CZ281703B6

CZ281703B6 - Způsob metalurgického zpracování taveb surového železa

Info

Publication number: CZ281703B6
Application number: CS922638A
Authority: CZ
Inventors: Karl-Heinz Dipl. Ing. Abele; Den Boom Heinz Dipl. Ing. Van; Alfred Dr. Rer. Nat. Ender; Eckart Dipl. Ing. Hees; Walter Dipl. Ing. Meichsner
Original assignee: Thyssen Stahl Ag
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 1996-12-11
Also published as: HU216171B; PL169938B1; ATE118825T1; ES2071393T3; RO115651B1; DE4128499C2; CZ263892A3; RU2096484C1; UA32411C2; PL295696A1; HUT65147A; DE59201454D1; EP0530552A1; US5366539A; HU9202762D0; SK263892A3; ZA926214B; CA2076743A1; SK281718B6; DE4128499A1

Abstract

Zpracování taveb surového železa za účelem odsíření v nádobě se provádí ve třech fázích. V počáteční fázi se dmýchají zásadité pevné struskotvorné látky, pro desoxidaci počáteční strusky a současně k promíchání tavby. Ve střední fázi se vedmychává odsířovací prostředek a v konečné fázi se vedmychávají pevné rafinační látky pro konečné odsíření a k zabránění přechodu železa z lázně do strusky.ŕ

Description

Způsob metalurgického zpracování taveb surového železa

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu metalurgického zpracování taveb surového železa v nádobě, zejména v konvertoru, kteréžto tavby mají kyselou, oxidovanou počáteční strusku, dmýcháním jemnozrnných pevných látek do tavby hnacím plynem přes vháněcí trysku, jakož i varianty způsobu, při které se počáteční struska před zpracováním z tavby surového železa odstraní a vytvoří se nová krycí struska.

Dosavadní stav techniky

Při odsiřování surového železa je známo, že dvě zpracovací látky, například uhličitan alkalické zeminy, jako uhličitan vápenatý, a kovový redukční prostředek, jako jemnozrnný hořčík (DE-OS 27 08 424, DE-OS 26 50 113, US-PS 3 998 625), nebo smés dvou zpracovacích látek a jedné další zpracovací látky, například karbidu vápníku a uhlí odlučující plyny jako směs a jemnozrnný hořčík (EP-OS 0 226 994), nebo tři zpracovací látky, například karbid vápníku, uhlí odlučující plyny a jemnozrnný hořčík (US-PS 4 832 739) se odděleně fluidizují a produkty fluidizace se smíchají bezprostředně před jejich vpuštěním do tavby.

Tato jako koinjekce označená dmýchací technika vedla ke zlepšení odsíření taveb surového železa. Při dalším vývoji koinjekce karbidu vápníku a hořčíku při poměru 3,5 : 1 bylo dále provedeno předběžné zpracování a dodatečné zpracování s asi 90 kg, popřípadě s asi 136 kg karbidu vápníku (73 rd Steelmaking Conference Proceedings, Sv. 73, Detroit Meeting, březen 25-28, 1990, Str. 351-355). Další podobný způsob je znám z patentového spisu DE-OS 39 42 405. Vyskytují se zde však nevýhody:

1. Surové železo, vyrobené ve vysokých pecích, má kyselou oxido- . vanou počáteční strusku. Odsíří-li se v počáteční fázi jemnozrnným hořčíkem, jako ve výše popsaných, k dosavadnímu stavu techniky náležících způsobech, není možné, aby vznikající sirníky hořečnaté byly struskou absorbovány.

2. Není možné optimálně nastavit dostatečné rozptýlení odsiřovacího prostředku a oběžný pohyb lázně, sladěný s průběhem reakce.

3. Není možné optimálně provést přívod jemnozrnného hořčíku, sladěný s okamžitým obsahem síry v tavbě surového železa.

4. Není možné dosáhnout optimální úpravy/modifikace konečné strusky, to znamená snížení obsahu železa. Dále není možné provést vyplavení volných sirníků hořečnatých v tavbě a reakci uvolněného hořčíku se sírou.

Úkolem vynálezu je ovlivnit počáteční strusku tak, aby byla schopná přijímat sirníky hořečnaté a aby bylo zajištěno optimální rozptýlení odsiřovacích prostředků v tavbě s optimálně nastaveným oběžným pohybem lázně vzhledem k průběhu reakce. Konečně mají být odstraněny rušivé vlivy, které spočívají na neřízeném opětném za-1CZ 281703 B6 síření, takže přidání jemnozrnného hořčíku může být lépe sladěno s obsahem síry v tavbě a může být zlepšena modifikace strusky k omezení migrace železa do strusky, jakož i vyplavování sirníků hořečnatých z tavby.

