AT406691B - Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl - Google Patents
Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl Download PDFInfo
- Publication number
- AT406691B AT406691B AT0100698A AT100698A AT406691B AT 406691 B AT406691 B AT 406691B AT 0100698 A AT0100698 A AT 0100698A AT 100698 A AT100698 A AT 100698A AT 406691 B AT406691 B AT 406691B
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- slag
- pig iron
- steel
- content
- blast furnace
- Prior art date
Links
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title claims description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 105
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 43
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 6
- 229960005191 ferric oxide Drugs 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000003958 fumigation Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 1
- 229910001341 Crude steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910003439 heavy metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004175 phosphorus cycle Methods 0.000 description 1
- 231100000683 possible toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/04—Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
- C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entsilizieren von Roheisen vor einem nachfolgenden Frischen zu Stahl
Hochofen-Roheisen enthält in der Regel etwa 0,4 bis 2,8 % Silizium und über 4 Gew -% Kohlenstoff Bei einem Frischvorgang wird Silizium zu SiO2 und Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid oxidiert, wobei im Zuge des Frischprozesses naturgemass auch ein Eisenabbrand durch die Sauerstoffzufuhr nicht verhindert werden kann Die beim Stahlfrischen entstehende Schlacke fällt in der Regel als stark basische Schlacke an, da ein entsprechend hoher Kalksatz aufgegeben werden muss, welcher teilweise durch das gebildete SiO2 neutralisiert wird.
Die hohe Basizität derartiger Stahlschlacken sowie der hohe Anteil an Eisen- und Chromoxiden sowie gegebenenfalls an Schwermetalloxiden lassen den unmittelbaren Einsatz von Stahlschlacke aus Gründen einer möglichen Toxizität nicht ohne weiteres zu Während Hochofenschlacke günstige hydraulische Eigenschaften und einen wesentlich geringeren Eisenoxidgehalt aufweist und damit einer Verwertung als Baugrundstoff leichter zugeführt werden kann, bereitet die Entsorgung von Stahlwerksschlacken zunehmend Schwierigkeiten, da derartige Stahlwerksschlacken in der anfallenden Zusammensetzung, d. h ohne nachträgliche metallurgische Bearbeitung nicht ohne weiteres für Bauzwecke od dgl verwendbar sind.
Eine metallurgische Aufarbeitung der Stahlwerksschlacke ist in aller Regel mit einem hohen Energieverbrauch und einem hohen Investitionsaufwand verbunden
Aus der EP 666 930 B1 ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, bei welchem Stahlschlacke zum Frischen von Roheisen eingesetzt wurde Bei diesem bekannten Verfahren wird der hohe Eisenoxidgehalt der flüssigen Stahlschlacke ausgenützt, um flüssiges Roheisen mit relativ hohem Kohlenstoff- und Siliziumgehalt zu frischen. Eisenoxid setzt sich hiebei mit Kohlenstoff bzw Eisenkarbid zu Eisen und Kohlenmonoxid um, wohingegen das Eisenoxid der Schlacke gemeinsam mit dem Silizium des Roheisenbades zu Eisen und SiO2 reagiert.
Diese Reaktionen sind relativ stark exotherm und bei entsprechend dem bekannten Vorschlag langer Reaktionszeit kann unmittelbar ein Rohstahl gewonnen werden, wobei die Schlackenparameter, insbesondere in gesonderten Konvertern, durch Zusatz von Additiven, wie CaC03, A12O3 und/oder Si02, für eine nachfolgende Verwendung im Rahmen von hydraulisch aktiven Bindemitteln optimiert werden können
Beim Frischen von Roheisen entsteht insbesondere bei hochsiliziumhältigen Roheisen eine nicht unerhebliche Menge an SiO2 welche zu einer Erhöhung des erforderlichen Kalksatzes im Frischverfahren führt
Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Wärmebilanz einer Umsetzung von Roheisen mit Stahlschlacke besser zu nutzen und gleichzeitig ein Ausgangsprodukt für das nachfolgende Frischen zur Verfügung zu stellen,
bei welchem die Schlackenmenge beim Frischen und insbesondere der Kalksatz verringert und gleichzeitig das Eisenausbringen verbessert werden kann Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemässe Verfahren im wesentlichen darin, dass flüssige Stahlschlacke in einer dem Si-Gehalt des Roheisens und dem Fe- und/oder Cr-Oxid- Gehalt der Schlacke entsprechenden Menge nach dem Hochofenabstich auf das abgestochene Roheisen- und ggf. das Hochofenschlackenbad aufgegeben wird, welche Menge so bemessen ist, dass der Si-Gehalt des Roheisens auf unter 0,5 Gew -% bei gleichzeitigem Anstieg des SiC02- Gehaltes der Schlacke unter Reduktion von Fe- und/oder Cr-Oxiden der Schlacke zu flüssigen Metallen gebracht wird und dass die Schlacken-Eisenbadtemperatur unter 1500 C gehalten wird.
