DE1758040B1 - Process for desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a ladle and device for its implementation - Google Patents

Process for desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a ladle and device for its implementation

Info

Publication number
DE1758040B1
DE1758040B1 DE1758040A DE1758040A DE1758040B1 DE 1758040 B1 DE1758040 B1 DE 1758040B1 DE 1758040 A DE1758040 A DE 1758040A DE 1758040 A DE1758040 A DE 1758040A DE 1758040 B1 DE1758040 B1 DE 1758040B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pan
iron
embankment
agitator
melt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1758040A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Haverkamp Klaus Dieter
Friedrich Kraemer
Joern Mandel
Siegfried Mayer
Juergen Dr-Ing Motz
Dr-Ing Schulz Hans Peter
Klaus Dr-Ing Roehrig
Hilmar Dr-Ing Weidenmueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinstahl Huettenwerke AG
Original Assignee
Rheinstahl Huettenwerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinstahl Huettenwerke AG filed Critical Rheinstahl Huettenwerke AG
Priority to DE1758040A priority Critical patent/DE1758040B1/en
Priority to US843868*A priority patent/US3664826A/en
Priority to JP2092069A priority patent/JPS541243B1/ja
Priority to BE730155D priority patent/BE730155A/xx
Priority to AT283069A priority patent/AT318669B/en
Priority to LU58266D priority patent/LU58266A1/xx
Priority to GB1495469A priority patent/GB1268663A/en
Priority to CH431169A priority patent/CH528593A/en
Priority to FR6908537A priority patent/FR2004612A1/en
Publication of DE1758040B1 publication Critical patent/DE1758040B1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D27/00—Stirring devices for molten material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

6060

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschwefeln und Desoxydieren von kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen mit einem Kalzium und Kohlenstoff enthaltenden feinkörnigen, eine Aufschüttung auf der Schmelzbadoberfläche bildenden Material in einer ruhenden Pfanne, bei dem eine an der Pfannenwand nach unten gerichtete und im Pfannenzentrum nach oben gerichtete Zirkulationsströmung der Schmelze durch Rühren hervorgerufen wird, wobei die Eisenschmelze an der Badoberfläche eine Strömung aufweist, die die Teilchen aus feinkörnigem Material an der Unterseite der Aufschüttung durch Mitnahme zum Pfannenrand hin transportiert.The invention relates to a method for desulfurizing and deoxidizing carbonaceous Iron melt with a fine-grained calcium and carbon containing, an embankment on the Material forming the molten bath surface in a stationary pan with one on the pan wall Circulation flow of the melt directed downwards and upwards in the center of the pan is caused by stirring, whereby the molten iron exhibits a flow on the bath surface, which the particles of fine-grained material on the underside of the embankment by entrainment transported to the edge of the pan.

Die wohl größte technische Bedeutung für das Entschwefeln von Eisenschmelzen haben in den letzten Jahren die mechanisch bewegten Pf anneneinheiten gewonnen. Dabei werden die Pfannen derart in Bewegung versetzt, daß die auftretenden, teilweise nach Betrag und Richtung wechselnden Beschleunigungen infolge der Massenträgheit des flüssigen Eisenbades und des Entschwefelungsmittels eine Durchmischung beider Partner verursachen. Mit solchen bewegten Pfannen lassen sich bei guten Ausnutzungsgraden des Entschwefelungsmittels von der Schmelzweise des sauren Kupolofens entsprechenden Anfangsschwefelgehalten zwischen 0,08 und 0,12% ausgehend Endgehalte von 0,01 % Schwefel oder weniger erreichen. Dem stehen aber als bedeutsame Nachteile ein hoher Kostenaufwand für die Errichtung der Anlagen, die ortsgebundene umständliche Handhabung und ein beachtlicher Energiebedarf gegenüber.Probably the greatest technical importance for the desulfurization of iron melts have in the last few years Years ago the mechanically moved pan units won. The pans are in motion in this way offset that the occurring accelerations, some of which change in magnitude and direction due to the inertia of the liquid iron bath and the desulphurizing agent a thorough mixing cause of both partners. With such moving pans, if the degree of utilization is good, the Desulphurizing agent starting sulfur contents between 0.08 and 0.12%, based on the melting method of the acid cupola furnace, final contents of 0.01% sulfur or less. However, there are significant disadvantages to this Costs for the construction of the plants, the local cumbersome handling and a considerable energy requirements compared.

