DD155527A5 - Verfahren zur herstellung von entschwefelungsmitteln fuer roheisen-oder stahlschmelzen - Google Patents

Abstract

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Entschwefelungsmitteln mit einem Gehalt von 1 bis 6 Gew.-% chemisch gebundenem Wasser auf Basis von Calciumoxid enthaltendem Calciumcarbid fuer Roheisen- und Stahlschmelzen,indem man Calciumcarbid-Calciumoxid-Schmalzgemische mit einem CaO-Gehalt von 20 bis 80 Gew.-% erzeugt, welche man zu einem Block erstarren laesst; dann, waehrend der Block noch eine Durchschnittstemperatur von mehr als 400 Grad C aufweist, diesen auf Korngroessen kleiner als 150 mm vorbricht und auf das zerkleinerte und noch mindestens 400 Grad C heisse Gemisch Calciumoxid entsprechend dem im Endprodukt gewuenschten CaO-Gehalt aufgibt und anschliessend die Mischung in Gegenwart von Luft oder Stickstoff mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 20 g/m hoch 3 (bei 1,013 bar und 273,15 K) bei Temperaturen unterhalb 100 Grad C auf Korngroessen kleiner als 10 mm mahlt.

Description

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Berlin, den 10.4*1981 AP C 21 C/226 699 (58 593 / 18)

Verfahren zur Herstellung von Entschviefelungsmitteln für Roheisen- oder Stahlschmelzen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Entschwefelungsmitteln mit einem Gehalt von 1 bis 6 Gew«-% an chemisch gebundenem ^asser auf Basis von Calciumoxid enthaltendem Calciumcarbid für Roheisen- und Stahlschmelzen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

ist allgemein bekannt, Roheisen- und Stahlschmelzen mit Hilfe von Calciumoxid (nachfolgend kurz als Kalk bezeichnet) enthaltendem Calciumcarbid (nachfolgend Carbid genannt) zu entschwefeln (DS-PS 1 160 457,.DE-PS 20 37 758)·

Bei der Herstellung solcher Entschvjefelungsmittel ging man in der Regel bislang so vor, daß man in schmelzflüssiges Carbid die erforderliche Menge an feinteiligem Kalk eintrug, um in der Schmelze eine homogene Mischung zu erzeugen, die man anschließend abkühlen ließ und zerkleinerte

BeVOi¹Zugt trug man dabei den feinteiligen Kalk in den ^strahl des aus dem Ofen abgestochenen Carbids ein. Obwohl die'in Carbidschmelze eintragbare Menge Kalk begrenzt und das Arbeiten mit flüssigem ^carbid mit Gefahren verbunden ist, war man in Fachkreisen bisher der Auffassung, auf

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diese Methode nicbt verzichten zu können, da man der Meinung war, nur eine in der Schmelze hergestellte Mischung von CaC₂ und CaO sei., für eine Entschwefelung von Metallschmelzen am besten geeignet,

Entschviefelungsmittel auf Basis von Calciumcarbid, welche ^stoffe enthalten, die bei der Temperatur der Metallschmelze Wasser abspalten, sind bereits aus der DE-AS 22 52 795 bekannt. Diese Mittel, Vielehe Mischungen von handelsüblichem G'arbid- mit beispielsweise Ca(OH)₂ ^al^s vaasserabspaltendem Stoff darstellen, haben den Nachteil, daß sie durch mechanisches Vermischen hergestellte Gemenge sind, in denen Carbidteilchen getrennt neben Ca(OH)^-Teilchen vorliegen, ?jas bei Einsatz dieser Produkte zu einem höheren Verbrauch, un? gleichmäßigen und heftigen Gasreaktionen und einer.großen Streubreite der Entschviefelungswirkung führt, wodurch ein gezielter Einsatz dieser Mittel erschwert viird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die §ereitstellung von verbesserten Entschvjefelungsmitteln, mit denen die Nachteile der bekannten Mittel vermieden werden,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung .liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Arbeitsweisen zu vermeiden und eine neue Technologie für die Herstellung eines hoctrairksamen Entschwefelungsmittels für Roheisen-- und Stahlschmelzen aufzufinden«, Erfindungsgemäß wird in der Weise verfahren, daß man zunächst auf thermischem Wege aus Kalk und Koks ein

