Mittel zur Entschwefelung und/oder Entphosphorung von Eisen- und Stahlschmelzen und Verfahren zu dessen Herstellung Es ist bekannt, zur Entschwefelung von Roheisen schmelzen kalzinierte Soda zu. verwenden. Um die dabei auftretenden Nachteile, insbesondere die grosse Staubbildung und starke Verdampfung der Soda zu verringern und dabei das Mittel zu verbilligen, wurde auch schon vorgeschlagen, zur Reinigung für Eisen- und Stahlschmelzen eine Mischung zu verwenden, die aus Soda, Kalkstein und Wasser besteht. Dabei ist das Wasser als Hydratationswasser gebunden.
Bei der Herstellung dieses Reinigungsmittels entstehen Blöcke, die zerkleinert werden müssen. Das gleiche Mittel wurde auch zur Entphosphorung von Stahl empfohlen. Diese Produkte haben den Nachteil, dass sie in Blöcken nicht genau dosiert werden können und in zerkleinerter Form wiederum belästigenden Staub entwickeln.
Für eine wirksame und betriebssichere Entschwe felung von Roheisen- und Gusseisenschmelzen ist eine reduzierende Atmosphäre nötig.
Bei Verwendung des erfindungsgemässen Mittels werden die genannten Nachteile vermieden und das Mittel trägt dazu bei, eine reduzierende Atmosphäre zu schaffen.
Das erfindungsgemässe Mittel zur Entschwefelung und/oder Entphosphorung von Eisen- und Stahl schmelzen, enthaltend mindestens einen Schwefel und/oder Phosphor bindenden Stoff, zweckmässig in Form von Briketts oder Pellets vorliegend, ist da durch gekennzeichnet, dass es Kohle oder eine redu zierende Kohlenstoffverbindung enthält.
Die Konzentration an Kohle oder Kohlenstoffver- bindungen ist an der Oberfläche der Pellets usw. zweckmässig höher als im Innern derselben. Vorzugs weise bildet die Kohle oder die Kohlenstoffverbindung eine Umhüllung der Pellets oder Briketts. Als den Schwefel und/oder Phosphor bindender Stoff wird zweckmässig ein Gemisch von gemahlenem oder gefälltem Calciumcarbonat, kalzinierter Soda und Wasser verwendet.
Aus dem Gemisch können in an und für sich bekannter Weise Blöcke oder Briketts hergestellt werden, es wird aber vorzugsweise pelleti- siert. Bei dieser letztgenannten Herstellungsweise ver fährt man zweckmässig derart, dass man in die Trom mel eine Mischung von Calciumcarbonat und Soda einbringt und, während sich die Trommel dreht, Wasser sehr fein eindüst, so dass sich nach dem Schneewalzenverfahren Kugeln der Grösse von 3 bis 30 mm 0 bilden.
Man kann gleichzeitig die Kohle oder die Kohlenstoffverbindung in die Mischung ein bringen, aber nach dem bevorzugten Herstellungsver fahren wird das Gemisch von Entschwefelungs- undl oder Entphosphorungsstoff und Wasser pelletisiert oder zu Briketts gepresst und die so erhaltenen Ge bilde werden mit der Kohle oder dem kohlenstoff haltigen Stoff umhüllt.
Die Umhüllung der Pellets mit Kohle kann in der gleichen Trommel erfolgen wie die Pelletisierung, in dem man die fein verteilte Kohle an derjenigen Stelle der Trommel einbringt, wo die Pellets schon fertig oder beinahe fertig vorliegen. Als Kohle kann z. B. Graphit, Koksmehl, Steinkohlenmehl und als reduzie rende Kohlenstoffverbindung z. B. Calciumcarbid oder Calciumcyanamid Verwendung finden. Man kann dem fein vermahlenen Stoff ein Bindemittel, z. B.
Ton, Zement, Dextrin, oder ein Netzmittel zumischen unter eventueller Zugabe von Wasser, Sulfitablauge usw. Der Gehalt an Kohle oder Kohlenstoffverbin- dung im erfindungsgemässen Mittel beträgt zweck mässig weniger als 10 0/0, bezogen auf das Gesamt gewicht, vorzugsweise nur etwa 3 Gew.o/o. Im allgemeinen sind die Pellets fest genug, um in die Eisen- bzw. Stahlschmelze eingesetzt werden zu können.
Man erreicht eine Erhöhung ihrer Festigkeit und Beschleunigung der Abbindung, wenn man ausser den genannten Stoffen noch eine Leichtmetallkrätze, vorzugsweise Aluminiumkrätze, zugibt. Es hat sich eine trockene Aluminiumkrätze als besonders brauch bar erwiesen, wie sie bei der Raffination von Alu minium oder dessen Legierungen anfällt. Die Krätze kann körnig oder fein vermahlen sein. Bevorzugt wird die bei trockener Schlackenführung anfallende Krätze. Auch andere Metalloxyde können in dem Mittel Ver wendung finden, z. B. Braunstein, Hammerschlag oder Walzenunder.
