AT404098B - METHOD FOR PRODUCING GRANULATED CONTINUOUS POWDER - Google Patents
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Description
AT 404 098 BAT 404 098 B
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem Stranggießpulver auf der Basis von hochschmelzenden Oxiden wie Siliziumdioxid, Calciumoxid bzw. eines Calciumoxid liefernden Produktes, von Flußmitteln, wie AlkaJicarbonaten bzw. Calciumfluorid, und eines Kohlenstoffträgers, durch Sprühtrocknen einer Aufschlämmung der Gießpulverkomponenten im Wasser. Das erfindungsgemäß erhältliche Stranggießpulver soll sich zum Stranggießen von Stählen aller Art eignen und die Anwendung hoher Gießgeschwindigkeiten erlauben.The invention relates to a process for the production of granulated continuous casting powder based on high-melting oxides such as silicon dioxide, calcium oxide or a product providing calcium oxide, fluxes such as alkali carbonates or calcium fluoride, and a carbon carrier, by spray drying a slurry of the casting powder components in water . The continuous casting powder obtainable according to the invention is said to be suitable for the continuous casting of steels of all types and to permit the use of high casting speeds.
Beim Stranggießen von Stahl wird u.a. angestrebt, durch den Einsatz verbesserter Stranggießpulver die Gießgeschwindigkeit erhöhen zu können, und durch Automatisierung von Verfahrensabläufen eine Kostenreduktion zu erzielen. Für das Stranggießen von Stahl sind bereits zahlreiche verschiedene Gießpulver vorgeschlagen worden, siehe hiezu beispielsweise die in der AT-PS 342 800 und in der DE-OS 34 03 279 beschriebenen losen Gießpulver und das in der DE-OS 26 14 957 angeführte, in Form von Hohlkugeln vorliegende Stranggieß-pulver mit einer Korngröße von über 60 um. Granulierte Pulver sind homogener, sie entmischen sich nicht bei Verpackung und Transport, verursachen weniger Staub und können besser durch automatische Geräte auf die Gießkokille dosiert werden. Weitere Gießpulver und Verfahren zu deren Herstellung sind den Schriften DE-OS 35 37 281, EP-18 633, JP-OS 61 123 454, JP-OS 60 145 261, JP-OS 56 007 641, JP-OS 55 014 865, JP-OS 53 108 033, JP-OS 51 149 828, JP-OS 51 140 830, JP-OS 51 040 314, DE-OS 23 45 921 und EP-B1-0 137 734 zu entnehmen.When continuously casting steel, strived to be able to increase the casting speed by using improved continuous casting powder, and to achieve a cost reduction by automating process sequences. Numerous different casting powders have already been proposed for the continuous casting of steel, see for example the loose casting powder described in AT-PS 342 800 and in DE-OS 34 03 279 and the one mentioned in DE-OS 26 14 957 in the form Continuous casting powder of hollow spheres with a grain size of more than 60 μm. Granulated powders are more homogeneous, they do not separate during packaging and transport, cause less dust and can be better dosed onto the casting mold by automatic devices. Further casting powder and processes for their preparation are the documents DE-OS 35 37 281, EP-18 633, JP-OS 61 123 454, JP-OS 60 145 261, JP-OS 56 007 641, JP-OS 55 014 865, JP-OS 53 108 033, JP-OS 51 149 828, JP-OS 51 140 830, JP-OS 51 040 314, DE-OS 23 45 921 and EP-B1-0 137 734.
Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von granuliertem Gießpulver beruhen auf einem Aufschlämmen der Gießpulverkomponenten in Wasser, wobei mindestens 30 % Wasser benötigt werden, worauf diese Suspension dann versprüht oder verdüst oder extrudiert wird, um zu einem Granulat zu gelangen, welches abschließend getrocknet wird. Je nach dem angewendeten Verfahren erhält man offene, kugelförmige Hohlkörper oder aber geschlossene, zylinderförmige volle Körper.The previously known methods for producing granulated casting powder are based on slurrying the casting powder components in water, at least 30% of water being required, whereupon this suspension is then sprayed or atomized or extruded in order to obtain a granulate which is then dried. Depending on the method used, open, spherical hollow bodies or closed, cylindrical full bodies are obtained.
Von der Form her werden an die Granulate verschiedene Forderungen gestellt:The shape of the granules is subject to various requirements:
Das Granulat soll sich pneumatisch wie auch mechanisch gut fördern lassen, es soll dabei das Korn nicht gebrochen werden. Es darf kein Abrieb entstehen, weil Staub die automatische Meß- und Dosiereinrichtungen für die Beschickung der Kokille mit Gießpulvergranulat und dessen Niveauregulierung auf dem Badspiegel stören kann. Weiterhin soll sich das Granulat am flüssigen Badspiegel in der Kokille gut verteilen, damit der flüssige Stahl gut abgedeckt wird.The granulate should be able to be conveyed pneumatically as well as mechanically, the grain should not be broken. There must be no abrasion, because dust can interfere with the automatic measuring and dosing devices for loading the mold with mold powder and its level control on the bath level. Furthermore, the granulate should be distributed well on the liquid bath level in the mold so that the liquid steel is well covered.
