BG63215B1 - Десулфурираща смес на основата на калциев карбид - Google Patents

Abstract

Десулфуриращата смес за пречистване на чугун се състои най-малко от 50% тегл. калциев карбид на прах с гранулометрия < 0,2 mm, от 1 до 20% тегл. магнезий на прах или гранули с гранулометрия < 0,8 mm и от 5 до 15% тегл. алуминий на прах или гранули сгранулометрия < 0,8 mm, в даден случай с други добавки на прах като калциев оксид, калциев карбонат, въглеродсъдържащи продукти и/или средства за покриване на зърната. Общото количество на добавките е до 30% тегл. При прилагане на сместа се намаляват загубите на желязо в процеса на десулфурирането на чугуна.

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до десулфурираща смес на основата на калциев карбид, предназначена за инжектиране с помощта на струя в чугун, получен във висока пещ, преди преминаването му в конвертора.

Предшестващо състояние на техниката

Макар че чугунът и шлаката изтичат поотделно от високата пещ, в кофите остава още значително количество шлака, от порядъка на 5 kg/t. От друга страна се използва десулфуриращ продукт, получен от шлаки, богати на сяра, който трябва да се отдели от метала, преди той да се отправи към конвертора. В този етап премахването на шлаката се извършва механично, което предизвиква загуба на метал поради увличане.

Известно е, че получаването на течен десулфуриращ продукт позволява да се намалят значително загубите на метал при очистването от шлаката в кофите. За да се осъществи това, в кофата с метал преди изчистването се прибавя натриев карбонат, който се разлага до натриев оксид с температура на топене 1132°С. Получената шлака съдържа натрий, който е вреден за околната среда, поради което се търсят други решения, с които да се намалят загубите на метал.

Известно е също така, прибавянето на десулулфуриращи средства от редуциращи метали като алуминий или магнезий, за да се ускори десулфурирането чрез елиминирането на кислорода, разтворен в чугуна (FR 1168646). В FR 2317361 се описва десулфуриращо средство на основата на прах от калциев карбид, калциев цианамид или на калциев оксид, към което се прибавя от 0,5 до 3,5 % алуминиев или магнезиев прах със същата гранулометрия.

Известно е също от ЕР 0398674 прибавянето на калциев алуминат с ниска точка на топене към калциевия карбид, за да се получи по-пълно десулфуриране на сместа чрез постоянно инжектиране на определено количество от десулфуриращата смес.

Техническа същност на изобретението

Десулфуриращата смес съгласно изобретението е на основата на микронизиран прах от калциев карбид, като съдържа още прах от магнезий и от алуминий, като съотношенията между компонентите е така определено, че позволява значително намаляване загубите на желязо при осъществяване на десулфурирането. Сместа съдържа най-малко 50 % тегл. калциев карбид на прах с гранулометрия < 0,2 mm, от 1 - 20 % магнезий на прах с гранулометрия < 0,8 mm и от 5 - 15 % алуминий на прах с гранулометрия <0,8 mm, като в даден случай може да съдържа други добавки на прах като калциев оксид, калциев карбонат, продукти, съдържащи въглерод и/или покриващи средства в общо количество до 30 %.

Сместа съгласно изобретението е на основата на технически калциев карбид, който съдържа най-общо около 80 % тегл. калциев карбид, като остатъкът е калциев оксид, като най-малко 25 % от частиците са с гранулометрия 0,1- 0,2 mm. Към този карбид може да се прибави допълнително калциев оксид, калциев карбонат, съдържащи въглерод продукти като въглеродни сажди, графит или антрацит, или други продукти, предназначени да подобряват течливостта на сместа или за отделяне на газ, който позволява добро разпределение на десулфуриращото средство в течния чугун. Може също така да се прибави до 2 % покриващо средство за зърната, например хидрогенирано рициново масло, както е описано в ЕР 0511121 на заявителя. Магнезият се прибавя към сместа под формата на прах или гранули от чист метал, или сплав на основата на магнезий с гранулометрия < 0,8 mm. Също така зърната могат да бъдат обвити, както и тези на калциевия карбид с органичен продукт, например на основата на наситени алифатни киселини, или на техни естери, както е описано в ЕР 0485309 на заявителя.

Накрая към сместа се прибавя от 5 - 15 % прах или гранули от алуминий, или от сплав на основата на алуминий, които също могат да бъдат покрити с продукт като този, използван за магнезия. Сместа от праховете или гранулите се приготвя в смесител, функциониращ в инертна атмосфера, например азот.

Смесите съгласно изобретението имат ефективност като десулфуриращи средства, най-малко равна на тази на смеси, в които алуминият е заменен в равно количество магнезий и следователно не води до свръхконсумация на продукт, което е неочаквано, понеже алуминият обратно на магнезия не е сам по себе си десулфуриращо средство. От друга страна се образува по-течлива шлака, по-лека за очистване и очистването на шлаката е свързано с твърде ниски загуби на желязо. Освен това, шлаките не съдържат никакъв продукт, който да замърсява околната среда, какъвто е натриевият оксид.

Примери за изпълнение на изобретението

Пример 1 (сравнителен).

Сравнява се ефективността на десулфуриране и загубата на желязо на две десулфуриращи смеси от известното ниво на основата на технически калциев карбид, като първата съдържа 20 % тегл. гранули от магнезий, втората 20 % тегл. прах от алуминат на калциев оксид с трета смес съгласно изобретението, която съдържа 10 % гранули от магнезий и 10 % гранули от алуминий.

Изпитанието се осъществява в кофи, съдържащи 300 t чугун. Първоначалното съдържание на сяра е около 250 ррш, докато крайното й съдържание е 55 ppm. Ефективността на едно десулфуриращо средство се определя от съотношението на моловете желязо като загуба чугун към моловете инжектирано десулфуриращо средство, т. е. в настоящия случай моловете калциев карбит и магнезий, тъй като алуминият не е сам по себе си десулфуриращ продукт. Загубата на желязо се определя от съотношението на масата на чугуна, съдържащ се в шлаката към масата на чугуна, съдържаща се в кофата за десулфуриране.

За трите смеси се получават следните резултати, които са усреднени от 20 опита, извършени при възможно най-близки условия.

Таблица

Смес	Ефективност, %	Загуба на желязо, %
1	22	1,1
2	18	0,9
3	23	0,3

Като се сравнят резултатите за смесите и 3, се установява, че тяхната ефективност по отношение на десулфурирането е съизмерима, но по отношение на загубите на желязо използването на сместа 3 води до намаляване 15 на тези загуби 3,7 пъти.

Като се сравнят смесите 2 и 3, се установява неочаквано, че алуминият води до десулфуриране категорично по-ефективно, а са увеличени 3 пъти спрямо сместа 3, когато би 20 могло да се очакват сходни резултати, тъй като алуминатът вкарва алумооксид в шлаката и алуминият се окислява в чугуна, като образува алумооксид, който се разтваря в шлаката.

Claims (1)

1. Десулфурираща смес за инжектиране в течен чугун на основата на калциев карбид, характеризираща се с това, че съдържа най30 малко 50 % тегл. калциев карбид на прах с гранулометрия < 0,2 mm, 1 - 20 % магнезий на прах или гранули с гранулометрия < 0,8 mm и от 5 - 15 % алуминий на прах или гранули с гранулометрия < 0,8 mm, в даден случай с дру35 ги добавки на прах като калциев оксид, калциев карбонат, съдържащи въглерод продукти и/или покриващи средства за зърната, като общото количество на добавките е най-много 30 %.

40 2. Смес съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че < 25 % от зърната от калциев карбид имат гранулометрия 0,1 - 0,2 mm.