Podstata vynálezu

Vynález řeší úkol tím, že vytváří způsob metalurgického zpracování taveb surového železa v nádobě, zejména v konvertoru, kteréžto tavby mají kyselou oxidovanou počáteční strusku, vdmýcháváním jemnozrnných pevných látek do tavby hnacím plynem přes vháněcí trysku, jehož podstata spočívá v tom, že zpracování se provádí ve třech fázích, přičemž a) v počáteční fázi se vdmychují takové pevné látky, které počáteční strusku deoxidují a zvyšují její zásaditost, jakož i ovlivňují oběžný pohyb tavby, b) ve střední fázi se vdmychuje jeden nebo několik odsiřovacích prostředků pro hlavní odsíření a c) v konečné fázi se vdmychují takové pevné látky, které tavbu čistí a způsobují konečné odsíření, jakož i ovlivňují vytvořenou odsiřovací strusku tak, že její obsah železných granulí je nepatrný,

Vynález dále vytváří variantu způsobu definovaného výše, ve které se kyselá oxidovaná počáteční struska před zpracováním z tavby surového železa odstraní. V této variantě způsobu podle vynálezu se v počáteční fázi vdmychují takové pevné látky, které vytvářejí zásaditou deoxidující strusku, pokrývající tavbu surového železa, a ovlivňují oběžný pohyb tavby. Význaky obou dalších fází zpracování jsou shodné jako u způsobu, definovaného výše a odpovídajícího bodu 1 patentových nároků.

Na rozdíl od dosavadních způsobů odsíření, při kterých se od začátku zpracování do tavby surového železa vdmychují odsiřovací prostředky, je podle vynálezu vlastní odsiřovací fázi předřazeno zpracování jako počáteční fáze a přidáno další zpracování jako konečná fáze. Tímto způsobem je možné výhodně vyloučit výše popsané nevýhody dosavadního stavu techniky a dosáhnout zlepšeného odsíření taveb surového železa.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu a) v počáteční fázi se vdmychují pevné látky deoxidující a/nebo obsahující vápno a/nebo odlučující plyny, b) ve střední fázi zpracování se jako odsiřovací, látky vdmychují nosiče hořčíku a/nebo sloučeniny vápníku, případně s pevnými látkami, odlučujícími plyny, c) v konečné fázi se vdmychují sloučeniny vápníku, případné s pevnými látkami, odlučujícími plyny, a s tavnými prostředky.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu jsou látky, obsahující vápno, zvoleny ze skupiny, zahrnující oxid vápenatý, uhličitan vápenatý a dolomit.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu pevné látky, odlučující plyny, pro počáteční fázi jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující plamenné uhlí, plynoplamenné uhlí, hnědé uhlí, vápenec, dolomit.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu látky, odlučující plyny, pro druhou a třetí fázi jsou zvoleny ze

-2CZ 281703 B6 skupiny, zahrnující plamenné uhlí, plynoplamenné uhlí, hnědé uhlí, diamidové vápno.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu deoxidující pevné látky, které se vdmychují, během první fáze do tavby surového železa, jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující hliník a polyethylen. Polyethylen působí přímo v oblasti strusky a snižuje aktivitu kyslíku; celkově se zvýší schopnost počátečních strusek absorbovat sirníky.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu sloučeniny vápníku, které se během střední fáze a konečné fáze vdmychují jako odsiřovací prostředky do tavby surového železa, jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující tavení schopné reaktivní vápno a technický karbid vápníku.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu, nosiče hořčíku, které se během střední fáze zpracování vdmychují do tavby surového železa, jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující kovový hořčík s povlaky nebo bez povlaků, samotný nebo ve směsi s vápnem, karbid vápníku, hlinitany vápenaté, prach z kulových mlýnů, obsahující hliník, jíl, oxid hořečnatý.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu tavné prostředky, které se v konečné fázi zpracování vdmychují do tavby, jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující tavný živec a uhličitan sodný.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu pevné látky, obsahující vápno, se smíchají s pevnou látkou, obsahující hliník.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu nosiče karbidu vápníku se smíchají s pevnou látkou, obsahující hliník.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu pevné látky, obsahující hliník, jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující hliník, hutnický hliník a prach z kulových mlýnů, obsahující hliník.

Při způsobu podle vynálezu se v počáteční fázi zpracování do tavby přednostně vdmychují látky, obsahující vápno, a látky, odlučující plyny, za účelem deoxidace počáteční strusky a zavedení oběžného pohybu tavby. Přidáním pevných látek, obsahujících vápno jako nosič zásady, se zvýší zásaditost strusky a tím se dosáhne neutralizace. Účinkem pevných látek, odlučujících plyny, spolu s dmýchaným dopravním plynem se tavba míchá. Křemík a oxid železnatý v tavbě se vyvíjeným oběžným pohybem přemění deoxidací na oxid křemičitý a železo.

Ve střední fázi zpracování se jako odsiřovací prostředky přednostně vdmychují hořčík a chlorid vápenatý, přičemž struska, předběžně zpracovaná popsaným způsobem, může absorbovat vyvíjené sirníky hořečnaté. Vdmychování pevných látek, odlučujících plyny, je v této fázi rovněž výhodné.

-3CZ 281703 B6

V konečné fázi zpracování se přednostně do tavby vdmychují nosiče karbidu vápníku a pevné látky, odlučující plyny. Odloučené plyny spolu s dopravním plynem přitom přispívají k vyplavení sirníků hořečnatých, plovoucích v tavbě, a k reakci hořčíku volného v tavbě se sírou. Pro úpravu strusky se případně vdmychují tavné prostředky. Vytvářená odsiřovací struska je těmito látkami ovlivňována tak, že její obsah granulí železa je nepatrný.