Dadurch, dass nun der Einsatz von Stahlschlacke unter Berücksichtigung der speziellen Analysenwerte reduziert bzw angepasst wird und lediglich in einem Ausmass erfolgt, welcher zu einem weitestgehenden Absenken des Siliziumgehaltes des Roheisens führt, wird die Möglichkeit geschaffen, die beim nachfolgenden Stahlfrischen entstehende Siliziumdioxidmenge zu reduzieren und damit die erforderliche Basizität der Stahlschlacken durch Zusatz geringeren Kalksatzes sicher einzuhalten. Dadurch, dass die Stahlschlacke unmittelbar auf das aus dem Hochofen abgezogene flüssige Roheisen und gegebenenfalls das aufschwimmende Hochofenschlackenbad aufgegeben wird, kann die gegebenenfalls mitgeführte Hochofenschlacke zur Verdünnung und damit zur Abstumpfung der oxidativen Umsetzungsreaktion herangezogen werden.
Die Beschränkung auf ein Frischen des Siliziums ohne nennenswerte Absenkung des Kohlenstoffgehaltes erlaubt in der
<Desc/Clms Page number 2>
Folge die konventionelle Stahlherstellung ohne wesentliche Modifikationen mit Ausnahme einer Verringerung des Kalksatzes. Gleichzeitig mit der Absenkung des Siliziumgehaltes können Eisen- und Chromoxidgehalte der aufgelegten Stahlschlacke in exothermer Reaktion reduziert werden, wobei sich die Gesamtwärmebilanz überaus vorteilhaft darstellt. Bei einer derartigen Umsetzung, beispielsweise in einer Pfanne, welche somit mit geringem Investitionsaufwand durchgeführt werden kann, lassen sich beim Siliziumfrischen ca. 610 MJ/t Schlacke an Wärme gewinnen.
Die Wärmeverluste einer Pfanne, welche durch Konvektion oder Abstrahlung auftreten, betragen etwa 160 MJ/t Schlacke, sodass ein Gesamtwärmeüberschuss von etwa 450 MJ/t Schlacke besteht Aufgrund dieser Wärmebilanz ist es beispielsweise möglich dem Roheisen vor dem Einbringen in den Frischkonverter auch noch Additive, wie beispielsweise AI203 in fester Form aufzugeben, welche in der Folge die Zusammensetzung der Schlacke für eine Verwendung als Zuschlagsstoff
EMI2.1
Tonne Schlacke werden etwa 200 MJ Wärme benötigt, die aus der obigen Warmebilanz zur Ganze gedeckt werden können. Die immer noch verbleibende Überschussenthalpie kann beispielsweise auch noch dazu verwendet werden, um bereits im Mischer oder in der Pfanne, insbesondere einer Torpedopfanne, Schrott zusetzen oder aber auf eine Zusatzfeuerung bei einem Roheisenmischer zu verzichten.
Die Abstimmung der aufgegebenen Menge an Stahlschlacke auf den gewünschten Endwert des Siliziumgehaltes erlaubt somit eine besonders wirtschaftliche Verfahrensweise, bei welcher der nachfolgende Stahlherstellungsprozess in keiner Weise beeinträchtigt wird, sondern im Gegenteil aufgrund der geringeren SiOrMengen beim Stahlfrischen sogar verbessert wird.