Die nach den bisher bekannten Verfahren hergestellten Granulate haben in dieser Hinsicht Nachteile. Die Hohlkugeln weisen eine ungenügende mechanische Festigkeit auf, während die zylinderförmigen Körper sich schlecht am flüssigen Stahl in der Kokille verteilen.The granules produced by the previously known processes have disadvantages in this regard. The hollow spheres have insufficient mechanical strength, while the cylindrical bodies are poorly distributed on the liquid steel in the mold.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines granulierten Stranggießpulvers anzugeben, das nicht nur den Forderungen nach einem schnellen Aufschmelzen an der Grenzfläche zwischen flüssigem Stahl und Gießpulver und nach einer hohen Wärmedämmung der aufgebrachten Gießpulverschicht genügt, sondern darüberhinaus eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um ohne zu brechen gefördert werden zu können, und überdies möglichst kugelförmig ist, um eine gute Verteilung beim Einsatz der Pulver zu gewährleisten. Weiterhin sollen mit einem solchen Verfahren Granulate innerhalb bestimmter Größen herstellbar sein, die Granulate sollen ein möglichst niedriges Schüttgewicht haben, das Pulvergemisch soll sich durch den Granuliervorgang nicht entmischen oder in seiner chemischen Analyse verändern, die Investitions- und Energiekosten der Herstellung sollen niedrig sein und schließlich sollen sich möglichst alle Pulvergemische mit einer einzigen Anlage zu Granulaten verarbeiten lassen.The invention is therefore based on the object of specifying a process for producing a granulated continuous casting powder which not only satisfies the requirements for rapid melting at the interface between liquid steel and casting powder and for high thermal insulation of the applied casting powder layer, but also a sufficient mechanical one Has strength in order to be able to be conveyed without breaking and, moreover, is as spherical as possible in order to ensure good distribution when the powders are used. Furthermore, with such a process it should be possible to produce granules within certain sizes, the granules should have the lowest possible bulk density, the powder mixture should not separate or change in its chemical analysis due to the granulation process, the investment and energy costs of the production should be low and finally If possible, all powder mixtures should be able to be processed into granules with a single system.
Diese Ziele werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem Stranggießpulver der eingangs erwähnten Gattung erreicht, das sich dadurch auszeichnet, daß in einem Turbomischer unter Zusatz eines Dispergiermittels eine wäßrige Dispersion der pulverförmigen Ausgangskomponenten bereitet und die erhaltene Dispersion aus feststehenden, im Übergangsbereich vom konusförmigen Unterteil zum zylinderförmigen Oberteil einer Sprühtrocknungskammer angeordneten Düsen im Gegenstrom zu heißer, die Sprühtrocknungskammer von oben nach unten durchsetzender trockener Luft zerstäubt und zu überwiegend vollen kugelförmigen Granulaten granuliert wird.These objectives are achieved according to the invention by a process for the production of granulated continuous casting powder of the type mentioned at the outset, which is characterized in that an aqueous dispersion of the powdery starting components is prepared in a turbomixer with the addition of a dispersant and the dispersion obtained consists of fixed, in the transition region from the conical bottom part to the cylindrical upper part of a spray drying chamber, nozzles arranged in countercurrent to hot, atomizing dry air passing through the spray drying chamber from above and granulated into predominantly full spherical granules.
Das erfindungsgemäß hergestellte granulierte Gießpulver liegt in Kugelform vor und läßt sich daher sehr gut auf dem Flüssigkeitsspiegel in der Gießkokille verteilen. Zufolge seiner hohen mechanischen Festigkeit entsteht bei der Förderung und Kokillenbeschickung kein Abrieb, wodurch arbeitsplatztechnische und ökologische Probleme ebenso vermieden werden können wie Störungen der automatischen Meß- und Dosiereinrichtungen. In der praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Speisung der Zerstäuberdüsen mit der wäßrigen Dispersion unter Einsatz einer Kolbenpumpe mit einstellbarer Leistung, um die Dispersion mit konstantem Druck zu· Düse zu fördern. 2The granulated casting powder produced according to the invention is in spherical form and can therefore be very well distributed on the liquid level in the casting mold. Due to its high mechanical strength, there is no abrasion during conveying and mold loading, which means that workplace and ecological problems can be avoided as well as malfunctions in the automatic measuring and metering devices. In the practical implementation of the method according to the invention, the atomizing nozzles are fed with the aqueous dispersion using a piston pump with adjustable output in order to convey the dispersion to the nozzle at constant pressure. 2nd
AT 404 098 BAT 404 098 B
Die Zerstäubung der Dispersion feststehenden Düsen erfolgt im Gegenstrom zur Trocknungsluft (Fontänenprinzip) in einem Sprühtrockner aus. Diese feststehenden Düsen sind im Übergangsbereich des kegelstumpfförmig nach unten zulaufenden Unterteils zum darüber befindlichen zylinderförmigen Oberteil des Trockenturms angeordnet. Das sprühgetrocknete, volle kugelförmige Granulat wird kontinuierlich über eine Schleuse vom Boden des Trockenturms ausgetragen. Diese spezielle Anordnung der Düsen und die Gegenstromführung der Trocknungsluft sichern eine kontrollierbare und gleichmäßige Zerstäubung des Speiseproduktes, sodaß eine optimale Kornverteilung erreicht werden kann.The dispersion of the fixed nozzles is atomized in a spray dryer in countercurrent to the drying air (fountain principle). These fixed nozzles are arranged in the transition area from the lower part which tapers in the shape of a truncated cone to the cylindrical upper part of the drying tower located above. The spray-dried, full spherical granules are continuously discharged from the bottom of the drying tower via a lock. This special arrangement of the nozzles and the countercurrent flow of the drying air ensure controllable and uniform atomization of the food product, so that an optimal particle size distribution can be achieved.