Při způsobu podle vynálezu se tak na rozdíl od dosud známých způsobů odsíření dmýchá do tavby surového železa množství pevných látek - nosičů zásad, úpravných látek strusky, deoxidačních prostředků, odsiřovacích prostředků, látek, odlučujících plyny nezávisle na sobě v časově optimálním dávkování.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se během jednotlivých fází zpracování pevné látky do tavby dmýchají současně nebo postupně a množství pro časovou jednotku se přizpůsobují obsahu síry.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se jemnozrnné pevné látky odebírají jednotlivě z oddělených tlakových dopravních nádob a přes společné dopravní potrubí s připojenou vháněcí tryskou se dmýchají do tavby. Tímto opatřením je možné dosáhnout optimálního dávkování jednotlivých pevných látek.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se dvě nebo tři jemnozrnné pevné látky jako směs, jakož i jednotlivé pevné látky z oddělených tlakových dopravních nádob odvádějí a přes společné dopravní potrubí s připojenou vháněcí tryskou se dmýchají do tavby. Zatímco při předešlém provedení způsobu musí být pro každou jemnozrnnou pevnou látku opatřena oddělená tlaková dopravní nádoba, může zde být omezen výdaj na tlakové dopravní nádoby.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se množství vdmychovaného dopravního plynu v závislosti na množství vdmychovaných pevných látek a celkové množství Vg míchaného plynu řídí tak, že rozptýlená míchací energie ED_dj_ss v tavbě nejméně 100 W/t surového železa plyne ze vztahu:

/ ?1 * 9 ^{x H}b

6,2 x Vg x T| x ln / 1 + ^EDdiss “ “ ^Gschm kde

Vg = součet vdmychovaného množství dopravního plynu, množství plynu, uvolněného odlučováním plynu v tavbě a množství plynu, vytvořeného odpařením kovového hořčíku z nosičů hořčíku

Tj = teplota tavby, ’K g = zrychlení tíže zemské, m.s² = hustota tavby, kg.m³ ^Hb ⁼ výška tavby, protékaná dmýcháním plynu, m

-4CZ 281703 B6

P_Q = tlak tavby, Pa

Ggchm ⁼ hmotnost zpracovávané tavby, t

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se rozptýlená hustota energie ED_d£_SS nastaví na hodnoty od 200 do 1000 W/t surového železa.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se rozptýlená hustota energie ED^gg nastaví v počáteční fázi zpracování na hodnoty od 600 do 1000 W/t a ve střední i konečné fázi zpracování na hodnoty od 200 do 700 W/t surového železa.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se množství vdmychovaného nosiče hořčíku s klesajícím obsahem síry zmenšuje a množství vdmychovaných sloučenin vápníku, jakož pevných látek, odlučujících plyny a/nebo množství vdmychovaného dopravního plynu se zvětšují.

Za výhodu předloženého vynálezu se považuje, že všechny problémy, které jsou spojeny s výše popsanými známými způsoby odsíření, mohou být překonány a že na základě třífázového zpracování podle vynálezu může být dosaženo zlepšeného odsiřovacího účinku. Ve výhodném způsobu je s použitím způsobu podle vynálezu přizpůsobení vedení metalurgického procesu s technickými prostředky možné s nasazením složek odsíření, sladěných se stupni způsobu. Další výhody spočívají v tom, že se dosáhne značného snížení spotřeby drahých odsiřovacích prostředků s odpovídajícím hospodářským užitkem. Kromě toho se využití těchto prostředků optimalizuje nejen zamezením oxidace a zpětného zasíření, nýbrž i tím, že řízením kineticky významných parametrů, totiž turbulence a časově závislé dodávky odsiřovacích prostředků, se vždy nastaví nejpříznivější podmínky, významně nižší spotřeba odsiřovacích prostředků se projeví jak celkově, tak nepřímo ve spojení s nízkými ztrátami železa, menšími množstvími strusky, krátkými časy zpracování a menšími ztrátami tepla ve snížení nákladů. Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje průběh odsíření tavby surového železa s pěti odděleně přiváděnými látkami, obr. 2 znázorňuje průběh odsíření tavby surového železa se dvěma směsmi a dvěma jednotlivými látkami, to znamená celkem se čtyřmi složkami a obr. 3 znázorňuje průběh odsíření tavby surového železa se dvěma směsmi a jednou jednotlivou látkou, to znamená celkem se třemi složkami.

Příklady provedeni vynálezu

Jak je schematicky znázorněno na obr. 1, v počáteční fázi zpracování tavby surového železa, která je například v konvertoru, se tato silné míchá plynem, odloučeným z plynového uhlí; přitom struska deoxiduje působením produktů rozkladu plynového uhlí a reakcí obsahu křemíku v surovém železe na oxid křemičitý a železo. Ke zvýšení zásaditosti se v krátkém čase přivádí vápno.