Die gleichzeitige Vermischung mit gegebenenfalls vorhandener Hochofenschlacke in der Roheisenrinne bzw. dem Roheisenmischer oder einer Pfanne führt aufgrund der dadurch erzielten Verdünnung zu einer Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit und damit zu einer Verringerung der Frisch-Enthalpie, wobei allerdings gleichzeitig die Qualität der Schlacke, welche insbesondere dadurch bereits verbessert wurde, dass Eisen- und Chromoxide zu flüssigen Metallen reduziert werden konnten, verbessert und ihre Entsorgung oder Weiterverwendung erleichtert wird.
Eine wesentliche Voraussetzung für die wirtschaftliche Durchführbarkeit des erfindungsgemässen Verfahrens ist aber nun der Umstand, dass die Schlacken-Eisenbadtemperatur unter 1500 C gehalten wird. Oberhalb dieser Temperatur reagiert Kohlenstoff bevorzugt mit dem Eisenoxid der Stahlschlacke, da oberhalb dieser Temperatur Kohlenstoff unedler als Silizium wird Erst die Begrenzung der Temperaturen auf 1500 C ermöglicht ein wirtschaftlich sinnvolles Entsilizieren und verhindert die andernfalls möglichen explosionsartigen Eruptionen des Schlacke- Eisenbades durch spontane unkontrollierbare Kohlenmonoxidbildung.
Von entscheidender Bedeutung für die Durchführung des erfindungsgemassen Verfahrens ist somit die Temperaturkontrolle, die durch Zugabe von Schrott, Zugabe von kalter Schlacke, Wärmeabfuhr, Gaseinbringen od dgl. entsprechend gesteuert werden kann, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.
Mit Vorteil wird das erfindungsgemässe Verfahren so durchgeführt, dass der Si-Gehalt des Roheisens auf unter 0,2 Gew-% gebracht wird.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann das erfindungsgemässe Verfahren ohne grossen anlagentechnischen Aufwand durchgeführt werden, wobei bevorzugt das Verfahren so durchgeführt wird, dass die Stahlschlacke in einem Roheisenmischer oder einer Pfanne, insbesondere einer Torpedopfanne aufgegeben wird.
Um sicherzustellen, dass eine positive Energiebilanz verbleibt und eine entsprechend hohe Menge an flüssiger Stahlschlacke entsorgt bzw. verarbeitet werden kann, wird mit Vorteil so vorgegangen, dass Stahlschlacke in einer Menge aufgegeben wird, welche kleiner ist als 1/2, vorzugsweise kleiner als 1/4 der Hochofenschlackenmenge. Die Begrenzung der Stahlschlacken- menge ermöglicht es gleichzeitig auch auf die Feuerfestproblematik Rücksicht zu nehmen, da auf diese Weise die gewünschte Schlackenanfangsbasizität eingestellt werden kann. Anstelle der Hochofenschlackenmenge kann naturgemäss auch die verbliebene reduzierte Schlackenmenge in diese Berechnung der Mengen einbezogen werden.
Wie bereits eingangs erwähnt, erlaubt die positive Wärmebilanz das Aufschmelzen von Additiven, wie beispielsweise von A1203, sodass für eine nachfolgende Weiterverwendung im Rahmen der Herstellung hydraulischer Bindemittel eine optimale Zusammensetzung gewährleistet werden kann. Mit Vorteil wird hiezu so vorgegangen, dass mit der Stahlschlacke Additive wie z.B.
<Desc/Clms Page number 3>
AI203 in Mengen von 50 bis 180 kg/t Schlacke aufgegeben werden, wobei die Wärmebilanz zum Aufschmelzen derartiger Mengen an A12O3 ausreicht
Um die gewünschten Parameter und insbesondere die gewünschte Absenkung des Siliziumgehaltes auf vordefinierte Werte sicher einhalten zu können, wird mit Vorteil so vorgegangen, dass die Aufgabe der Stahlschlacke über eine regel- oder steuerbare Auf- gabeeinrichtung vorgenommen wird, welche in Abhängigkeit von der Stahlschlacken- und der Hochofenschlackenzusammensetzung sowie der Roheisenbadzusammensetzung geregelt bzw gesteuert wird.