Aus »Gießerei«, (48) 1961, S. 639 bis 647, ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Aufwand geringer ist, weil die Pfanne mit Inhalt ruht. Eine Zirkulationsströmung im Eisenbad wird durch das Einleiten eines Gases über eine Blaslanze oder über im Pfannenboden angeordnete poröse Steine hervorgerufen, wobei auch das feinkörnige, aus Kalziumkarbid bestehende Entschwefelungsmittel mit eingeblasen werden kann. Durch das Rühren mit dem Gasstrom bei der Spülgasbehandlung wird in der ruhenden Pfanne eine an der Pfannenwand nach unten gerichtete und im Pfannenzentrum nach oben gerichtete Zirkulationsströmung der Schmelze hervorgerufen. Dabei weist die Eisenschmelze an der Badoberfläche eine Strömung auf, die das Entschwefelungsmittel an der Unterseite zum Pfannenrand hin transportiert. Abgesehen davon, daß das eingeführte Gas eine unerwünschte Kühlwirkung ausübt, erwies sich entweder die erzielbare Badbewegung als zu gering, oder die Haltbarkeit war nicht ausreichend.From "Gießerei", (48) 1961, pp. 639 to 647, a method is known in which the effort is lower is because the pan with its contents rests. A circulating flow in the iron bath is created by the introduction a gas caused by a blowing lance or by porous stones arranged in the bottom of the pan, The fine-grained desulphurisation agent consisting of calcium carbide is also blown in can be. By stirring with the gas flow during the purge gas treatment, the resting pan has a downward facing on the pan wall and up in the center of the pan directed circulation flow of the melt caused. The molten iron points to the The surface of the bath creates a current that carries the desulphurizing agent on the underside towards the edge of the pan transported. Apart from the fact that the introduced gas exerts an undesirable cooling effect, proved Either the achievable bath movement was found to be too low or the durability was insufficient.

Aus der franz. Patentschrift 992 654 ist es bekannt, zur Reinigung von Stahl- und Gußeisenschmelzen mit einem propellerförmigen Rührer im Inneren der Schmelze zu rühren. Dabei ist die Relativbewegung der Grenzfläche der Schmelze gegen die Schlacke gering mit der Folge einer unbefriedigenden Entschwefelungsgeschwindigkeit, oder es muß mit hohen Rührgeschwindigkeiten gearbeitet werden, wobei eine Verwirbelung von Schmelze und Schlacke stattfindet; dabei sind der hohe Energieaufwand und die geringe Haltbarkeit des Feuerfestmaterials unbefriedigend.From the French Patent specification 992 654 it is known for cleaning steel and cast iron melts with a propeller-shaped stirrer in the Stir inside the melt. The relative movement of the interface is against the melt the slag low with the consequence of an unsatisfactory desulfurization rate, or it must be worked with high stirring speeds, with a swirling of the melt and Slag takes place; this includes the high expenditure of energy and the low durability of the refractory material unsatisfactory.

Auch nach der USA.-Patentschrift 1 866 668 wird eine Schmelze in einer ruhenden Pfanne mit einem propellerförmigen Rührer gerührt, wobei der Rührer tief in die Schmelze eingetaucht ist und eine Strömung der Schmelze erzeugt, die im Pfannenzentrum nach oben und an der Pfannenwand nach unten gegerichtet ist. Hinsichtlich der Wirksamkeit dieser Vorrichtung gilt das gleiche wie für die oben besprochene franz. Patentschrift 992 654.According to US Pat. No. 1,866,668, a melt in a stationary pan with a propeller-shaped stirrer stirred, the stirrer is immersed deeply in the melt and a flow generated by the melt, which is directed upwards in the center of the pan and downwards on the wall of the pan is. The same applies to the effectiveness of this device as to the one discussed above french Patent 992,654.

Es ist eine mechanische Rühr- und Pumpvorrichtung zum Beschleunigen physikalisch-chemischerIt is a mechanical stirring and pumping device for accelerating physico-chemical

3 43 4

Vorgänge in Metallschmelzen von über 800° C be- trifulage Schubkraft verursacht, und daß die Bahnkannt (deutsche Patentschrift 1190 479), die aus kurve der Volumelemente der Aufschüttung einen einem unteren Ansaugrohr und mindestens einem hinsichtlich der Krümmungsänderung ähnlichen Verüber dem Ansaugrohr seitlich angeordneten, im lauf hat. Dabei sollen die Bahngeschwindigkeiten der wesentlichen horizontalen Auslaufrohr besteht. Die 5 Eisen-Volumelemente und der Aufschüttungs-Vorrichtung rotiert innerhalb des Metallbades, so Volumelemente besonders in einem WertverhältnisProcesses in molten metals of over 800 ° C cause a tremendous thrust force, and that the web turns (German Patent 1190 479), the curve of the volume elements of the embankment one a lower intake pipe and at least one similar in terms of the change in curvature Verüber the suction pipe laterally arranged, has in the course. The web speeds of the consists of essential horizontal outlet pipe. The 5 iron volume elements and the embankment device if it rotates within the metal bath, volume elements especially in a value relationship

daß die Schmelze aus dem unteren Teil der Pfanne stehen, das größer als 2:1, vorzugsweise größer alsthat the melt from the lower part of the ladle are greater than 2: 1, preferably greater than

in die dort befindliche öffnung des vertikalen An- 5:1, ist. Die Rührbewegung bewirkt dabei, daß dieinto the opening of the vertical 5: 1 located there. The stirring movement causes the

saugrohres hineinsaugt und durch die horizontalen Aufschüttung aus feinkörnigem Material auf dersuction pipe sucked in and through the horizontal heap of fine-grained material on the

Auslaufrohre wieder herausgedrückt wird. Infolge io Eisenschmelze eine geschlossene Decke bildet, umOutlet pipes is pushed out again. As a result of molten iron a closed cover forms in order to

dieser Pumpwirkung findet in der Pfanne zwangläufig Wärmeabstrahlung und eine Oxydation der SchmelzeThis pumping effect inevitably radiates heat and oxidizes the melt in the ladle

eine Zirkulationsströmung der Metallschmelze statt. zu vermeiden.a circulating flow of the molten metal takes place. to avoid.