Ve střední fázi se při zastavení přívodu vápna do tavby dmýchá intenzivně jemnozrnný hořčík a poměrně malé množství kar-5CZ 281703 B6 bidu vápníku; přidávání plynového uhlí se potlačí za účelem omezení turbulence tavby. V závislosti na průběhu obsahu síry v tavbě se sníží přidávání hořčíku. Namísto toho se zvýší dmýchání karbidu vápníku a uhlí pro zesílení pohybu lázně.

Na začátku koncové fáze zpracování se po zastavení přívodu hořčíku karbid vápníku podle potřeby bud dále dmýchá, nebo se přívod sníží; proto se tavba silně míchá jednak plynem, odlučovaným z plynového uhlí, jednak dopravním plynem. Tímto způsobem se výhodně vyplavují z tavby siraíky hořečnaté. Pro úpravu strusky se v konečné fázi zpracování do tavby dmýchá tavný prostředek.

Při tomto příkladu provedení -vynálezu je pět použitých pevných látek, totiž vápno, plynové uhlí, karbid vápníku, hořčík a tavný prostředek, odděleně uloženo v tlakových dopravních nádobách, ze kterých se odvádějí a přes společné dopravní potrubí se připojenou vhánécí tryskou dmýchájí do tavby. Tlakové dopravní nádoby mají o sobě známé řiditelné dávkovači ventily, kterými se pevné látky současné nebo postupně dmýchájí do tavby a množství pro časovou jednotku mohou být měněna, jak je patrno z obr. 1.

V příkladu provedení podle obr. 2 jsou pevné látky vápno a plynové uhlí, které se dmýchájí do tavby surového železa v počáteční fázi zpracování, a pevné látky karbid vápníku a plynové uhlí, které se dmýchájí do tavby surového železa během střední fáze a konečné fáze, obsaženy vždy jako směs v jedné tlakové dopravní nádobě. Tímto opatřením mohou být náklady na zařízení sníženy o náklady na jednu nádobu, přičemž zavedením dvou směsí žádané ovlivnění tavby surového železa může být provedeno poněkud méně optimálně, než v příkladu provedení podle obr. 1.

Další variantu způsobu zpracování podle vynálezu představuje příklad provedení podle obr. 3, ve kterém jsou složky vápno, plynové uhlí a tavný prostředek použity jako směs, složky karbid vápníku a plynové uhlí rovněž jako směs a hořčík jako jednotlivá pevná látka v oddělených tlakových dopravních nádobách. Tímto způsobem může být dosaženo dalšího snížení nákladů na zařízení. I pro tento příklad provedení platí, že požadované ovlivnění tavby surového železa a počáteční strusky může být provedeno poněkud méně optimálně oproti příkladu provedení podle obr. 1.

Vynález bude dále vysvětlen srovnávacími a prováděcími příklady, které se týkají spotřeby odsiřovacích prostředků a působení odsíření. Tabulka 1 obsahuje srovnávací příklady 1 až 14, zatímco tabulky 2 až 5 znázorňují příklady 15 až 25 podle předloženého vynálezu.

Srovnávací příklady

Při provádění srovnávacích příkladů 1 až 5 byl jako dopravní plyn použit vysušený vzduch. Při provádění příkladů 6 až 14 byl jako dopravní plyn použit argon. Přes rozdílné obsahy konvertoru jsou s ohledem na přibližně stejnou hloubku ponoru trysky všechna zpracování srovnatelná. Udávaná dopravní množství pevných látek a dopravního plynu byla během zpracování vždy stálá. Teploty surového železa byly při všech zpracováních v rozsahu 300 až 1380 *C. Za účelem srovnatelnosti spotřeby odsiřovacích prostředků byly podíly karbidu vápníku podle hodnot získaných zkušeností

-6CZ 281703 B6 ohledně účinnosti odsíření přepočteny na hořčík. Tento tak zvaný hořčíkový ekvivalent je udán v posledním sloupci jako měrná spotřeba .

Příklady podle vynálezu

Při všech zpracováních v příkladech 15 až 25 byly jako dopravní plyn použity argon nebo dusík.

Zpracování č. 15:

Množství surového železa 232 t, asi 1,2 t pánevní strusky před zpracováním, obsah síry před zpracováním: 0,042 %

Fáze I: Dmýchání 1,5 kg/t = 348 kg směsi z 90 % jemného vápna a 10 % plamenného uhlí (zrnitost: < 0,1 mm) za 4,2 min se 450 Nl/min dusíku.

Fáze II: Dmýchání 328 kg CaM 20 (76 % technického karbidu vápníku, 20 % hořčíku, 4 % plamenného uhlí) odpovídá 1,41 kg/t, za 9,1 min odpovídá 36 kg/min (konstantní). Dopravní plyn: Argon, 800 Nl/min (konstantní).

Fáze III: Dmýchání 80 kg jemnozrnné směsi 80 % tavného kazivce a 20 % plamenného uhlí za 2,6 min při 500 Nl/min. Velmi lehká struska se zřejmě nízkým obsahem železa byla jemnozrnná a nechala se dobře stáhnout. Obsah síry po zpracování byl 0,0048 % při hořčíkovém ekvivalentu 0,44 kg/t.