Die Reaktionsgeschwindigkeit und die vollständige Umsetzung lässt sich noch dadurch verbessern, dass in das vom Hochofen abgestochene Roheisen-Schlackengemisch Inertgase, insbesondere Stickstoff, eingeblasen wird
Dadurch, dass die Inertgase mit Vorteil in eine Roheisenbadrinne, auf welche die Stahlschlacke bzw das Schlackengemisch aufgegeben wird, eingeblasen werden, wird gleichzeitig die erforderliche Regelung der Temperatur auf < 1500 C erreicht. Die Temperaturregelung auf < 1500 C kann aber auch durch Zugabe von kalten Additiven, kalter Schlacke und/oder Schrott vorgenommen werden.
Roheisenmischer dienen in integrierten Hüttenwerken als Roheisenzwischenspeicher zwischen Hochofen und Stahlkonverter, wobei die Kapazität derartiger Roheisenmischer zumeist mindestens einer Tagesstahlwerksproduktion entspricht. Die Speicherung einer derartigen Tagesstahlwerksproduktion im Roheisenmischer dient gleichzeitig auch der Vergleichmässigung der Roheisenqualität. Anstelle eines derartigen Roheisenmischers werden auch mobile Torpedopfannen eingesetzt, in welchen die Durchmischung durch selbständiges Schwenken des Inhaltes während des Transportes vom Hochofen zum Stahlwerk begünstigt wird. In derartigen Torpedopfannen wird vorteilhafterweise die flüssige zu reduzierende Schlacke vorgelegt und das Hochofenroheisen aufgegossen, wodurch eine hohe Turbulenz und eine intensive Umsetzung gewährleistet ist.
Der durch Stahlschlacken in das Roheisenbad allenfalls ein-gebrachte Phosphor wird durch den anschliessenden oxidierenden Frischvorgang verschlackt. Eine weitere Möglichkeit zur Unter- brechung des Phosphorkreislaufes besteht darin, das Roheisenbad unter reduzierenden Bedingungen zu entphosphom Dies geschieht durch Einbringen von Kalziumkarbid oder Feinstbranntkalk. Die hochphosphorhaltige Zwischenschlacke kann durch oxidative Nachbehandlung zu hochwertigem chromfreien Düngemittel umgewandelt werden.
Insgesamt lassen sich eine Reihe von Zusätzen, wie Stahlstäube und weitere silikat- und aluminathältige Hüttenreststoffe nun aufgrund der überaus positiven Wärmebilanz unmittelbar gemeinsam mit den sauren Additiven, wie AI203 sowie gegebenenfalls weiterem Si02, aufschmelzen, wodurch die Basizität der Stahlschlacke wesentlich abgesenkt werden kann. Si02- hältige Additive müssen allerdings im Vergleich zu üblichen Schlackenverfahren in wesentlich geringeren Mengen zugesetzt werden, da ja SiO2 unmittelbar bei der Umsetzung der Stahlschlacke mit dem Roheisenbad gebildet wird.
Vorteilhaft ist hiebei auch, dass das Roheisen durch den Schlacken-CaO-Gehalt zumindest teilweise entschwefelt wird
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich bevorzugt mit einer speziell adaptierten Vorrichtung durchführen Eine derartige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist hiebei im wesentlichen gekennzeichnet durch eine Laufrinne für Roheisen, an deren Rinnengrund Spülsteine oder Durchbrechungen für das Eintragen von Inertgasen angeordnet sind und in welche ein Schlackenfeeder sowie ein Hochofen-Roheisen-Feeder mündet und eine der Laufrinne nachgeschaltete Pfanne zur Trennung von Schlacken- und Eisenbad Mittels einer derartigen Laufrinne, auf weiche die gewünschten Additive zur Kühlung aufgegeben werden können, lässt sich durch die Inertgase und im besonderen durch Druckstickstoff die Turbulenz erhöhen,
sodass eine bessere Durchmischung gleichzeitig mit einer besseren Wärmeabfuhr gewährleistet wird. Die Rinnenbegasung stellt somit sicher, dass es nicht zu lokalen Überhitzungen kommen kann und dass die Temperatur zuverlässig unter 1500 C gehalten werden kann
Die Vorrichtung ist mit Vorteil dahingehend weitergebildet, dass die Lauf rinne in ein Tauchrohr mündet, welches in das Eisenbad der Pfanne ragt. Mittels eines derartigen Tauchrohres, welches in das Eisenbad der Trennpfanne hineinragt, wird die Reduktionsstrecke der aufsteigenden Schlackentröpfchen erhöht und eine vollständige Umsetzung sichergestellt.
