DE2236160B2 - Mittel zur Entschwefelung von flüssigem Roheisen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Mittel zur Entschwefelung von flüssigem Roheisen und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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- 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
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
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Description
45
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zur Entschwefelung von flüssigem Roheisen auf Calciumoxidbasis
sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Mittels.
Das durch den Hochofenprozeß gewonnene Roheisen enthält wechselnde Mengen Schwefel, der aus verhüttetem
Erz, aus den Brennstoffen und aus den Zuschlägen stammt und in Form von Eisen(Il)-sulfid gebunden
ist. Der Schwefelgehalt im Roheisen beträgt gewöhnlich weniger als 0.1 Prozent und liegt meist zwischen
0,04 und 0,07 Prozent; er stört jedoch bei der Stahlgewinnung. Aus diesem Grund wird das abgestochene
Roheisen in Pfannen mit einem Versatz entschwefelt, der im wesentlichen aus Calciumoxid in
Form von Kalk und gegebenenfalls konsistenzregelnden Zusätzen besteht. Der Schwefel des Eisen(II)-sulfids
wird als Calciumsulfid unter Bildung von Eisen(II)-oxid gebunden, das von weiterem Calciumoxid unter
Bildung einer flüssigen Schlacke aufgenommen wird. Da jedoch wichtig ist, die Schlacke vor dem Verblasen
des Roheisens möglichst vollständig zu entfernen, strebt man gewöhnlich eine »trockene bis krümelige«
Schlackenkonsistenz an. Das bedeutet daß das Calciumoxid
im großen Oberschuß verwendet werden muß oder daß erhebliche Mengen an Zusatzstoffen eingesetzt
werden müssen, die ihrerseits die Reaktionsfähigkeit des Calciumoxids herabsetzen und den Emschwefelungsprozeß
behindern.
Es ist weiterhin bekannt die Entschwefelung unter reduzierenden Bedingungen durchzuführen, z. B. mittels
Calciumcarbid oder Calciumcyanamid; vgl. DT-AS 1 583 268. Beide Stoffe werden jedoch in Hochtemperaturprozessen
gewonnen und sind daher. * zeit es die Calciumkomponente als Entschwefelungs·· .el betrifft,
wenig reaktionsfähig.
In der DT-AS 1 583 268 ist ein Entschwefelungsmittel
für Roheisen beschrieben, das aus Kalkstickstoff und Diamidkalk, d. h. einem Gemisch aus Calciumcarbonat
und Kohlenstoff, besteht. Aus der DT-AS 1 758 250 ist ein Entschwefelungsmittel für Eisenschmelzen bekannt
das aus Calciumcarbid und Diamidkalk besteht.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Entschwefeiungsmittel zu entwickeln, welches
sehr reaktionsfähig ist und daher eine beschleunigte Entschwefelung des Roheisens bewirkt unter gleichzeitiger
Einsparung von überschüssigen Entschwefelung« mitteln und unter Bildung einer leicht abziehbaren
Schlacke, sowie ein einfaches und kostensparendes Verfahren zur Herstellung dieses Entschwefelungsmittels
zu entwickeln.
Es wurde gefunden, daß sich für die Entschwefelung von flüssigem Roheisen ein Entschwefeiungsmittel auf
Calciumoxidbasis eignet wenn es ganz oder überwiegend aus Calciumoxid besteht das durch Hydratisieren
von Branntkalk und anschließendes Dehydratisieren des entstandenen Calciumhvdroxids hergestellt worden
ist
Ein deiatiigci Calciumoxid is.t infoige seiner Feinteiligkeit
und seiner großen aktiven Oberfläche äußerst reaktionsfähig. Es bewirkt eine stark beschleunigte Entschwefelung
von Roheisen im Vergleich zu üblichem feinteiligen oder sogar feinstgemahlenen gebranntem
Kalk und ermöglicht es, einen Entschwefelungsgrad von 80 bis 95 Prozent selbst bei erhöhten Schwefelgehalten
des Roheisens, zu erzielen. Entschwefelgehalte im Roheisen von weniger als 0,01 Prozent sind erreichbar.