Mit dieser Vorrichtung kann die Entschwefelung in Eine zur Durchführung des Verfahrens nach der einer normalen Gießpfanne erfolgen. Ihr Nachteil Erfindung besonders geeignete Vorrichtung besteht liegt vornehmlich darin, daß das Pumporgan ein »5 darin, daß das in die in einer ruhenden Pfanne beHohlkörper ist, der innen- und außenseitig von der findliche Eisenschmelze eingeführte Rührgerät so Schmelze kräftig umströmt wird, so daß die Lebens- tief angeordnet ist, daß der Querbalken während des dauer des Pumpkörpers nicht befriedigen kann. Rührens mindestens bis zur Hälfte seiner eigenenWith this device, the desulfurization can be carried out in one to carry out the method according to the a normal ladle. Your disadvantage of the invention is a particularly suitable device is mainly in the fact that the pumping element is in the fact that it is inserted into the hollow body in a resting pan is, the stirrer introduced inside and outside of the sensitive iron melt so Melt is flowed around vigorously so that the life is deeply arranged that the crossbar during the duration of the pump body can not satisfy. Stirring at least up to half of its own

Die bekannten Verfahren und Einrichtungen ver- Höhe, jedoch nicht mehr als gerade vollständig in folgen das Ziel, möglichst eine intensive Durch- »o die Eisenschmelze eintaucht. Durch diese Eintauchmischung des Entschwefelungsmittels mit der Eisen- tiefe wird erreicht, daß das Entschwefelungsmittel im schmelze zu erreichen. Dem liegt offenbar der Ge- Rührzentrum zwar mitbewegt wird, aber gleichwohl danke zugrunde, daß die Entschwefelung um so eine geschlossene Decke auf der Eisenschmelze besser ist, je stärker die Durchwirbelung ist. bildet. Das balkenförmige Rührorgan kann aus einerThe known methods and devices are in height, but not more than just completely in follow the goal of as intensive a penetration as possible »o immersing the iron melt. Through this immersion mix of the desulfurizing agent with the iron depth is achieved that the desulfurizing agent in the to achieve melt. This is obviously due to the agitation center being moved along with it, but nonetheless thank you for the desulphurization around such a closed blanket on the molten iron the stronger the turbulence, the better. forms. The bar-shaped agitator can consist of a

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, koh- »5 feuerfesten Masse, beispielsweise aus Schamotte lenstoffhaltige Eisenschmelzen in einer ruhenden oder auch höherwertigen, bekannten Materialien bePfanne oder einem ähnlichen Gefäß für eisenmetall- stehen, die mit einer inneren Stahlarmierung verurgische Zwecke zu entschwefeln und zu desoxydie- sehen ist.The invention is based on the object of providing coal »5 refractory mass, for example made of chamotte Molten iron containing fuel in a stationary or higher-quality, known material pan or a similar vessel for ferrous metal, which are buried with an inner steel reinforcement Purposes to be desulphurized and deoxidized.

ren. Die Behandlung kann mithin entweder im Im einzelnen kann die Vorrichtung wie folgt vor-The treatment can therefore either in detail, the device can proceed as follows

Schmelzaggregat selbst, beispielsweise im Schmelz- 30 teilhaft ausgestaltet sein.Melting unit itself, for example in the melting point, may be partially configured.

tiegel eines Induktionsofens oder im Vorherd eines Das Rührorgan kann als rechteckiger, kanten-crucible of an induction furnace or in the forehearth of a

Kupolofens oder vorzugsweise in der Gießpfanne abgerundeter Balken ausgebildet sein, dessen LängeCupola or preferably rounded bars in the ladle, the length of which

durchgeführt werden. Die Aufgabe besteht weiterhin zur Höhe ein Verhältnis zwischen 2,5 :1 und 1:1be performed. The task is still a ratio between 2.5: 1 and 1: 1 to the height

darin, nicht nur in der Eisenschmelze eine Zirku- aufweist. Ein solches Rührorgan ist ein Vollkörperin it, not only in the iron melt, has a circu- larity. Such a stirrer is a solid body

lationsströmung hervorzurufen, sondern auch im 35 mit gedrungener Gestalt, der verschleißfest ist undinduction flow, but also in the 35 with a stocky shape that is wear-resistant and