Alternativ kann eine intensive Durchmischung auch dadurch erreicht werden, dass die Rinne als Kaskade ausgebildet
<Desc/Clms Page number 4>
ist, wobei der Schlackenüberlauf einer nachfolgenden Kaskadenstufe unterhalb der Ebene des Zulaufes des Eisenbades aus der vorangegangenen Kaskadenstufe angeordnet ist
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfuhrungsbeispieles der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sowie anhand eines Ausführungsbeispieles naher erläutert In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Fig 2 eine schematische Seitenansicht teilweise im Schnitt durch Teile einer Einrichtung nach Fig 1.
In Fig. 1 ist mit 1 schematisch eine Stahlschlackenpfanne angedeutet, mit 2 ist eine Roheisenpfanne bezeichnet Die aus der Stahlschlackenpfanne abgezogenen Schlackenmengen ebenso wie die Roheisenmenge werden über entsprechend gesteuerte Drosselorgane 3 auf eine Laufrinne 4 aufgegeben und gelangen in der Folge zu einer Trennpfanne 5, in welcher das Eisenbad von der Schlacke getrennt wird
Aus der Darstellung nach Fig 2 sind Details einer derartigen Einrichtung naher ersichtlich Mit 1 ist wiederum die Stahlschlackenpfanne bezeichnet, an welche ein Schlacken-Tundish 6 angeschlossen ist, dessen Schlackenfeeder mit 7 bezeichnet ist Die Stahlschlacke gelangt auf die Laufrinne 4, wobei aus der Darstellung nach Fig 2 ersichtlich ist, dass über Öffnungen 8 im Grund der Rinne Inertgas unter Druck und insbesondere Stickstoff eingebracht wird.
Der Laufrinne 4 wird, wie in Fig 1 schematisch angedeutet, gesondert Roheisen gegebenenfalls vermischt mit Hochofenschlacke aufgegeben
Das in der Laufrinne weitgehend entsilizierte Material gelangt in der Folge in einen Trichter 9 eines Tauchrohres 10, welcher unterhalb des Eisenbades 11 der Trennpfanne 5 mündet Die aufsteigenden Schlackentröpfchen werden weiterreduziert und es schwimmt eine chromatfreie Schlacke 12 auf dem Eisenbad 11 in der Trennpfanne 5 auf, welche gesondert ausgebracht werden kann.
Die Laufrinne 4 kann über eine entsprechende hydraulische Einrichtung 13 in ihrer Neigung verstellt werden, wobei gemeinsam mit dem Druck Stickstoff der Rinnenbegasung hier die Fliess- geschwindigkeit und die Turbulenz entsprechend eingestellt werden kann, um eine optimale Wärmeabfuhr zu erzielen, sodass die gewünschte Begrenzung der Temperatur der Umsetzung sicher eingehalten wird. Die Temperatur kann auch durch einen nicht dargestellten Kühlwindkasten oberhalb der Laufrinne unter 1500 C gehalten werden.