Zpracování č. 16:

Množství surového železa 227 t, obsah síry před zpracováním byl rovný 0,036 %.

Fáze I: Dmýchání 200 kg jemnozrnné směsi 75 % prachu z kolového mlýna a 25 % mouky z vápence za 3,2 min při 520 Nl/min.

Fáze II: Dmýchání ze dvou různých dopravních nádob (koinjekce) 258 kg CaC5 (95 % technického karbidu vápníku, 5 % plamenného uhlí), se 38 kg/min (konstantní), jakož i 128 kg Mg 50 KMS (50 % Mg, 50 % prachu z kulového mlýna), s 19 kg/min a 780 Nl/min argonu.

Fáze III: Proud CaC5 byl ponechán a ihned po vypnutí proudu Mg-50 byl ze čtvrté dopravní nádoby, která byla rovněž zapojena v řadě, přiveden prach hiinitanu vápenatého (zrnitost < 0,3 mm, asi 50 % CaO, 44 % Al₂O₃, zbytek

MgO + SiO₂). Celkem bylo v této fázi vdmýcháno 120 kg

CaC5 a 80 kg hiinitanu vápenatého. Průtok argonu byl ke zvýšení výkonu míchání zvýšen na konstantní hodnotu 1200 Nl/min. Zkouška surového železa po zpracování dala 0,0034 % síry; hořčíkový ekvivalent = 0,52 kg/t.

-7CZ 281703 B6

Zpracování č. 17:

Množství surového železa: 226 t, obsah síry před zpracováním byl rovný 0,038 %.

Tento pokus byl proveden stejným způsobem, jako zpracování č. 16, pouze s nepatrnými odchylkami v množstvích a časech. Na rozdíl od zpracování č. 16 byly v průběhu fáze II dopravovaná množství během času systematicky lineárně měněna: CaC5 na začátku zpracování 24 kg/min, na konci 48 kg/min; Mg 50 KMS na začátku 27 kg/min, na konci 12 kg/min. Dopravní množství plynu bylo úměrně měněno mezi 680 a 800 Nl/min. Při stejném hořčíkovém ekvivalentu 0,52 kg/t byl obsah síry po zpracování rovný 0,0022 %.

Údaje z dalších pokusných zpracování (jakož i z těch, která byla již popsána), jsou uvedeny v tabulkách. Z toho důvodu budou dále popsány pouze zvláštnosti jednotlivých pokusů.

Zpracování č. 18:

Velké množství počáteční strusky. Oddělena/deoxidována dolomitem a kovovým hliníkovým granulátem. Lineárně měněná dopravní množství ve fázi II obdobně ke zpracování č. 17.

Zpracování č. 19:

Oxidovaná struska byla před začátkem zpracování z velké části odstraněna a dmýcháním směsi vápna a tavného kazivce byla vytvořena zásaditá deoxidovaná struska. Jako míchací a deoxidační prostředek bylo použito plamenné uhlí.

Bylo použito 5 dopravních nádob v řadě, přičemž ve fázi II byly proměnlivé dmýchány složky, a sice při klesajícím přívodu hořčíku vyšší podíl karbidu a plamenného uhlí při stálém množství dopravního plynu. Proud těchto dvou posledně uvedených látek nebyl při přechodu k fázi III přerušen.

Zpracování č. 20:

Před zpracováním byla struska z velké části odstraněna. V konečné fázi byla tavby vyčištěna předem roztaveným hlinitanem vápenatým, míchací energie byla zajištěna zvýšeným množstvím dopravního plynu.

Zpracování č. 21:

Ve všech třech fázích bylo dmýcháno jemné vápno s koinjekcí plamenného uhlí (Fáze I), hořčíku a plamenného uhlí (Fáze II) a tavného kazivce a plamenného uhlí (Fáze III). Dopravní dávky byly udržovány konstantní.

Zpracování č. 22:

Ve všech třech fázích byl nepřetržité vdmychován CaC5. Zpracování č. 23:

Kyselá oxidovaná struska byle nejprve z velké části odstra-8CZ 281703 B6 něna, načež bylo naloženo 200 kg jemného vápna, zabaleného v pytlích. Potom byla zavedena tryska a bylo mícháno s 1800 Nl/min argonu po dobu 2,5 min. Během fází II a III bylo vdmychováno jemné vápno, zprvu byl přiváděn hořčík povlečený solí, potom tavný kazivec, přičemž bylo v této fázi množství plynu obnovené zvýšeno ke zvýšení míchacích účinků. Přívod hořčíku byl lineárně zmenšován, množství vápna udržováno konstantní.

Zpracování č. 24:

Při tomto zpracování byl ve všech třech fázích průběžně vdmychován prach z kulového mlýna pro deoxidaci jako průvodní látka a pro úpravu strusky. Byl přiváděn vápenec ve fázi I a hořčík povlečený solí ve fázi II. Ve fázi III se pracovalo se zvýšeným průtokem plynu.