Entschwefelungsmittel eine geeignete Strömung zu ohne nennenswerte Reparaturen für eine VielzahlDesulfurization agents provide a suitable flow to a large number of without significant repairs

erzeugen, ohne daß eine durchwirbelnde Durch- von Behandlungen gebraucht werden kann,without the need for a whirling through of treatments,

mischung des Entschwefelungsmittels mit der Eisen- Um eine optimale Entschwefelung und Desoxy-Mixing the desulphurisation agent with the iron In order to achieve optimal desulphurisation and deoxy-

schmelze erfolgt. Es wurde nämlich gefunden, daß dation zu erhalten, empfiehlt es sich, die Länge desmelting takes place. Indeed, it has been found that to obtain dation it is advisable to measure the length of the

eine intensive Durchwirbelung des Entschwefelungs- 40 balkenförmigen Rührorgans auf den inneren Pfan-an intensive whirling of the desulphurisation 40 bar-shaped agitator on the inner pan

mittels mit der Eisenschmelze keineswegs notwendig nendurchmesser abzustimmen. Zweckmäßig liegt dieit is by no means necessary to coordinate the diameter with the molten iron. Appropriately lies the

ist, um eine weitgehende Entschwefelung zu er- Länge des Rührorgans zwischen dem 0,25- undis in order to achieve extensive desulfurization. Length of the agitator between 0.25 and

reichen. Vielmehr reicht es völlig aus, wenn beide 0,65fachen Wert, besonders zwischen dem 0,35- undare sufficient. Rather, it is completely sufficient if both are 0.65 times the value, especially between 0.35 and

Reaktionspartner voneinander getrennt bleiben und dem 0,50fachen Wert des Pfannendurchmessers,Reactants remain separate from each other and 0.50 times the value of the pan diameter,

in ihren Teilräumen Umlaufströmungen ausführen, 45 Die Drehzahl des Rührorgans soll so einzustellenrun circulating flows in their subspaces, 45 The speed of the agitator should be set in this way

so daß der Stoffaustausch zwar auf eine Grenzfläche sein, daß die Enden des balkenförmigen Rührorgansso that the mass transfer may be on an interface that the ends of the bar-shaped agitator

beschränkt, aber durchaus sehr intensiv ist. auf Bahngeschwindigkeiten im Bereich von 1,8 bislimited, but very intense. on web speeds in the range from 1.8 to

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem 3,5 m/Sek., vorzugsweise zwischen 2,0 und 2,8 m/According to the invention, this task is performed at a speed of 3.5 m / sec., Preferably between 2.0 and 2.8 m /

Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch Sek., annehmen.Process of the type mentioned at the beginning thereby sec., Accept.

gelöst, daß im Bereich der Grenzzone zwischen 50 Nachstehend wird die Erfindung an Hand dersolved that in the area of the boundary zone between 50. The invention is based on the

Schmelzbadoberfläche und Aufschüttung ein mecha- Zeichnung an Ausführungsbeispielen beschrieben,Melt bath surface and embankment a mechanical drawing of working examples described,

nisches Rührgerät mit einem Querbalken derart in- Es zeigtNiche mixer with a crossbar like this in It shows

tensiv angetrieben wird, daß am Pfannenrand eine F i g. 1 eine Pfanne mit Eisenschmelze, Kalzium-is driven intensively that on the edge of the pan a F i g. 1 a pan with molten iron, calcium

solche Teilchenanhäufung aufgebaut wird, daß sich karbid-Aufschüttung und eingesetztem Rührgerät imSuch an accumulation of particles is built up that the carbide pile and the agitator used in the

die Teilchen einzeln oder als gröbere Verbände 55 vertikalen Schnitt,the particles individually or as coarse associations 55 vertical section,

längs deren Böschung zum Rührzentrum hin zurück- F i g. 2 eine horizontale Draufsicht mit geschnit-along the slope back towards the agitation center. 2 a horizontal plan view with cut

bewegen. tener Antriebswelle.move. tener drive shaft.

Das feinkörnige Material kann beispielsweise aus In die Eisenschmelze 1 einer ruhenden Pfanne 2 Kalziumkarbid bestehen oder aus einem sonstigen ist ein Rührgerät eingeführt, an dessen Antriebsbekannten feinkörnigen Entschwefelungsmittel, wie 60 welle 3 ein als Querbalken ausgebildetes Rühr-Kalkstickstoff oder Mischungen aus feinem Kalk und organ 4 angeordnet ist. Dieses besteht aus Schamotte Koksgrus. oder einem anderen chemisch oder hydraulisch ab-The fine-grained material can, for example, from In the molten iron 1 of a stationary ladle 2 Calcium carbide or some other type of stirrer is introduced, whose drive is known fine-grain desulfurizing agents, such as 60 wave 3, a crossbar designed agitating calcium cyanamide or mixtures of fine lime and organ 4 is arranged. This consists of chamotte Coke breeze. or another chemically or hydraulically