Ausführungsbeispiel
Eine Konverterschlacke mit folgender Zusammensetzung wurde eingesetzt:
EMI4.1
<tb> LDS <SEP> @
<tb>
<tb> Komponente <SEP> Anteil <SEP> (%)
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> 1,65
<tb>
<tb> CaO <SEP> 49
<tb>
<tb> A12O3 <SEP> 0,81
<tb>
<tb> Si02 <SEP> 15,6
<tb>
<tb> MnO <SEP> 3,53
<tb>
<tb> FeO <SEP> 22,8
<tb>
<tb> MgO <SEP> 2,2
<tb>
<tb> Cr2O3 <SEP> 0,2
<tb>
EMI4.2
Das im Roheisenmischer vorliegende Roheisen weist 1 % Si sowie 4,6 % C auf. Auf 1 t Roheisen werden 150 kg konfektionierte Konverterschlacke aufgelegt. Konfektioniert bedeutet, dass
EMI4.3
angehoben wurde.
Silizium-Bilanz
1 % Si im Roheisen (10 kg Si pro t Roheisen) standen unter Berücksichtigung der obigen Analyse folgenden zu reduzierenden Schlackenkomponenten gegenüber :
<Desc/Clms Page number 5>
P2O5 16,5 kg/t LDS MnO : 35,3 kg/t LDS FeO 228 kg/t LDS
Cr203 :
2 kg/t LDS
Es wurden 150 kg konfektionierte Konverterschlacke auf das Roheisenbad aufgelegt, sodass pro t Roheisen die folgenden Schlackenkomponenten zu reduzieren sind
P2O5 1,98 kg/t Roheisen MnO . 4,23 kg/t Roheisen
FeO 27,36 kg/t Roheisen Cr203 0,24 kg/t Roheisen
Das Roheisen-Si reduzierte nun die oben beschriebenen Schlackenkomponenten wie folgt
2 P205 + 5 Si - > 5 Si02 + 4P
2 MnO + Si - > Si02 + 2 Mn
2 FeO + Si- > Si02 + 2 Fe
2 Cr203 + 3 Si - > 3 Si02 + 4 Cr
Somit ergab sich der folgende Silizium-Bedarf
P2O5 0,97 kg Si
MnO 0,85 kg Si
FeO 5,20 kg Si
Cr203 0,07 kg Si
Summe :
7,98 kg Si
Das vorliegende Roheisen enthielt 10 kg Sl/t Roheisen (1 % im Roheisen), sodass im Roheisen nach der Umsetzung 2 kg Si/t Roheisen oder 0,2 % Si vorlagen Die Schlackenreduktion mittels Silizium ist exotherm, sodass für diesen Vorgang keine zusätzliche Energie zugefuhrt werden musste.
Durch die Schlackenreduktion wurde Si02 in folgenden Mengen gebildet: - > aus P20s-Reduktion 2,1 kg Si02 - > aus MnO-Reduktion 1,8 kg Si02 - > aus FeO-Reduktion: 11,5 kg Si02 - > aus Cr203-Reduktion: 0,14 kg Si02
Summe : 15,5 kg Si02
Somit ergab sich die folgende Schlacken-Zwischenanalyse
EMI5.1
<tb> Komponente <SEP> Anteil <SEP> (%)
<tb> CaO <SEP> 59
<tb>
<tb>
<tb> A12O3 <SEP> 0,81
<tb> Si02 <SEP> 37
<tb>
<tb>
<tb> MgO <SEP> ¯ <SEP> ¯ <SEP> 2,7
<tb>
EMI5.2
Eine derartige Schlackenzwischenanalyse weist bereits eine hervorragende Schlackenbasizität auf, sodass eine weitere externe Si02-Korrektur praktisch nicht mehr erforderlich war. Lediglich der
<Desc/Clms Page number 6>
Claims (9)
1 Verfahren zum Entsilizieren von Roheisen vor einem nachfolgenden Frischen zu Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass flüssige Stahlschlacke in einer dem Si-Gehalt des
Roheisens und dem Fe- und/oder Cr-Oxid-Gehalt der Schlacke entsprechenden Menge nach dem Hochofenabstich auf das abgestochene Roheisen- und ggf. das
Hochofenschlackenbad aufgegeben wird, welche Menge so bemessen ist, dass der Si-
Gehalt des Roheisens auf unter 0/5 Gew-% bei gleichzeitigem Anstieg des SiOrGehaltes der Schlacke unter Reduktion von Fe- und/oder Cr-Oxiden der Schlacke zu flüssigen
Metallen gebracht wird und dass die Schlacken-Eisenbadtemperatur unter 1500 C gehalten wird
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Si-Gehalt des Roheisens auf unter 0,2 Gew.-% gebracht wird.