Zpracování č. 25:

K odsíření nebyl použit hořčík, nýbrž CaD 7525 (75 % technického karbidu vápníku a 25 % diamidového vápna). Tento prostředek odsíření není tak výhodný, jako například CaC5 s hořčíkem (v koinjekci), neboř vyžaduje dlouhé doby zpracování a vzniká vysoká ztráta železa v konečné strusce následkem většího množství strusky a v ní vysokého podílu granulí železa. Cílem bylo zejména snížit ztráty železa.

Příznivý účinek tavného kazivce v tomto smyslu je známý, při přimíchání k CaD je však účinek odsíření zhoršen. To v tomto případě nenastalo, jak ukazuje výsledek. Struska byla lehká a drobivá a obsahovala malé množství železa.

Srovnávací příklady Tabulka 1

Odsiřovací prostředek	Čís. Př·	Dmýchané . množství	Obsah pánve t.RE	Měrné množ- ství kg/t	Dopra- vované množ- ství kg/min	Dopravov. Obsah síry v 1 množství	Netto-spotřeba
techn. karbid	kg/t RE
plynu Nl/min	Začátek	Konec
Mg	Mg
a) CaD 7525	1	1.316	225	5,85	56	340	0,041	0,0083	4,39		0,66
(75 t techn.	2	1.818	231	7,87	62	380	0,054	0,0021	5,90	—	0,89
karbidu vápníku	3	1.565	222	7,05	55	340	0,036	0,0013	5,30	—	0,80
25 t diamídvápna)	4	698	228	3,06	58	350	0,038	0,0120	2,30	—	0,35
	5	1.410	235	6,00	61	370	0,040	0,0031	4,50	—	0,68
b) Mg 50 KMS	6	368	347	1,06	28	850	0,038	0,0101		0,53	0,53
(50 t Mg, 50 t prachu 7	632	355	1,78	22	830	0,043	0,0032	—	0,89	0,89
z kulového mlýna	8	398	337	1,18	24	860	0,040	0,0081	—	0,59	0,59
	9	466	353	1,32	20	880	0,035	0,0060	—	0,66	0,66
c) CaM 20	10	294	223	1,32	34	760	0,044	0,0120	1,00	0,26	0,41
(75 1 technického	11	367	228	1,61	38	820	0,038	0,0060	1,22	0,32	0,50
karbidu vápníku,	12	530	221	2,40	35	800	0,045	0,0020	1,82	0,48	0,75
20 t Mg,	13	320	230	1,39	33	780	0,037	0,0060	1,06	0,28	0,44
5 t pálavého uhlí	14	653	225	2,90	36	810	0,043	0,0010	2,20	0,58	0,91

Mg* = Mg-ekvivalent = Mg + 0,15 karbidu vápníku

-9CZ 281703 B6

Příklady podle vynálezu Tabulka 2

I I i

Číslo příkladu	15	16	17
Hmotnost tavby [t]	232	227	226
Počáteční obsah S [%]	0,042	0,036	0,038
Počáteční fáze Prostředek 1	90 4 CaO,	75 4 KMS,	75 4 KMS
	10 4 FK	25 4 Vápenec	25 4Vápenec
Dopravní výkon	83/450	63/520	59/510
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	348	200	201
Doba [min]	4,2	3,2	3,4
Střední fáze Prostředek 2	CaM 20	CaC5	CaC5
	20 4 Mg, 76 4	95 4 Karbid,	95 4 Karbid,
	Karbid, 4 4 FK 36/800	5 4 FK	5 4 FK
Dopravní výkon	38/780	24->48/680->800
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	328	258	255
Doba [min]	9,1	6,8	6,6
Prostředek 3		MgSOKMS	MgSOKMS
Dopravní výkon		19	27 -> 12
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]		128	127
Doba [min]		6,8	6,6
Konečná fáze Prostředek 4	80 4 CaF,, 20 4 FK	CaC5	CaC5
Dopravní výkon	31/500	32/1200	33/1200
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	80	120	126
Doba [min]	2,6	3,8	3,8
Prostředek 5		Hlinitan	Hlinitan
		vápenatý	vápenatý
Dopravní výkon		21	21
[kg/ain]/[Nl/min] Množství [kg]		80	78
Doba [min]		3,8	3,8
Koneč. obsah S [4]	0,0048	0,0034	0,0022
Celkové spotřeby Prostředek 1 [kg/t RE]	1,50	0,88	0,89
Prostředek 2 *	1,41	1,67	1,69
Prostředek 3 ’ Prostředek 4 *	0,34	0,56	0,56
Prostředek 5 *		0,35	0,35
Mg-ekvivalent (kg/t RE)	0,44	0,52	0,52