Durch das Rühren in der Grenzzone wird eine bindenden feuerfesten Material und weist im Insolche Strömung der einzelnen Eisen-Volumelemente neren eine Stahlarmierung auf. Hydraulisch aban der Badoberfläche herbeigeführt, daß die im Be- 65 bindende feuerfeste Materialien sind z. B. die Zereich des Rührorgans stark gekrümmmte Bahnkurve mente, die unter Bindung von Kristallwasser ausder Eisen-Volumelemente eine ständig abnehmende härten. Das Rührorgan 4 ist 460 mm lang, 350 mm Krümmung aufweist, die am Pfannenrand eine zen- hoch und 250 mm breit, so daß seine Länge 1 zurBy stirring in the boundary zone becomes a binding refractory material and exhibits in insolche The flow of the individual iron volume elements neren a steel reinforcement. Hydraulically aban the bath surface brought about that the binding in the 65 refractory materials are z. B. the Zreich of the agitator strongly curved trajectories, which with the binding of crystal water from the Iron volume elements a steadily decreasing hardening. The agitator 4 is 460 mm long, 350 mm Has curvature that is zen high and 250 mm wide at the edge of the pan, so that its length is 1 to

Höheh im Verhältnis 1,3:1 steht. Das Balkenrührorgan taucht 340 mm tief in die Eisenschmelze ein und ragt 10 mm weit in die Aufschüttung aus pulvrigem Kalziumkarbid ein. Die Länge 1 des balkenförmigen Rührorgans 4 hat den 0,42fachen Wert des Pfannendurchmessers D. Die Drehzahl der Antriebswelle des Rührorgans ist auf bevorzugte Werte derart einstellbar, daß die Enden des Rührorgans 4 Bahngeschwindigkeiten im Bereich von 1,8 bis 3,5 m/Sek., besonders von 2,0 bis 2,8 m/Sek., annehmen können.Heighth is in a ratio of 1.3: 1. The bar agitator plunges 340 mm deep into the molten iron and protrudes 10 mm into the pile of powdery calcium carbide. The length 1 of the bar-shaped agitator 4 is 0.42 times the value of the pan diameter D. The speed of the drive shaft of the agitator can be set to preferred values such that the ends of the agitator 4 track speeds in the range from 1.8 to 3.5 m / sec ., especially from 2.0 to 2.8 m / sec., can assume.

Mit dem geschilderten Rührgerät aus Schamottemasse mit Armierung wurden bei Temperaturen des Eisenbades zwischen 1380 und 14200C regelmäßig etwa 60 Entschwefelungsbehandlungen von 8 bis 12 Min. Dauer durchgeführt.With the described agitator of fireclay mass with the reinforcement of the iron bath 1380-1420 0 C were about 60 desulphurization carried out regularly 8-12 min. Duration at temperatures.

Erfindungsgemäß wird nun so vorgegangen, daß auf die Schmelzenoberfläche eine Aufschüttung 5 eines feinkörnigen, Kalzium und Kohlenstoff enthaltenden Materials, beispielsweise Kalziumkarbid, aufgegeben und in der Grenzzone eine Rührbewegung durchgeführt wird. Diese wird so gewählt, daß die Eisenschmelze an der Badoberfläche eine Strömung aufweist, die die Kalziumkarbidteilchen zum Pfannenrand hin transportiert und dort eine Teilchenanhäufung 6 aufbaut, längs deren Böschung 7 sich die Kalziumkarbidteilchen einzeln oder als gröbere Verbände zum Rührzentrum hin zurückbewegen. Die Kalziumkarbid-Aufschüttung 5 bildet auf der Eisenschmelze eine geschlossene Decke. Die Temperaturverluste werden dadurch auf ein Minimum reduziert und liegen unter den obengenannten Bedingungen erfahrungsgemäß bei etwa 10 bis 3O0C.According to the invention, the procedure is that an embankment 5 of a fine-grained, calcium and carbon-containing material, for example calcium carbide, is placed on the melt surface and a stirring movement is carried out in the boundary zone. This is chosen so that the molten iron has a flow on the bath surface that transports the calcium carbide particles to the edge of the pan and builds up a particle accumulation 6 there, along the slope 7 of which the calcium carbide particles move back to the agitation center individually or as coarse associations. The calcium carbide embankment 5 forms a closed cover on the molten iron. The temperature losses are reduced to a minimum and are under the above conditions according to experience at about 10 to 3O 0 C.

In F i g. 1 sind weiterhin die Strömungsverhältnisse in der Eisenschmelze und in der Kalziumkarbid-Aufschüttung schematisch angedeutet. Gemäß den zweischäftigen Pfeilen ist die Eisenströmung an den Pfannenwänden nach unten und in der Pfannenmitte nach oben gerichtet. Aber auch in der Kalziumkarbid-Aufschüttung 5 findet zufolge der Teilchenanhäufung 6 mit Böschung 7 eine Zirkulationsströmung entsprechend den einschäftigen Pfeilen statt, die eine wesentliche Voraussetzung dafür ist, daß die nachstehend noch zu beschreibenden hervorragenden Ergebnisse bei der EntschwefelungIn Fig. 1 are still the flow conditions indicated schematically in the iron melt and in the calcium carbide embankment. According to The two-shafted arrows show the flow of iron down the ladle walls and in the Center of the pan pointing upwards. But also in the calcium carbide embankment 5 is found the particle accumulation 6 with embankment 7 a circulation flow corresponding to the single-shaft Arrows instead, which is an essential requirement for the following to be described excellent results in desulphurization

ίο erzielt werden. Eine Durchmischung der beiden Reaktionspartner findet nicht statt; der Stoff austausch vollzieht sich in der Grenzschicht.ίο be achieved. Mixing the two reactants does not take place; the exchange of substances takes place in the boundary layer.