3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlschlacke in einem Roheisenmischer oder einer Pfanne, insbesondere einer Torpedopfanne aufgegeben wird.
4 Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Stahlschlacke in einer
Menge aufgegeben wird, welche kleiner ist als 1/2, vorzugsweise kleiner als 1/4 der
Hochofenschlackenmenge
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der
Stahlschlacke Additive wie z.B AI203 in Mengen von 50 bis 180 kg/t Schlacke aufgegeben werden
6 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabe der Stahlschlacke über eine regel- oder steuerbare Aufgabeeinrichtung vorgenommen wird, welche in Abhängigkeit von der Stahlschlacken- und der Hochofen- schlackenzusammensetzung geregelt bzw. gesteuert wird.
7 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in das vom
Hochofen abgestochene Roheisen-Schlackengemisch Inertgase, insbesondere Stickstoff, eingeblasen wird
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Temperatur auf < 1500 C durch Einblasen von Inertgasen in eine Roheisenbadrinne erfolgt, auf welche die Stahlschlacke bzw. das Schlackengemisch aufgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Temperatur auf < 1500 C durch Zugabe von kalten Additiven, kalter Schlacke und/oder Schrott vorgenommen wird.
Hiezu 2 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0100698A AT406691B (de) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl |
| SK126-2000A SK1262000A3 (en) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel |
| PCT/AT1999/000149 WO1999064635A1 (de) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl |
| US09/485,369 US6261339B1 (en) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel |
| CA 2299277 CA2299277A1 (en) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel |
| BR9906496A BR9906496A (pt) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Processo para dessilicatizar ferro gusa antes de um refino para aço. |
| ES99924566T ES2149752T1 (es) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Procedimiento para desilicificar hierro bruto antes de afinado a acero. |
| EP99924566A EP1007744A1 (de) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl |
| ZA200000582A ZA200000582B (en) | 1998-06-10 | 2000-02-08 | Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0100698A AT406691B (de) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ATA100698A ATA100698A (de) | 1999-12-15 |
| AT406691B true AT406691B (de) | 2000-07-25 |
Family
ID=3504771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT0100698A AT406691B (de) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6261339B1 (de) |
| EP (1) | EP1007744A1 (de) |
| AT (1) | AT406691B (de) |
| BR (1) | BR9906496A (de) |
| CA (1) | CA2299277A1 (de) |
| ES (1) | ES2149752T1 (de) |
| SK (1) | SK1262000A3 (de) |
| WO (1) | WO1999064635A1 (de) |
| ZA (1) | ZA200000582B (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007028423A1 (en) | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Conference system discussion unit with exchangeable modules |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS538310A (en) | 1976-07-13 | 1978-01-25 | Nippon Steel Corp | Reusing method of steel making slag |
| JPS58181815A (ja) | 1982-04-19 | 1983-10-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 転炉による溶銑の予備脱硅方法 |
| JPS59104414A (ja) | 1982-12-07 | 1984-06-16 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱珪方法 |
| JPS60218408A (ja) | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑の予備処理方法 |
| JPS6318011A (ja) | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Kawasaki Steel Corp | 溶銑の予備処理方法 |
| JPH01156413A (ja) | 1987-12-11 | 1989-06-20 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶銑の予備処理法および装置 |
| JPH032308A (ja) | 1989-05-31 | 1991-01-08 | Nkk Corp | 溶銑予備処理方法 |
