CZ293175B6

CZ293175B6 - Odsiřovací směs na bázi karbidu vápníku

Info

Publication number: CZ293175B6
Application number: CZ19983147A
Authority: CZ
Inventors: Gilles Nussbaum
Original assignee: Skw Bellegarde Sas
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2004-02-18
Also published as: AU2392897A; BG102700A; EP0891431B1; SK137998A3; CZ314798A3; FR2747132B1; PL329220A1; HUP9902168A3; DE69700665T2; FR2747132A1; DE69700665D1; HU222767B1; ES2140232T3; BG63215B1; UA49014C2; PL183768B1; RO117712B1; HUP9902168A2; WO1997038142A1; EP0891431A1

Abstract

Předložené řešení se týká odsiřovací směsi pro rafinované surové železo, která je tvořena nejméně 50 % hmotn. práškového karbidu vápníku s granulometrií < 0,2 mm; 1 až 20 % hmotn. hořčíku ve formě prášku nebo granulí s granulometrií < 0,8 mm; a 5 až 15 % hmotn. i hliníku ve formě prášku nebo granulí s granulometrií < 0,8 mm; případně dalšími práškovými aditivy, například vápnem, uhličitanem vápenatým, uhlíkatými produkty a/nebo obalovacími činidly zrn, přičemž celkové množství aditiv je nejvýše 30 % hmotn. Směs podle navrhovaného řešení dovoluje snížit ztráty železa v průběhu odsiřování.ŕ

Description

Odsiřovací směs na bázi karbidu vápníku

Oblast vynálezu

Vynález se týká odsiřovací směsi na bázi karbidu vápníku, určené k nastřikování pomocí tiysky do kapalného surového železa, získaného z vysoké pece před jeho průchodem konvertorem.

Dosavadní stav techniky

Přestože surové železo a struska jsou slévány odděleně z vysoké pece, zůstává v licí pánvi značné množství strusky, řádové 5kg/tunu. Na druhé straně vytváří použití odstřikovacího přípravku četně simé nečistoty, které je třeba separovat od kovu odcházejícího do konvertoru. V tomto stádiu se odstranění strusky provádí mechanicky, což způsobuje ztráty kovu únosem.

Z dosavadního stavu techniky je známo, že získání kapalné strusky z fáze odsiřování dovoluje výrazně snížit ztráty kovu během odstranění strusky z licích pánví. Za tímto účelem se přidává do licí pánve kovu před odstraněním strusky uhličitan sodný, který se rozkládá na oxid sodný, který má teplotu tání 1132 °C. Vzniklé nečistoty ovšem obsahují sodík, což je škodlivý faktor pro životní prostředí, takže z toho nedostatku vyplývá potřeba vyvinutí jiných řešení pro snížení ztrát kovu.

Na druhé straně je rovněž dlouho znám přídavek redukčních kovů, například hliník nebo hořčíku k odsiřovacím činidlům, pro urychlení odsíření díky odstranění kyslíku rozpuštěného v tavenině, například z francouzského patentu FR 1 168 646. Francouzský patent FR 2 317 361 popisuje odsiřovací činidlo na bázi práškového karbidu vápníku, kyanamidu vápenatého nebo vápna, ke kterému se přidává 0,5 až 3,5 % hmotnosti práškového hliníku nebo hořčíku se stejnou granulometrií.

Z evropského patentu EP 0 398 674 je rovněž znám přídavek hlinitanu vápenatého s nízkou teplotou tání ke karbidu vápníku pro dosažení dokonalejšího odsíření při konstantním množství nastřikované směsi.

Podstata vynálezu

V rámci vynálezu bylo zajištěn, že odsiřovací směs na bázi mikronizovaného prášku karbidu vápníku, která zároveň obsahuje práškový hořčík a práškový hliník, přičemž hliník je obsažen ve vhodně omezeném koncentračním intervalu, dovoluje výrazné snížení ztrát železa v průběhu odsiřování.

Předmět vynálezu je takto odsiřovací směs pro nástřik do čištěného kapalného surového železa, jejíž podstata spočívá v tom, že je tvořena alespoň 50 % hmotnosti práškového karbidu vápníku s granulometrií < 0,2 mm, 1 až 20 % hmotnosti hořčíku ve formě prášku nebo granulí s granulometrií < 0,8 mm a 5 až 15 % hmotnosti hliníku ve formě prášku nebo granulí s granulometrií < 0,8 mm, případně s dalšími práškovými aditivy, například vápnem, uhličitanem vápenatým, uhlíkatými produkty a/nebo obalovacími činidly zrn, přičemž celkové množství aditiv činí nejvýše 30 % hmotnosti.