In F i g. 2 sind oben die Bahnkurve 8 eines Eisen-Volumelementes und die Bahnkurve 9 eines Volumelementes der Aufschüttung und unten die zugehörigen rotatorischen 10 und zentrifugalen 11 Geschwindigkeitsvektoren dargestellt. Auf der Bahnkurve 8 (Eisen) nimmt die im Bereich des Rührorgans 4 starke Krümmung zum Rand der Pfanne 2In Fig. 2 above are the trajectory 8 of an iron volume element and the trajectory 9 of a volume element of the embankment and below the associated rotatory 10 and centrifugal 11 velocity vectors are shown. On the trajectory 8 (iron) takes the strong curvature in the area of the agitator 4 towards the edge of the pan 2

ao hin ständig ab, so daß eine zentrifugale Kraftkomponente gegeben ist und durch verzögerte Mitnahme der Kalziumkarbidteilchen im Randbereich der Pfanne eine Anhäufung entsteht. Der Verlauf der Bahnkurve 9 (Kalziumkarbid) ist in seiner grundsätzlichen Gestalt (Strömungsverlauf) ähnlich ausgebildet. F i g. 2 soll die Bewegungsvorgänge nach Art und Größenordnung nur im grundsätzlichen aufzeigen. ao down constantly, so that a centrifugal force component is given and by delayed entrainment the calcium carbide particles accumulate in the edge area of the pan. The course of the Path curve 9 (calcium carbide) is similar in its basic shape (flow course). F i g. 2 is only intended to show the movement processes in terms of type and magnitude in general terms.

Als wesentlich ist erkennbar, daß in der Grenzschicht beachtliche Relativgeschwindigkeiten beider Reaktionspartner untereinander gegeben sind. Zusammen mit der Zirkulationsströmung im Eisen und in der Aufschüttung führt das zu einer Optimierung des Stoffaustausches.It can be seen as essential that in the boundary layer there are considerable relative speeds of the two Reaction partners are given to each other. Along with the circulation flow in the iron and in the embankment this leads to an optimization of the exchange of substances.

In der nachstehenden Tabelle sind als Überblick einige Ergebnisse von Entschwefelungsbehandlungen an Gußeisenschmelzen zusammengestellt:The table below provides an overview of some of the results of desulfurization treatments compiled from cast iron smelters:

Nr.No. Anzahlnumber Ausgangs-
S-GehaltInitial
S content End-
S-Gehaltend
S content RührzeitStirring time Eisen
mengeiron
lot CaC2-
ZusatzCaC 2 -
additive Drehzahlrotational speed Umfangs
geschwin
digkeitCircumference
speed
age Eintauch
tiefeImmersion
depth UDUD (Vo)(Vo) C/o)C / o) (min)(min) ωω C/o)C / o) (Upm)(Rpm) (m/sek)(m / sec) (mm)(mm) 11 55 0,086/1120.086 / 112 0,003/40.003 / 4 1010 6,16.1 1,21.2 7474 1,781.78 340340 0,410.41 22 22 0,106/1180.106 / 118 0,003/50.003 / 5 44th 8,08.0 1,01.0 7272 1,741.74 340340 0,410.41 33 44th 0,100/1200.100 / 120 0,007/90.007 / 9 22 8,08.0 1,21.2 8686 2,072.07 350350 0,410.41 44th 22 0,0820.082 0,0030.003 1010 20,720.7 0,970.97 7070 2,352.35 320320 0,390.39 55 22 0,0860.086 0,0450.045 1212th 9,59.5 1,21.2 5555 0,840.84 330330 0,250.25

