CZ314798A3 - Odsiřovací směs na bázi karbidu vápníku - Google Patents

Description

(57) Anotace:

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 přáškovými aditivy, například vápnem, uhličitanem vápenatým, ulíkatými 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.

τ/ τ/η-τρ

Odsiřovací směs na bázi karbidu vápníku

Oblast vynálezu

Vynález se týká odsiřovací směsi na bázi karbidu vápníku určené k nastřikování pomocí trysky 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, řádově 5 kg/tunu. Na druhé straně vytváří použití odsiřovacího přípravku četné sirné 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 tohoto nedostatku vyplývá potřeba vyvinutí jiných řešení pro snížení ztrát kovu.

Na druhé straně je rovněž dlouho znám přídavek redukčních kovů, například hliníku nebo hořčíku k odsiřovacím činidlům, pro urychlení odsíření díky

I · · «

I · · · • · · · « • · ι • · · · odstranění kyslíku rozpuštěného v tavenině, například z francouzského patentu FR 1168646, přihlašovatel IRSID, v roce 1957. Francouzský patent FR 2317361 společnosti KLOCKNER-VERKE popisuje odsiřovací činidlo na bázi práškového karbidu vápníku, kyanamidu vápenatého nebo vápna, ke kterému se přidává 0,5 až 3,5 % práškového hliníku nebo hořčíku o stejné granulometrii.

Z evropského patentu EP 0398674 společnosti ELKEM METALS je rovněž znám přídavek hlinitanu vápenatého s nízkou teplotou tání ke karbidu vápníku pro dosažení dokonalejšího odsíření lázní při konstantním množství nastřikované směsi.

Podstata vynálezu

Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že odsiřovací směs na bázi mikronizovaného prášku karbidu vápníku, která obsahuje zároveň práškový hořčík a práškový hliník, přičemž hliník v příslušně omezeném koncentračním intervalu, dovoluje výrazné snížení ztrát železa v průběhu odsiřování. Cílem vynálezu je rovněž odsiřovací směs pro čištěnou taveninu tvořená nejméně 50 hmotnostními % práškového karbidu vápníku s granulometrii < 0,2 mm, 1 až 20 % práškového hořčíku s granulometrii < 0,8 mm a 5 až 15 % práškového hliníku s granulometrii < 0,8 mm, a případně dalšími práškovými aditivy, například vápnem, uhličitanem vápenatým, uhlíkatými produkty a/nebo obalovacími činidly v celkovém množství nejvýše 30 %.

Směs podle vynálezu je na bázi technického karbidu vápníku, který obsahuje obecně přibližně 80 hmotnostních % CaC2, přičemž zbytek tvoří vápno, rozmělněného na granulometrii nižší než 0,2 mm, s obsahem částic v oblasti • · granulometrie 0,1 až 0,2 mm nižším než 25 %. Tento karbid může být aditivován vápnem, přidaným navíc k vápnu, které pochází z výroby technického karbidu, uhličitanem vápenatým, uhlíkatými produkty, například černým uhlím, grafitem nebo antracitem, nebo jinými produkty, které mohou zlepšit slévatelnost směsi nebo uvolnit plyny, které dovolují dobré rozdělení odsiřovacího činidla v kapalné tavenině. Rovněž je možné přidat až 2 % pojivá pro obalení zrn, například hydrogenovaného ricinového oleje, jak je to popsáno v evropském patentu EP 0511121 stejného přihlašovatele jako předmětná PV.

Hořčík je do směsi přiváděn ve formě prášku nebo granulí čistého kovu nebo slitiny na bázi hořčíku s granulometrií < 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 0485309 stejného přihlašovatele jako u předmětné PV.

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

Směs prášků nebo granulí se s výhodou vyrábí v mísiči pod atmosférou inertního plynu, 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 straně se • · · · vytváří kapalnější struska, která se snadněji a 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 byla porovnána účinnost odsíření a ztrát železa dvou odsiřovacích směsí z předchozího období na bázi technického karbidu vápníku, první z nich obsahovala 20 hmotnostních % granulí hořčíku, druhá 20 % práškového hlinitanu vápenatého, a třetí směsi, podle vynálezu, která obsahovala 10 % granulí hořčíku a 10 % granulí hliníku.

Experimenty byly realizovány na licích pánvích s 300 tunami taveniny. Počáteční obsah síry byl přibližně 250 ppm, zatímco konečný obsah byl přibližně 55 ppm. Účinnost odsiřovacího činidla je definována poměrem počtu odstraněných molů taveniny k počtu molů nastřikovaného odsiřovacího činidla, to znamená v tomto případě molů CaC2 a Mg, protože hliník není sám odsiřovacím prostředkem.

Ztráty železa jsou definovány poměrem hmoty surového železa obsažené v nečistotách a hmoty surového železa obsažené v tavící odsiřovací pánvi.

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

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

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

Ze srovnání směsí 2 a 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 alumina, a že se hliník oxiduje v tavenině za tvorby oxidu hlinitého, který se rozpouští ve strusce.

PATENTOVÉ ···· · · · · ·· • · · · · · · ·«

Claims (2)

1. NÁROKY

   1. Odsiřovací směs pro nástřik do čištěného kapalného surového železa, vyznačující se tím, že je tvořená nejméně 50 (hmotnostními) % práškového karbidu vápníku s granulometrií < 0,2 mm, 1 až 20 % hořčíku ve formě prášku nebo granulí s granulometrií < 0,8 mm a 5 až 15 % 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 je nejvýše 30 %.
2. 2. Odsiřovací směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje méně než 25 % zrn karbidu vápníku s granulometrií v rozmezí 0,1 až 0,2 mm.

   Zastupuj e :