zu schaffen, bei dem die Entphosphorung vor der Entkohlung oder gleichzeitig mit dieser erfolgt. Dieser Zweck wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass auf das Roheisenbad durch Aufblasen ein Frischgas zur Einwirkung gebracht wird, das neben Sauerstoff in einer Menge von höchstens 400/0 und an der Frischreaktion nicht beteiligten Gasen min- destens 40 Gew.-% CO, enthält und mit einer Temperatur von mindestens 15 00 C, z. B. etwa 2 000-3 000 C, auf das Bad auftrifft.
Eingehende Untersuchungen haben nämlich überraschenderweise gezeigt, dass die thermodynamischen Bedingungen für die Bevorzugung der Entphosphorungsreaktion bei gleichzeitiger langsamer Entkohlung durch Verwendung von CO als Frischmittel neben nur geringen Sauerstoffkonzentrationen erreicht werden können. Das CO. reagiert, wenn das Frischgas mit einer Temperatur von mindestens 15000, z. B. etwa 2 000-3 000 C, auf ein Metallbad mit hohem Kohlenstoff- und Phosphorgehalt einwirkt, bevorzugt mit dem Phosphor unter Bildung von P. O-, das von der Schlacke aufgenommen und in bekannter Art zu Kalziumphosphat abgebunden werden kann.
Der Sauerstoffgehalt der Frischgase soll vorzugsweise etwa 20 Gew. -0/0 betragen. Der Rest des Frischgases besteht im wesentlichen aus CO.
Infolge der hohen Zersetzungswärme des CO bei der Abgabe des für die Oxydation des Phosphors und Kohlenstoffs notwendigen Sauerstoffs würde der Frischprozess insgesamt gesehen endotherm sein, wenn nicht der Sauerstoffgehalt des Frischgases im Reaktionsbereich bevorzugt mit dem Kohlenstoffgehalt des Bades unter Wärmeabgabe reagieren würde, wobei infolge der CO-Entwicklung die Durchmischung des Bades und die Reaktion gefördert wird. Der Gehalt des Frischgases an freiem Sauerstoff darf aber nicht so hoch sein, dass die Entkohlung rascher als die zu bevorzugende Entphosphorung abläuft. Da die durch Verbrennen von Kohlenstoff mit dem Sauerstoff des Frischgases zu gewinnende Wärmemenge demnach begrenzt ist, führt man weitere Wärme zur Aufrechterhaltung der Frischreaktion des CO durch Vorwärmen des Frischgases zu.
Diese Vorwärmung des Frischgases kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass man ganz oder teilweise von CO statt CO ausgeht und durch Verbrennen von CO mit gleichzeitig zugeführtem Sauerstoff vor dem Auftreffen des Frischgases auf das Bad die gewünschte Erwärmung auf mindestens etwa 15000, z. B. etwa 2 000-3 000 C, und die gewünschte Zusammensetzung des Frischgases erreicht.
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Process for refining pig iron with a higher phosphorus content
The known refining of pig iron by blowing oxygen on has the disadvantage that dephosphorization causes difficulties. A prerequisite for effective dephosphorization is namely a reactive liquid slag, which, however, only forms in the course of refining. The dephosphorization therefore starts too late and remains incomplete.
The object of the invention is to provide a method for refining pig iron, in particular that with a high phosphorus content, e.g. B. from the composition of the Thomas iron to create in which the dephosphorization takes place before or at the same time as decarburization. This purpose is achieved according to the invention in that a fresh gas is inflated onto the pig iron bath, which in addition to oxygen in an amount of at most 400/0 and gases not involved in the fresh reaction at least 40% by weight of CO, contains and at a temperature of at least 15 00 C, z. B. about 2 000-3 000 C, impinges on the bath.
In-depth investigations have surprisingly shown that the thermodynamic conditions for preferring the dephosphorization reaction with simultaneous slow decarburization can be achieved by using CO as a fresh agent in addition to only low oxygen concentrations. The CO. reacts when the fresh gas is at a temperature of at least 15,000, e.g. B. about 2,000-3,000 C, acts on a metal bath with a high carbon and phosphorus content, preferably with the phosphorus to form P. O-, which can be absorbed by the slag and set in a known manner to calcium phosphate.
The oxygen content of the fresh gases should preferably be about 20% by weight. The rest of the fresh gas consists essentially of CO.
As a result of the high heat of decomposition of the CO during the release of the oxygen necessary for the oxidation of the phosphorus and carbon, the fresh process would be endothermic overall, if the oxygen content of the fresh gas in the reaction area did not react preferentially with the carbon content of the bath to give off heat, with the CO -Development of the mixing of the bath and the reaction is promoted. However, the content of free oxygen in the fresh gas must not be so high that the decarburization takes place faster than the preferred dephosphorization. Since the amount of heat that can be obtained by burning carbon with the oxygen in the fresh gas is limited, additional heat is added to maintain the fresh reaction of the CO by preheating the fresh gas.
This preheating of the fresh gas can be achieved in a simple manner that one starts entirely or partially from CO instead of CO and by burning CO with simultaneously supplied oxygen before the fresh gas hits the bath, the desired heating to at least about 15,000, z. B. about 2 000-3 000 C, and the desired composition of the fresh gas is achieved.
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