Das erfindungsgemäß hergestellte granulierte Stranggießpulver kann ohne jegliche Staubbildung in Stahlwerken eingesetzt werden, in welchen vollautomatisch arbeitende Vorrichtungen eine pneumatische oder mechanische Dosierung von Stranggießpulver bei Stranggießanlagen vornehmen.The granulated continuous casting powder produced according to the invention can be used without any dust formation in steelworks in which fully automatic devices carry out a pneumatic or mechanical metering of continuous casting powder in continuous casting plants.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele, ohne sie hierauf zu beschränken, weiter erläutert. BEISPIEL 1:The invention is further explained on the basis of the following exemplary embodiments, without being restricted thereto. EXAMPLE 1:
Aus den folgenden Komponenten:The following components:
Zement 37 Gew.-% Soda 3,5 Gew.-% Flußspat 7,0 Gew.-% Quarzsand 10,5 Gew.-% Flugasche 42 Gew.-% wird eine etwa 40%ige Dispersion bereitet. Gegebenenfalls werden ca. 2%o Natriumsilikat und 2,5%o Verfiüssigungshilfsmittel, z.B. REOTAN (Mittel auf Natriumpolyacrylat-Basis), zugesetzt.Cement 37% by weight soda 3.5% by weight fluorspar 7.0% by weight quartz sand 10.5% by weight fly ash 42% by weight an approximately 40% dispersion is prepared. If necessary, approx. 2% o sodium silicate and 2.5% o condensing aids, e.g. REOTAN (agent based on sodium polyacrylate) added.
Diese Dispersion (Dichte etwa 1,5 kg/l, Viskosität etwa 6Έ) wird mit einem Druck von über 10 bar in einen Düssenring im Übergangsbereich einer konusförmigen Zerstäubungstrocknungsanlage eingeführt. Die Trocknungsluft tritt mit einer Temperatur von etwa 530 bis 540 *C im Gegenstrom oben in die Trocknungskammer ein und verläßt die Trocknungskammer unten mit einer Austrittstemperatur von etwa 180*C. Das praktisch trockene kugelförmige Produkt (Produktfeuchtigkeitsgehalt beim Austritt aus der Trocknungskammer: 0,1 bis 0,2 Gew.-%) weist ein enges Korngrößenspektrum auf, mit einer vorherrschenden Korngröße von etwa 0,2 mm. BEISPIEL 2:This dispersion (density about 1.5 kg / l, viscosity about 6Έ) is introduced at a pressure of over 10 bar into a nozzle ring in the transition area of a conical atomizing drying system. The drying air enters at a temperature of about 530 to 540 * C in countercurrent into the drying chamber at the top and leaves the drying chamber at the bottom with an outlet temperature of about 180 * C. The practically dry spherical product (product moisture content when leaving the drying chamber: 0.1 to 0.2% by weight) has a narrow grain size spectrum, with a predominant grain size of about 0.2 mm. EXAMPLE 2:
Aus den folgenden KomponentenFrom the following components
Kalk 35,0 Gew.-% Quarzsand 30,0 Gew.-% Soda 8,0 Gew.-% Graphit 9,0 Gew.-% Flammruß 3,0 Gew.-% Flußspat 15,0 Gew.-% wird eine ca. 40%ige wäßrige Dispersion bereitet, der 1 %> Natriumsilikat und 2%o REOTAN zugesetzt werden.Lime 35.0% by weight quartz sand 30.0% by weight soda 8.0% by weight graphite 9.0% by weight soot 3.0% by weight fluorspar 15.0% by weight becomes a prepares about 40% aqueous dispersion that 1% > Sodium silicate and 2% o REOTAN are added.
Die Sprühtrocknung der erhaltenen Dispersion (Dichte 1,570 kg/l, Viskosität 1,4 · E) erfolgt unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen und führt zu einem praktisch trockenen kugelförmigen granulierten Produkt mit der folgenden Korngrößenverteilung: 3The spray-drying of the dispersion obtained (density 1.570 kg / l, viscosity 1.4E) takes place under the conditions given in Example 1 and leads to a practically dry spherical granular product with the following particle size distribution: 3
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