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Entschwefeln und Desoxydieren von kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen mit einem Kalzium und Kohlenstoff enthaltenden feinkörnigen, eine Aufschüttung auf der Schmelzbadoberfläche bildenden Material in einer ruhenden Pfanne, bei dem eine an der Pfannenwand nach unten gerichtete und im Pfannenzentrum nach oben gerichtete Zirkulationsströmung der Schmelze durch Rühren hervorgerufen wird, wobei die Eisenschmelze an der Badoberfiäche eine Strömung aufweist, die die Teilchen aus feinkörnigem Material an der Unterseite der Aufschüttung durch Mitnahme zum Pfannenrand hin transportiert, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Grenzzone zwischen Schmelzbadoberfläche und Aufschüttung ein mechanisches Rührgerät mit einem Querbalken derart intensiv angetrieben wird, daß am Pfannenrand eine solche Teilchenanhäufung (6) aufgebaut wird, daß sich die Teilchen einzeln oder als gröbere Verbände längs deren Böschung (7) zum Rührzentrum hin zurückbewegen.1. Process for the desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts with a fine-grained one containing calcium and carbon, an embankment on the surface of the molten bath forming material in a stationary pan, with one facing downwards on the pan wall and in the center of the pan upward circulation flow of the melt is brought about by stirring, wherein the molten iron on the bath surface has a flow that the particles of fine-grained Material on the underside of the embankment transported to the edge of the pan by being carried along, characterized in that that in the area of the boundary zone between the molten bath surface and the embankment a mechanical one Mixer with a crossbar is driven so intensely that on the edge of the pan such a particle accumulation (6) is built up that the particles are individually or as coarser Move associations along their slope (7) back to the agitation center. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit (8, 9) der Eisen-Volumelemente und der Aufschüttungs-Volumelemente im Ganzzonenbereich in einem Wertverhältnis stehen, das größer als 2:1, vorzugsweise größer als 5 :1, ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the web speed (8, 9) the iron volume elements and the embankment volume elements in the whole zone area in a value ratio that is greater than 2: 1, preferably greater than 5: 1. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in die in einer ruhenden Pfanne (2) befindliche Eisenschmelze (1) eingeführte Rührgerät so tief angeordnet ist, daß der Querbalken während des Rührens mindestens bis zur Hälfte seiner eigenen Höhe (Zi), jedoch nicht mehr als gerade vollständig in die Eisenschmelze eintaucht.3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that the in the in a resting pan (2) located molten iron (1) introduced stirring device is arranged so deep that the crossbar during stirring at least up to half of its own height (Zi), but not more than just completely immersed in the molten iron. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührorgan (4) als kantenabgerundeter Balken rechteckigen Querschnitts ausgebildet ist, dessen Länge (Z) zur Höhe (h) ein Verhältnis zwischen 2,5 :1 und 1:1 aufweist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the agitator (4) is designed as a bar with rounded edges of rectangular cross-section, the length (Z ) of which has a ratio of between 2.5: 1 and 1: 1 to the height (h). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (Z) des balkenförmigen Rührorgans (4) zwischen dem 0,25- und 0,65fachen Wert, besonders zwischen dem 0,35- und 0,50fachen Wert des inneren Pfannendurchmessers (D) gewählt ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the length (Z) of the bar-shaped Agitator (4) between 0.25 and 0.65 times the value, especially between 0.35 and 0.50 times the value of the inner socket diameter (D) is selected. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des balkenförmigen Rührorgans (4) auf Bahngeschwindigkeiten im Bereich von 1,8 bis 3,5 m/sek, vorzugsweise zwischen 2,0 und 2,8 m/sek, einstellbar sind.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the ends of the bar-shaped Agitator (4) at web speeds in the range from 1.8 to 3.5 m / sec, preferably between 2.0 and 2.8 m / sec, can be set.
DE1758040A 1968-03-23 1968-03-23 Process for desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a ladle and device for its implementation Pending DE1758040B1 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1758040A DE1758040B1 (en) 1968-03-23 1968-03-23 Process for desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a ladle and device for its implementation
US843868*A US3664826A (en) 1968-03-23 1969-03-17 Process for accelerating metallurgical reactions
JP2092069A JPS541243B1 (en) 1968-03-23 1969-03-20
BE730155D BE730155A (en) 1968-03-23 1969-03-20
AT283069A AT318669B (en) 1968-03-23 1969-03-21 Process for the desulphurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a pan and stirring device for carrying out the process
LU58266D LU58266A1 (en) 1968-03-23 1969-03-21
GB1495469A GB1268663A (en) 1968-03-23 1969-03-21 Process and apparatus for desulphurizing and deoxidizing carbon-containing iron melts in a ladle
CH431169A CH528593A (en) 1968-03-23 1969-03-21 Mechanical stirring element for metal melt
FR6908537A FR2004612A1 (en) 1968-03-23 1969-03-24 PROCESS FOR DESULFURATION AND DEOXIDATION IN A POCKET OF CARBON CAST IRON BATHS AND MIXING APPARATUS FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1758040A DE1758040B1 (en) 1968-03-23 1968-03-23 Process for desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a ladle and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1758040B1 true DE1758040B1 (en) 1974-07-18

Family

ID=5694817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1758040A Pending DE1758040B1 (en) 1968-03-23 1968-03-23 Process for desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a ladle and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1758040B1 (en)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1853590A (en) * 1930-03-18 1932-04-12 American Lurgi Corp Apparatus for thoroughly intermingling gases or vapors with molten substances
US1866668A (en) * 1928-02-11 1932-07-12 Harry W Protzeller Method of and apparatus for making steel
CH204064A (en) * 1937-03-19 1939-04-15 Karlovitz Bela Process for increasing the electrical valve effect of ion discharge vessels, in particular of mercury vapor valves and ion discharge vessel for carrying out this process.
US2290961A (en) * 1939-11-15 1942-07-28 Essex Res Corp Desulphurizing apparatus
US2397737A (en) * 1942-07-14 1946-04-02 Essex Res Corp Process of desulphurizing
FR992654A (en) * 1944-07-25 1951-10-22 Process for purifying steel and cast iron, apparatus for its implementation and products obtained
US2677609A (en) * 1950-08-15 1954-05-04 Meehanite Metal Corp Method and apparatus for metallurgical alloy additions
CA518205A (en) * 1955-11-08 Canadian Nickel Products Limited White cast iron
US2781260A (en) * 1954-03-06 1957-02-12 Int Nickel Co Process and apparatus for the treatment of molten ferrous alloys
AT200596B (en) * 1954-05-10 1958-11-10 Union Carbide Corp Process for the desulphurization of cast iron
AT207395B (en) * 1957-05-21 1960-01-25 Union Carbide Corp Process for the desulfurization of a ferrous metal bath
GB956600A (en) * 1960-07-07 1964-04-29 Ostberg Jan Erik Method of stirring, dispersing or homogenising metal or slag charges having a temperature of at least 800íµ., and mechanical device for such stirring, etc
NL6710429A (en) * 1966-07-28 1968-01-29
US3368885A (en) * 1960-08-18 1968-02-13 Ct Technique Des Ind Fonderie Methods of desulphiding a bath of metal