Eine zweite Funktion der Aluminiumkrätze be steht darin, dass sie den durch die Zugabe von Kalk stein bewirkten Temperaturabfall ausgleicht. Dies ist dem Metallgehalt der Krätze zuzuschreiben, so dass durch Zugabe der Krätze das teurere metallische Alu minium oder Magnesium eingespart werden kann.
Die Verwendung von Aluminiumkrätze wirkt sich auch darin vorteilhaft aus, dass die durch erhöhte Sodamengen flüssiger werdende Schlacke verdickt wird.
Zur Herstellung des erfindungsgemässen Mittels kann statt Wasser auch flüssiges Wasserglas ver wendet werden, wobei man im Laufe der Pelletisierung CO., -Gas in die Trommel einblasen kann. <I>Beispiel</I> Es wurde eine Mischung von:
EMI0002.0017
60 <SEP> Gew.-Teilen <SEP> Kalz. <SEP> Soda
<tb> 30 <SEP> <SEP> <SEP> Kalksteinmehl
<tb> 10 <SEP> <SEP> <SEP> Aluminiumkrätze <SEP> und
<tb> 20 <SEP> <SEP> <SEP> Wasser pelletisiert bis zur durchschnittlichen Kugelgrösse von 8 mm.
Nun wurden 3 Gewichtsteile Pudergraphit, ent- haltend 90% Kohlenstoff, mit 1 Gewichtsteil Wasser- glas in die Trommel gegeben., so dass die noch feuchten Pellets umhüllt wurden. In eine 60-To- Pfanne wurden 200 kg solcher Pellets eingelegt und danach 50 Tonnen Roheisen abgestochen.
Die Aus gangsanalyse des Roheisens war:
EMI0002.0031
C <SEP> 4%
<tb> Mn <SEP> 1,37%
<tb> Si <SEP> 0,56%
<tb> P <SEP> 0,1450/0
<tb> S <SEP> 0,126% Der Schwefelgehalt wurde auf 0,06011/o reduziert. Zum Vergleichsei angeführt, dass beieinem anderen Abstich des Roheisens der gleichen Zusammensetzung bei Verwendung eines bekannten Entschwefelungs- mittels der Schwefelgehalt von 0,12611/o nur auf 0,08011/o herabgesetzt wurde.
Man erreicht somit eine Verbesserung des Entschwefelungseffektes beim er- findungsgemässen Mittel um 25 %. Es ist bekannt, dass die Entschwefelungswirkung mit sinkendem Schwefel gehalt abnimmt. Der oben beschriebene Versuch wurde deshalb bei einem mittleren Schwefelgehalt durchgeführt.
Die Zugabe des erfindungsgemässen Mittels zur Schmelze kann auch während des Abstiches erfolgen, es kann in der Rinne, im Reduktionsgefäss, Konverter, in der Kallingtrommel usw. gearbeitet werden.
Es ist zweckmässig, nicht zu grosse Pellets herzu stellen, da die Wirkung der C-Umhüllung mit dem Durchmesser der Pellets abnimmt. Man sollte im all gemeinen nicht höher als 30 mm 0 gehen. Durch messer von 8 bis 10 mm haben sich als zweckent sprechend erwiesen.
Anstelle von Aluminiumkrätze kann man Ma gnesiumkrätze, Aluminium oder Magnesiumpulver verwenden.
Wie die Versuche ergaben, ist bei Verwendung des erfindungsgemässen Mittels keine Aufkohlung der Schmelze zu befürchten. Bei Verwendung des Mittels, insbesondere wenn die Kohle bzw. die Kohlenstoff verbindung an seiner Oberfläche in höherer Konzen tration vorliegt, wird der sonst übliche Temperatur abfall der Schmelze stark vermindert.
Means for the desulfurization and / or dephosphorization of iron and steel melts and processes for their production It is known that for desulfurization of pig iron, calcined soda melts. use. In order to reduce the associated disadvantages, in particular the large amount of dust and strong evaporation of soda, and to make the agent cheaper, it has also been proposed to use a mixture of soda, limestone and water for cleaning iron and steel melts. The water is bound as hydration water.
During the production of this cleaning agent, blocks are formed that have to be crushed. The same agent was recommended for dephosphorization of steel. These products have the disadvantage that they cannot be precisely dosed in blocks and, in their crushed form, they develop annoying dust.
A reducing atmosphere is necessary for effective and operationally reliable desulphurisation of pig iron and cast iron melts.