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Carbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem beliebigen CaO-Gehalt von 20 bis 80 % erzeugt, welches man durch Abkühlenlassen zu einem Block erstarren läßt» Während der erstarrte Block noch eine D₁₁₁-QhSchnittstemperatur von mehr als 400 ⁰C, vorzugsweise zwischen 400 ⁰C und der Brstarrungstemperatur der Schmelze aufweist, bricht man ihn dann auf Korngrößen kleiner als I50 mm vor und gibt auf das zerkleinerte und noch mindestens 400 ⁰C heiße Gemisch Calciumoxid · in einer solchen Menge auf, daß der sich in der entstehenden Mischung ergebende Gesamtgehalt an CaO dem im Endprodukt gewünschten CaO-Gehalt entspricht. Vorzugsweise gibt man so viel Calciumoxid auf, daß sich in der Mischung ein Gesamtgehalt an CaO von über 45 bis 90 ^ew,-% ergibt. Anschließend wird dann diese Mischung unter intensiver Vermengung und in Gegenwart von Luft oder Stickstoff mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 20 g/nr (bei 1,013 bar und 273,15 K) bei Temperaturen unterhalb 100 ⁰C, vorzugsweise bei 10 bis 50 ⁰C, auf Korngrößen kleiner als 10 mm, vorzugsweise kleiner als 100 /Um, gemahlen*

Vorzugsweise setzt man ein Calciuincarbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von 20 bis 45 Gew»-% ;e'in, das in bekannter Weise auf thermischem ^ege aus Kalk und Koks gewonnen wurde. Man kann aber auch so verfahren, daß man zunächst ein Calciumcarbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von über 45 bis 80 Gew»-% herstellt, indem man in eine vorliegende CaIciumcarbidschraelze, die einen Calciumoxidgehalt bis zu 45 Gew„-% aufweist, feinteiliges Calciumoxid bis zu einem CaO-Gehalt von maximal bis zu 80 ^Gevy.-% einträgt und erst dann das Ganze zu einem Block erstarren läßt, bevor man diesen bei Temperaturen oberhalb. 400 ⁰C vorbricht, -

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Außer daß das Vermischen des Kalkes mit einer Carbidschmelze und den damit verbundenen Schwierigkeiten vermieden werden- kann, besitzt das erfindungsgemäße Verfahren u, a, auch die weiteren Vorteile, daß zur Erzeugung der Carbidschmelze nicht jeweils eine bestimmte Möllerzusammensetzung eingestellt, und daß der Kalk vorher nicht auf eine bestimmte Korngröße feingemahlen werden muß, sondern daß von einem Carbidblock ausgegangen werden kann, dessen CaC₂ : CaO-Öewichtsverhältnis innerhalb eines sehr weiten Bereiches schwanken, d. h. praktisch beliebig sein kann und der Kalk auch in grobkörniger £orm, beispielsweise in einer Korngröße zwischen 8 und 60 mm, eingesetzt werden kann«

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß hergestellten Mittels besteht darin, daß auf der Oberfläche jedes einzelnen Kornes (Ca(OH)₂ dicht neben CaC₂ vorliegt, wodurch die Öntschwefelungsreaktion sehr früh und gleichmäßig in Gang gesetzt wird, dadurch werden bei vergleichbaren ^'ntschwefe— lungsergebnissen geringere Mengen des S_nts_Chwefelungsmittels benötigt und gezieltere Ergebnisse ermöglicht,

Ausführun^sbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert»

Beispiel 1 . "

Aus einer für die Herstellung von technischem Carbid üblichen Schmelze mit einem CaC₂-Gehalt von SO Gew,-% und CaO~Gehalt von 20 ^Gew.~% wurde in. einem Tiegel durch Abkühlenlassen dieser Schmelze in bekannter Weise ein Carbidblock ent-

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sprechender Zusammensetzung erzeugt.

Nachdem sich der Block auf eine Durchschnittstemperatur von etwa 600 ⁰C abgekühlt hatte, wurde er auf Korngrößen kleiner als 15O mm vorgebrochen und das noch 500 ⁰C heiße Carbid mit so viel Kalk einer Korngröße von 8 bis 60 mm überschichtet, daß die sich ergebende Mischung einen CaO-Gehalt von insgesamt 50 ^Gew.-% enthielt.

Anschließend wurde die Mischung unter Durchleiten von 15OO nrYb. Luft mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 g/nr (bei 15 ⁰C) in einer Rotationsmühle mit einem Durchsatz von 5OO kg/h bei 50 ⁰C auf Korngrößen zwischen O und 100/Um gemahlen.

Mit 15OO kg von diesem Produkt wurden 3OO 000 kg einer Eoheisenschmelze, die 0,03 ^Gew.-% Schwefel enthielt, in bekannter Weise entschwefelt. Der S-Gehalt des behandelten Eisens betrug weniger als 0,005 Gew,-%.