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA518205A (en) * 1955-11-08 Canadian Nickel Products Limited White cast iron
US1866668A (en) * 1928-02-11 1932-07-12 Harry W Protzeller Method of and apparatus for making steel
US1853590A (en) * 1930-03-18 1932-04-12 American Lurgi Corp Apparatus for thoroughly intermingling gases or vapors with molten substances
CH204064A (en) * 1937-03-19 1939-04-15 Karlovitz Bela Process for increasing the electrical valve effect of ion discharge vessels, in particular of mercury vapor valves and ion discharge vessel for carrying out this process.
US2290961A (en) * 1939-11-15 1942-07-28 Essex Res Corp Desulphurizing apparatus
US2397737A (en) * 1942-07-14 1946-04-02 Essex Res Corp Process of desulphurizing
FR992654A (en) * 1944-07-25 1951-10-22 Process for purifying steel and cast iron, apparatus for its implementation and products obtained
US2677609A (en) * 1950-08-15 1954-05-04 Meehanite Metal Corp Method and apparatus for metallurgical alloy additions
US2781260A (en) * 1954-03-06 1957-02-12 Int Nickel Co Process and apparatus for the treatment of molten ferrous alloys
AT200596B (en) * 1954-05-10 1958-11-10 Union Carbide Corp Process for the desulphurization of cast iron
AT207395B (en) * 1957-05-21 1960-01-25 Union Carbide Corp Process for the desulfurization of a ferrous metal bath
GB956600A (en) * 1960-07-07 1964-04-29 Ostberg Jan Erik Method of stirring, dispersing or homogenising metal or slag charges having a temperature of at least 800íµ., and mechanical device for such stirring, etc
US3278295A (en) * 1960-07-07 1966-10-11 Ostberg Jan-Erik Method of stirring dispersing or homogenizing metal or slag charges having a temperature of at least 800deg. c.
US3368885A (en) * 1960-08-18 1968-02-13 Ct Technique Des Ind Fonderie Methods of desulphiding a bath of metal
NL6710429A (en) * 1966-07-28 1968-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60019680T2 (en) direct smelting furnace
DE2515494A1 (en) METAL METAL TREATMENT METHOD
AT407403B (en) PYROMETALLURGIC SYSTEM
DE1907543B2 (en) PROCESS AND DEVICE FOR CONTINUOUS REFINING OF METALS
DE2241726A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRE-TREATMENT OF MOLTEN BIG IRON
EP0252308B1 (en) Process for treating metal melts and installation for performing the method
DE2507961A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING STEEL FROM PIG IRON
DE1758040B1 (en) Process for desulfurization and deoxidization of carbonaceous iron melts in a ladle and device for its implementation
DE2827277A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REFINING MELTS WITH THE AID OF POWDERED MATERIAL (SOLID) AND / OR GAS
DE2117883A1 (en) Process for the continuous refining of a molten metal
DE2505725A1 (en) Converter-type metallurgical reactor - fitted with induction heating crucible on its base and also tuyeres for gas
DE105281C (en)
CH528593A (en) Mechanical stirring element for metal melt
DE2231306A1 (en) PROCESS AND DEVICE FOR CONTINUOUS REFINING OF IRON AND IRON ALLOYS
DE35906C (en) Device for cleaning and freshening cast iron in the pan
DE6078C (en) Method and furnace for cleaning iron
DE1758041A1 (en) Agitator to accelerate metallurgical reactions
AT225212B (en) Method and device for performing metallurgical processes, in particular wind freshening processes
DE2029449A1 (en) Method and device for changing the material composition in molten metal, in particular for removing sulfur from pig iron
DE1920958A1 (en) Method and device for refining or refining pig iron or iron alloy melts
DE1458877C (en) Continuous Windfnsch process and device therefor
DE344713C (en) Pig iron mixer
DE2036950C3 (en) Blast furnace with feed lines for feeding auxiliary reducing gases into the blast furnace shaft
DE1907543C (en) Process and device for continuous refining of metals
AT262353B (en) Process and plant for the production of spheroidal graphite cast iron

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Publication of the examined application without previous publication of unexamined application