| DE4242328C2 (de) * | 1992-12-15 | 1995-06-08 | Alfred Dipl Ing Dr Freissmuth | Mittel zur Entschwefelung, Entphosphorung, Entsilicierung und Entstickung von Roheisen- und Gußeisenschmelzen |
| CZ291176B6 (cs) | 1993-09-07 | 2003-01-15 | Holcim Ltd. | Způsob výroby oceli a hydraulicky aktivních pojiv |
-
1998
- 1998-06-10 AT AT0100698A patent/AT406691B/de not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-06-09 CA CA 2299277 patent/CA2299277A1/en not_active Abandoned
- 1999-06-09 EP EP99924566A patent/EP1007744A1/de not_active Withdrawn
- 1999-06-09 SK SK126-2000A patent/SK1262000A3/sk unknown
- 1999-06-09 WO PCT/AT1999/000149 patent/WO1999064635A1/de not_active Ceased
- 1999-06-09 US US09/485,369 patent/US6261339B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-09 ES ES99924566T patent/ES2149752T1/es active Pending
- 1999-06-09 BR BR9906496A patent/BR9906496A/pt not_active Application Discontinuation
-
2000
- 2000-02-08 ZA ZA200000582A patent/ZA200000582B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1007744A1 (de) | 2000-06-14 |
| BR9906496A (pt) | 2000-09-26 |
| ZA200000582B (en) | 2001-03-12 |
| ATA100698A (de) | 1999-12-15 |
| US6261339B1 (en) | 2001-07-17 |
| ES2149752T1 (es) | 2000-11-16 |
| SK1262000A3 (en) | 2000-09-12 |
| CA2299277A1 (en) | 1999-12-16 |
| WO1999064635A1 (de) | 1999-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0770149B1 (de) | Verfahren zur herstellung von hydraulischen bindemitteln und/oder legierungen wie z.b. eisenchrom oder eisenvanadium | |
| AT407263B (de) | Verfahren zum aufarbeiten von stahlschlacken | |
| AT412283B (de) | Verfahren zum verwerten von schlacke | |
| DE102007061062B4 (de) | Verfahren zum Erzeugen einer bis zu 30% Mangan enthaltenden Stahlschmelze | |
| DE69423630T2 (de) | Stahlherstellung im konverter mit entphosphorungsstufe | |
| EP1252343B1 (de) | Verfahren zum behandeln von schlacken oder schlackengemischen auf einem eisenbad | |
| EP0666930A1 (de) | Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln. | |
| EP0313547B1 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Schmelzen von Stahl | |
| DE3045180C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer hochchromhaltigen Roheisenschmelze als Zwischenprodukt für die Herstellung von hochchromhaltigem Stahl | |
| DE3110787A1 (de) | Stahl-herstellungsverfahren | |
| AT502312B1 (de) | Verfahren zur direkten stahllegierung | |
| AT406691B (de) | Verfahren zum entsilizieren von roheisen vor einem frischen zu stahl | |
| EP1252341B1 (de) | Verfahren zum herstellen von puzzolanischen zumahlstoffen für die zementindustrie aus stahlschlacken unter verwendung eines reduzierenden metallbades | |
| DE69806796T2 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen schmelzen von metallischen feststoffen | |
| DE68902176T2 (de) | Verfahren zur schmelzreduktion im elektro-ofen. | |
| DE10215594A1 (de) | Verfahren zur Konditionierung von flüssiger Hochofenschlacke | |
| EP1029093A1 (de) | Verfahren zum aufarbeiten von stahlschlacken und eisenträgern | |
| DE3644518A1 (de) | Verwendung von magnesit und verfahren zur durchfuehrung einer solchen verwendung | |
| DE2206081C3 (de) | Verfahren zum Frischen von Hämatitroheisen | |
| DE1927308B1 (de) | Anwendung der einstufigen Entphosphorung zur Herstellung eines Stahles auf das Sauerstoff-Aufblasverfahren | |
| AT400037B (de) | Verfahren zum herstellen von stahl und hydraulisch aktiven bindemitteln | |
| AT408888B (de) | Verfahren zum behandeln von schlacken oder schlackengemischen | |
| AT405653B (de) | Verfahren zur herstellung von hydraulischen bindemitteln und rohrstahl oder legierungen aus stahlschlacke | |
| DE973695C (de) | Verfahren zur Herstellung von schwefel- und phosphorarmem desoxydiertem Gusseisen | |
| AT389898B (de) | Verfahren zum kontinuierlichen schmelzen von stahl |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ELJ | Ceased due to non-payment of the annual fee |