Beispiel 2

In bekannter Weise wird aus Kalk und Koks Calciumcarbid thermisch hergestellt, wobei die Kalk-Koks-Mischung im gesamten Möller auf ein Gev/ichtsverhältnis von etwa 110 : 40 eingestellt wird, was einem Carbid mit einem CaO-Gehalt von etwa 45 Gew.-% entspricht.

Dem Abstrichstrahl dieses Carbides ^i_rd CaO der Körnung 3 bis 8 mm in einer solchen Menge 'zudosiert, daß sich im Abstichtiegel ein Durchschnittsgehalt von ca. 80 Gew«,-%

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CaO ergibt (auf 1 Tonne Abstichstrahl etwa 1,2 bis 1,3 t CaO)

Nach dem Abkühlen des Tiegels auf eine Durchschnittstemperatur von nicht unter 600 ⁰C, vjas bereits nach 4- Stunden der Fall ist, wird der Block auf eine Korngröße kleiner als 150.mm vorgebrochen und auf das heiße Gemisch so viel Kalk der Körnung 8 bis 60 mm geschichtet, daß der Durchschnitts-CaO-Gehalt 9° ^Gew,-% beträgt. Anschließend vaird unter Durchleiten von 15OO nrvh Luft mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10' g/m (bei 15 ⁰C) in einer Kotationsmühle mit einem D_urchsatz von 5OO kg/h bei 50 ⁰C auf einer Korngröße kleiner als 100 ,um gemahlen.

Mit diesem Gemisch werden, bezogen auf den Calciumcarbidgehalt, die gleichen Entschwefelungsergebnis'se erzielt, wie im Beispiel 1 geschildert·

Claims (8)

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1, Verfahren zur Herstellung von Entschwefelungsmitteln mit einem Gehalt von 1 bis 6 Gew'.-% chemisch gebundenem Wasser auf Basis von Calciumoxid enthaltendem Calciumcarbid für Roheisen- und Stahlschmelzen, gekennzeichnet dadurch, daß man zunächst aus Kalk und Koks ein Calciumcarbid-Calciumoxid-Schmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von 20 bis 80 Gevj,-% erzeugt, welches man durch Abkühlenlassen zu einem Block erstarren läßt; daß man dann, -während der erstarrte Block noch eine Durchschnittstemperatur von mehr als 400 ⁰C aufweist, diesen auf Korngrößen kleiner als 150 mm vorbricht und auf das zerkleinerte* und noch mindestens 400 ⁰C heiße Gemisch Calciumoxid in einer solchen Menge aufgibt, daß der sich in der entstehenden Mischung ergebende Gesamtgehalt an CaO dem im Endprodukt gewünschten CaO-Gehalt entspricht, anschließend die Mischung unter intensiver Vermengung und in Gegenwart von Luft oder Stickstoff mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 20 g/nP (bei 1,013 bar und 273,15 K) bei Temperaturen unterhalb 100 ⁰C auf Korngrößen kleiner als 10 mm mahlt«

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man auf das vorgebrochene Gemisch grobkörniges CaO mit einer Korngröße von 8 bis 60 mm aufgibt,

3· Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß'.man auf das vorgebrochene Gemisch so viel CaO aufgibt, daß die entstehende .Mischung über 45 bis 90 Gevn-% Cap enthält. -

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4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß man das Vorbrechen bei Temperaturen zwischen 400 ⁰C und der Erstarrungstemperatur vornimmt.

5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß man das ^calciumcarbid~Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von 20 bis 45 Gew.~% in bekannter Weise aus ICaIk und Koks auf thermischem gewinnt.

6, Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß man das Calciumcarbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von über 45 bis 80 Geifli.-% herstellt, indem man in eine vorliegende Calcium-

carbidschmelze, die einen CaIciumoxidgehalt bis zu 45 Gevu-% aufweist, feinteiliges Calciumoxid bis zu einem CaO-Gehalt von maximal bis zu 80 Gevu-% einträgt und erst dann zu einem Block erstarren läßt.

7_# Verfahren.nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß man die Mischung be
großen kleiner als 10 mm mahlt.

dadurch, daß man die Mischung bei 10 bis 50 ⁰C auf Korn-

8, Verfahren nach einem der Punkte 1 bis.7, gekennzeichnet dadurch, daß man die Mischung auf Korngrößen kleiner als 100/Um mahlt.