Při praktickém provádění vynálezu lze použít technický karbid vápníku, který obvykle obsahuje asi 80 % hmotnosti karbidu vápníku, přičemž zbytek tohoto technického karbidu vápníku je tvořen vápnem. Výše uvedená minimální hranice obsahu karbidu vápníku 50 % hmotnosti se vztahuje k čistému, tj. 100 % karbidu vápníku a v případě, že se tedy použije v rámci vynálezu uvedený technický karbid vápníku, je ho třeba použít ve větším a alespoň v takovém množství,

-1 CZ 293175 B6 aby tento technický karbid vápníku poskytl uvedených nejméně 50 % hmotnosti čistého karbidu vápníku. Karbid vápníku je rozmělněn na granulometrii nižší než 0,2 mm a má obsah částic v oblasti granulometrie 0,1 až 0,2 mm nižší než 25 % hmotnosti. Tento karbid může být aditivován vápnem, přidaným navíc k vápnu, které pochází z výroby technického karbidu, uhličitanem 5 vápenatým, uhlíkatými produkty, například černým uhlím, grafitem nebo antracitem, nebo jinými produkty, které mohou zlepšit slévatelnost směsi nebo uvolnit plyny, které dovolují dobré rozdělené odsiřovacího činidla v kapalné tavenině. Rovněž je možné přidat až 2 % hmotnosti pojivá pro obalení zm, např. hydrogenovaného ricinového oleje, jak je to popsáno v evropském patentu EU 0 511 121 stejného přihlašovatele jako předmětná PV.

Hořčík je do směsi přiváděn ve formě prášku nebo granulí čistého kovu nebo slitiny na bázi hořčíku s granulometrii < 0,8 mm. Zrna mohou být rovněž obalena, jako v případě karbidu vápníku, organickým produktem, například na bázi nasycených alifatických kyselin nebo jejich esterů, jak je to popsáno v evropském patentu EP 0 485 309 stejného přihlašovatele jako u předmětu PV.

Poté se ke směsi přidá 5 až 15 % hmotnosti prášku nebo granulí hliníku nebo slitiny na bázi hliníku, která může být rovněž obalena stejným přípravkem jako v případě hořčíku.

Směs prášku nebo granulí se s výhodou vyrábí v mísiči pod atmosférou inertního plynu, 20 například pod atmosférou dusíku.

Směsi podle vynálezu mají účinnost odsíření nejméně stejnou, jako je účinnost směsí, kde je hliník nahrazen stejným množstvím hořčíku, a nevedou tak k nadměrné spotřebě produktu, což je neočekávané, protože hliník, na rozdíl od hořčíku, sám není odsiřovacím činidlem. Na druhé 25 straně se vytváří kapalnější struska, která se snadněji s jednodušeji odstraňuje, přičemž jejíž odstranění vede k výrazně nižším ztrátám železa. Konečně vzniklé nečistoty neobsahují žádný produkt škodlivý pro životní prostředí, například oxid sodný.

Příklady provedení vynálezu

Odsiřovací směs na bázi karbidu vápníku bude v dalším blíže popsána v příkladu provedení, který je však pouze ilustrativní a nijak neomezuje rozsah předmětného vynálezu.

Příklad

Podle tohoto příkladu bylo porovnána účinnost odsíření a ztrát železa dvou odsiřovacích směsí z předchozího období na bázi technického karbidu vápníku, první z nich obsahovala 20 % hmotnosti granulí hořčíku, druhá 20 % hmotnosti práškového hlinitanu vápenatého, a třetí směsí podle vynálezu, která obsahovala 10 % hmotnosti hořčíku a 10 % hmotnosti granulí hliníku.

Experimenty byly realizovány na licích pánvích s 300 tunami taveniny. Počáteční obsah síry činil asi 250,10^-4% hmotnosti, zatímco konečný obsah činil asi 55,10^-4% hmotnosti. Účinnost odsiřovacího činidla je definována poměrem počtu odstraněných mol taveniny k počtu mol nastřikovaného odsiřovacího činidla, tj. molů CaC₂ a Mg, protože hliník není sám odsiřovacím 45 prostředkem. Ztráty železa jsou definovány poměrem hmoty surového železa obsažené v nečistotách a hmoty surového železa obsažené v taviči odsiřovací pánvi.

Pro tyto tři směsi byly získány následující výsledky, které jsou průměrem 20 pokusů realizovaných v co nej podobnějších podmínkách.

Směs	Účinnost (% hmotnosti)	Ztráty železa (% hmotnosti)
1	22	1,1
2	18	0,9
3	23	0,3

-2CZ 293175 B6

Z porovnání směsí 1 až 3 je možné konstatovat, že jejich odsiřovací účinnost je velmi podobná, ale že použití směsí 3 vede k podělení ztrát železa faktorem 3,7.

Ze srovnání směsí 2 až 3 je možné překvapivým způsobem konstatovat, že hliník vede k výrazně efektivnějšímu odsíření a podělení ztrát železa faktorem 3, i když by mohly být očekávány podobné výsledky, protože prostřednictvím hlinitanu se do strusky zavádí oxid hlinitý, a že se hliník oxiduje v tavenině za tvorby oxidu hlinitého, který se rozpouští ve strusce.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Odsiřovací směs pro nástřik do čištěného kapalného surového železa, vyznačující se tím, že je tvořena alespoň 50 % hmotnosti práškového karbidu vápníku s granulometrií < 0,2 mm, 1 až 20 % hmotnosti hořčíku ve formě prášku nebo granulí s granulometrií < 0,8 mm a 5 až 15 % hmotnosti hliníku ve formě prášku nebo granulí s granulometrií <0,8 mm, případně s dalšími práškovými aditivy, například vápnem, uhličitanem vápenatým, uhlíkatými produkty a/nebo obalovacími činidly zrn, přičemž celkové množství aditiv činí nejvýše 30 % hmotnosti.
2. Odsiřovací směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje méně než 25 % hmotnosti zrn karbidu vápníku s granulometrií v rozmezí 0,1 až 0,2 mm.