KMS = prach z uhelného mlýna, FK = plamenné uhlí

-10CZ 281703 B6

Příklady provedení vynálezu Tabulka 3

Číslo příkladu	18	19	20
Hmotnost tavby [t] Počáteční obsah S [1]	233 0,047	230 0,036	234 0,040
Počáteční fáze Prostředek 1 Dopravní výkon [kg/min]/[Hl/min] Množství [kg] Doba [min]	90 í Dolomit 10 1 AI 72/480 250 3,5	80 i Vápno 20 $ CaFj 5 » AI 83/330 300 3,6	85 1 Vápenec 10 1 CaF₂, 83/400 350 4,2
Prostředek 5 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]		FK 9 32 3,6
Střední fáze Prostředek 2 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	CaCS 28 -> 62/650 -> 850 244 5,4	Karbid vápníku 22 -> 56/780 276 7,7	CaM 20 37/800 408 11,0
Prostředek 3 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	Mg60KMS 23 -> 12 92 5,4	Solí povlečený Mg/94 * Mg 14 -> 5 69 7,7
Prostředek 5 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]		FK 4 -> 7,5 48 7,7
Konečná fáze Prostředek 2 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	CaC5 45/750 96 2,1	Karbid vápníku 43/780 68 1,6
Prostředek 4 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	CaF₂ 36 77 2,1	CaFn 36 58 1,6	Ca-aluainát 31/1.600 120 3,9

-11CZ 281703 B6

Tabulka 3 - pokračování

Prostředek 5 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] .Množství [kg] Doba [min]		FK 9.5 15 1.6
Konec, obsah S [%]	0,0051	0,0038	0,0036
Celkové spotřeby Prostředek 1 [kg/t RE] Prostředek 2 Prostředek 3 “ Prostředek 4 ’ Prostředek 5	1,07 1,46 0,39 0,33 0,41	1,30 1,50 0,30 0,25	1,49 1,74 0,51
Mg-ekvivalent (kg/t RE)	0,44	0,51	0,55

Příklady provedení vynálezu Tabulka 4

Číslo příkladu	21	22	23
Hmotnost tavby [t]	229	236	225
Počáteční obsah S [t]	0,042	0,036	0,046
Počáteční fáze
Prostředek 1	CaO	CaC5	CaO
Dopravní výkon	82/380	25/420	-/1.800
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	230	82	200
Doba [min]	2,8	3,3	2,5
Prostředek 2 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	FK 9,6 27 2,8	Vápenec 22 73 3,3
Střední fáze
Prostředek 1	CaO	CaC5	CaO
Dopravní výkon	38/650	27/650	38/720
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	485	273	521
Doba [min]	12,6	10,1	13,7
Prostředek 3	solí poví?	solí poví.*	solí poví.*
Dopravní výkon	Mg (94 t) 11,0	Mg (94 η 8,2	Mg (94 16 -> 5,5
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	139	83	144
Doba [min]	12,6	10,1	13,7

-12CZ 281703 B6

Tabulka 4 - pokračování

Prostředek 2 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	PK 4,7 59 12,6
Konečná fáze Prostředek 1	CaO		CaC5	CaO
Dopravní výkon	59/420		38/900	38/1.400
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	130		72	76
Doba [min]	2,2		1,9	2,0
Prostředek 2	PK
Dopravní výkon	13,2
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	29
Doba [min]	2,2
* = Solí povlečený	Mg
Prostředek 4	CaPj 27,3		Ca-aluminát	CaFn 36
Dopravní výkon		54
[kg/min]/[Nl/min] Množství [kg]	60		103	72
Doba [mini	2,2		1,9	2,0
Koneč. obsah S [I]	0,0043	0,0038	0,0022
Celkové spotřeby Prostředek 1 [kg/t RE]	3,69		1,81	3,54
Prostředek 2 ’	0,50		0,31 0,35
Prostředek 3 ·	0,61		0,64
Prostředek 4	0,26		0,44	0,32
Mg-ekvivalent	0,57		0,59	0,60
(kg/t RE)

-13CZ 281703 B6

Příklady provedení vynálezu Tabulka 5

Číslo příkladu	24	25
Hmotnost tavby [t] Počáteční obsah S [%]	227 0,038	233 0,041
Počáteční fáze Prostředek 1 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	KMS 36/900 126 3,5	50 % KMS, 50 % Vápenec 32/360 120 3,7
Prostředek 2 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	Vápenec 25 88 3,5
Střední fáze Prostředek 1 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [ min ]	KMS 42/720 590 14,0
Prostředek 3 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	Solí povlečený Mg (94 %) 17 -> 5 155 14,0	CaD 7525 61/380 1110 18,7
Konečná fáze Prostředek 1 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]	KMS 32/1.400 100 3,1
Prostředek 3 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]		CaD 7525 61/360 195 3,2
Prostředek 4 Dopravní výkon [kg/min]/[Nl/min] Množství [kg] Doba [min]		CaFo 20,3 65 3,2

-14CZ 281703 B6

Tabulka 5 - pokračování

Koneč. obsah S [%]	0,0018	0,0021
Celkové spotřeby Prostředek 1 [kg/t RE]	3,59	0,51
Prostředek 2	VI	0,39
Prostředek 3	IV	0,68	5,60
Prostředek 4	IV		0,28
Mg-ekvivalent		0,64	0,63
(kg/t RE)