When using the agent according to the invention, the disadvantages mentioned are avoided and the agent helps to create a reducing atmosphere.
The agent according to the invention for the desulfurization and / or dephosphorization of iron and steel melt, containing at least one sulfur and / or phosphorus binding substance, suitably in the form of briquettes or pellets, is characterized in that it contains coal or a reducing carbon compound .
The concentration of coal or carbon compounds is expediently higher on the surface of the pellets etc. than on the inside. Preferably, the coal or the carbon compound forms an envelope for the pellets or briquettes. A mixture of ground or precipitated calcium carbonate, calcined soda and water is expediently used as the substance which binds the sulfur and / or phosphorus.
Blocks or briquettes can be produced from the mixture in a manner known per se, but it is preferably pelletized. In this last-mentioned production method, it is expedient to introduce a mixture of calcium carbonate and soda into the drum and, while the drum is rotating, inject water very finely, so that balls of 3 to 30 mm in size are produced after the snow roller process Form 0.
You can bring the coal or the carbon compound into the mixture at the same time, but according to the preferred manufacturing process, the mixture of desulfurization and / or dephosphorization and water is pelletized or pressed into briquettes and the resulting Ge are formed with the coal or the carbonaceous Wrapped in fabric.
The pellets can be coated with coal in the same drum as the pelletizing, in which the finely divided coal is introduced at the point on the drum where the pellets are already finished or almost finished. As coal z. B. graphite, coke meal, coal meal and as a reducing carbon compound z. B. calcium carbide or calcium cyanamide use. You can the finely ground substance a binder, for. B.
Mix in clay, cement, dextrin, or a wetting agent, possibly adding water, sulphite waste liquor, etc. The content of coal or carbon compounds in the agent according to the invention is advantageously less than 10%, based on the total weight, preferably only about 3 Weight o / o. In general, the pellets are strong enough to be used in the iron or steel melt.
An increase in their strength and acceleration of setting are achieved if, in addition to the substances mentioned, a light metal dross, preferably aluminum dross, is added. A dry aluminum dross has proven to be particularly useful, as is the case when refining aluminum or its alloys. The scabies can be granular or finely ground. Preference is given to the dross that occurs when the slag is conveyed dry. Other metal oxides can also be used in the agent, e.g. B. brownstone, hammer blow or milled scale.
A second function of the aluminum dross is that it compensates for the drop in temperature caused by the addition of limestone. This is due to the metal content of the dross, so that the more expensive metallic aluminum or magnesium can be saved by adding the dross.
The use of aluminum dross also has a beneficial effect that the slag, which becomes more fluid due to increased amounts of soda, is thickened.
For the production of the agent according to the invention, instead of water, liquid waterglass can also be used, and CO. Gas can be blown into the drum during the pelletization process. <I> Example </I> A mixture of:
EMI0002.0017
60 <SEP> parts by weight <SEP> calc. <SEP> soda
<tb> 30 <SEP> <SEP> <SEP> Limestone powder
<tb> 10 <SEP> <SEP> <SEP> Aluminum dross <SEP> and
<tb> 20 <SEP> <SEP> <SEP> Water pelletized up to an average ball size of 8 mm.
3 parts by weight of powdered graphite, containing 90% carbon, with 1 part by weight of water glass were then placed in the drum, so that the still moist pellets were enveloped. 200 kg of such pellets were placed in a 60-ton pan and then 50 tons of pig iron were tapped.
The initial analysis of the pig iron was:
EMI0002.0031
C <SEP> 4%
<tb> Mn <SEP> 1.37%
<tb> Si <SEP> 0.56%
<tb> P <SEP> 0.1450 / 0
<tb> S <SEP> 0.126% The sulfur content was reduced to 0.06011 / o. For comparison, it should be noted that in another tapping of pig iron of the same composition when using a known desulphurisation agent, the sulfur content was reduced from 0.12611 / o to only 0.08011 / o.
An improvement in the desulphurization effect of the agent according to the invention by 25% is thus achieved. It is known that the desulphurisation effect decreases with decreasing sulfur content. The experiment described above was therefore carried out with a medium sulfur content.
The agent according to the invention can also be added to the melt during tapping; work can be carried out in the channel, in the reduction vessel, converter, in the Kalling drum, etc.
It is advisable not to produce pellets that are too large, since the effect of the C-coating decreases with the diameter of the pellets. In general, one should not go higher than 30 mm 0. Diameters of 8 to 10 mm have proven to be appropriate.
Instead of aluminum dross, you can use magnesium dross, aluminum or magnesium powder.
As the experiments showed, there is no need to fear carburization of the melt when using the agent according to the invention. When using the agent, especially if the carbon or the carbon compound is present on its surface in a higher concentration, the otherwise usual temperature drop in the melt is greatly reduced.