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Způsob metalurgického zpracování taveb surového železa v nádobě, zejména v konvertoru, přičemž tyto tavby mají kyselou oxidovanou počáteční strusku, vdmychováním jemnozrnných pevných látek do tavby hnacím plynem přes vháněcí trysku, vyznačující se tím, že zpracování se provádí ve třech fázích, přičemž

a) v počáteční fázi se vdmychují takové pevné látky, které počáteční strusku deoxidují a zvyšují její zásaditost, jakož i ovlivňují oběžný pohyb tavby,

b) ve střední fázi se vdmychuje jeden nebo několik odsiřovacích prostředků pro hlavní odsíření a

c) v konečné fázi se vdmychují takové pevné látky, které tavbu čistí a způsobují konečné odsíření, jakož i ovlivňují vytvořenou odsiřovací strusku tak, že její obsah železných granulí je nepatrný.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vdmychování jemnozrných pevných látek do tavby se provádí hnacím plynem po odstranění počáteční strusky.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že

a) v počáteční fázi se vdmychují deoxidující a/nebo vápno obsahující a/nebo plyny odlučující pevňé látky,

b) ve střední fázi zpracování se jako odsiřovací látky vdmychují nosiče hořčíku a/nebo sloučeniny vápníku, případně s pevnými látkami, odlučujícími plyny,

c) v konečné fázi se vdmychují sloučeniny vápníku, případně s pevnými látkami, odlučujícími plyny, a tavnými prostředky.

-15CZ 281703 B6

4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že během jednotlivých fází zpracování se pevné látky do tavby vdmychují současně nebo postupně a množství pro časovou jednotku se přizpůsobují obsahu síry.

5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se jemnozrnné pevné látky odebírají jednotlivě z oddělených tlakových dopravních nádob a přes společné dopravní potrubí s připojenou vháněcí tryskou se dmýchají do tavby.

6.

Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se dvě nebo tři jemnozrnné pevné látky jako směs, jakož i jednotlivé pevné látky z oddělených tlakových dopravních nádob odvádějí a přes společné dopravní potrubí s připojenou vháněcí tryskou se dmýchají do tavby.

7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se množství dmýchaného dopravního plynu v závislosti na množství dmýchaných pevných látek a celkové množství Vg míchacího plynu řídí tak, že rozptýlená míchací energie ED_df_ssv tavbě nejméně 100 W/t surového železa plyne ze vztahu:

ED diss

6,2 x Vg x Τ_χ x ln (^{1 +} ^Gschm kde

Vg = součet dmýchaného množství dopravního plynu, množství plynu, uvolněného odlučováním plynu v tavbě a množství plynu, vytvořeného odpařením kovového hořčíku z nosičů hořčíku = teplota tavby, 'K, g = zrychlení tíže zemské, m.s^-2, = hustota tavby, kg.m“³, ^Hb ⁼ výška tavby, protékaná dmýcháním plynu, m,

P_o = tlak tavby, Pa,

Ggchm ~ hmotnost zpracovávané tavby, t,

8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že rozptýlená hustota energie ED_diss se nastaví na hodnoty od 200 do 1000 W/t surového železa.

9. Způsob podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že rozptýlená hustota energie ^EDdiss ^{se nast}aví v počáteční fázi zpracování na hodnoty od 600 do 1000 W/t a ve střední i konečné fázi zpracování na hodnoty od 200 do 700 W/t surového železa.

-16CZ 281703 B6

10.Způsob podle nároků l až 9, vyznačující se tím, že množství dmýchaného nosiče hořčíku se s klesajícím obsahem síry zmenšuje a množství dmýchaných sloučenin vápníku, jakož i pevných látek, odlučujících plyny a/nebo množství dmýchaného dopravního plynu se zvětšují.

11. Způsob podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že látky, obsahující vápno, jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující oxid vápenatý, uhličitan vápenatý a dolomit.

12. Způsob podle nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že pevné látky, odlučující plyny, pro počáteční fázi jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující plamenné uhlí, plynoplamenné uhlí, hnědé uhlí, vápenec, dolomit.

13. Způsob podle nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že látky, odlučující plyny, pro druhou a třetí fázi jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující plamenné uhlí, plynoplamenné uhlí, hnědé uhlí, diamidové vápno.

14. Způsob podle nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že deoxidující pevné látky jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující hliník a polyethylen.

15. Způsob podle nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že sloučeniny vápníku jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující tavení schopné reaktivní vápno a technický karbid vápníku.

16. Způsob podle nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že nosiče hořčíku jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující kovový hořčík s povlaky nebo bez povlaků, samotný nebo ve směsi s vápnem, karbid vápníku, hlinitany vápenaté, prach z kulových mlýnů, obsahující hliník, jíl, oxid hořečnatý.

17. Způsob podle nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že tavné prostředky jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující tavný živec a uhličitan sodný.

18. Způsob podle nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že pevné látky, obsahující vápno, se smíchají s pevnou látkou, obsahující hliník.

19.Způsob tím, podle nároků 1 že nosiče karbidu obsahující hliník.

až 18, vápníku v

se yznačuj íc smíchají s pevnou í se látkou,

20.Způsob podle nároků 18 a 19, vyznačující se tím, že pevné látky, obsahující hliník, jsou zvoleny ze skupiny, zahrnující hliník, hutnický hliník a prach z kulových mlýnů, obsahující hliník.