In einer vorteilhaften Form im Hinblick auf seine Anwendung wird das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel
als poröses Granulat verwendet, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oder durch Brechen
größerer Stücke in der gewünschten Körnung herstellbar ist. Diese porösen Granulate sind nicht weniger
reaktionsfähig und besitzen alle vorteilhaften Eigenschaften eines feinteiligen Entschwefelungsmittels,
jedoch ist ihre Anwendung beim Entschwefelungspro/eß wesentlich einfacher, da Entstaubungsprobleme
nicht entstehen.
Das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel kann selbstverständlich an sich bekannte Bestandteile enthalten,
welche die Konsistenz der Schlacke regeln. Vorteilhafterweise enthält das Entschwefelungsmittel reduzierende
und/oder weitere Stoffe, welche die Entschwefelung begünstigen, insbesondere Kohlenstoff in
Mengen von 5 bis 30 Prozent, vorzugsweise 10 bis 20 Prozent. Als Kohlenstoff hat sich Ruß besonders gut
bewährt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn Calciumcarbid und/oder Kalkstickstoff enthalten sind. Diese Zusatzstoffe
sollen in möglichst feinen Korngrößen und in gleichmäßiger Verteilung im Entschwefeiungsmittel
voriiegea
Erfindungsgemäß wird das Entschwefelungsm.uel
aus gebranntem Kalk gewonnen, der vorzuSeise
?£L· S?i ?*?»?*** Trockenverfahren (vgL DT S
1 584 633) hydratunert wird und. gegebenenfalls nach
vorherigem Granulären oder Pelletisieren, durch Erhitzen
auf Temperaturen oberhalb 5000C dehydraiisiert
wird. Es ,st bekannt, daß sich CalciumhydroSTbei
Temperaturen um 550°C zersetzt Da die Zersetzungs
temperatur vom Wasserdampfpartialdruck abhän£
ist, können bereite Temperaturen unterhalb 550°C für
d.e Dehydratoerung ausreichend sein, insbesondere;
wenn die Dehydratisierung in öfen erfolgt, die nach
dem Schwebegas- bzw. Wirbelschichtverfahren aSS ten. Im allgemeinen werden jedoch TemDeratm™
oberhalb 500-C erforderlich sein. «"Peraturen
Nach einer vorteilhaften Variante des Verfahrens w.rd das Calciumhydroxid vo, der Dehydratisierung
granuhert oder peHefs.ert. Aus den Granalien ode?
Pe lets entstehen be, Dehydratisierung hochporöse Calc.umoxid-Stücke. die gegebenenfalls auf d£ ge
wünschte Korngröße ζ. B. 1 bis 3 mm, gebrochen widen.
Zur Herstellung der Granalien oder Pellets kann man entweder Wasser oder vorteilhafter organische
B.ndem.ttel, w,e öl oder Teer, verwenden. Nafh eiS
besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von EntschwefelungsmitteJn
wird der gebrannte Kalk vor der Hydratisierung mit öl oder Teer versetzt und einer Wärmebehandlung,
vorzugsweise in reduzierender Atmosphäre, bei Temperaturen
zwischen 300 und 8000C unterworfen. Hierbei zersetzen sich die organischen Stoffe unter Bildung
von Kohlenstoff, so daß man ausgehend von feingemahlenem Kalk, eine innige Mischung aus Calciumoxid
und Kohlenstoff erhält, welche anschließend hydrati-
siert und dehydratisiert wird. Es entfällt bei dieser Verfahrensvariante
das manchmal schwierige Einmischen von feimeiligem Kohlenstoff. Eine Abwandlung dieser
Verfahrensvariante besteht darin, ein Granulieren bzw. Pelletisieren vor der Dehydratisierung einzuschalten.
Die gegebenenfalls erwünschten reduzierenden Stoffe, wie fester Kohlenstoff oder Calciumcarbid und/oder
Calciumcyanamid, werden zweckmäßig dem Calciumhydroxid vor einem gegebenenfalls sich anschließenden
Pelletisieren beigemischt
Von besonderem Vorteil ist, daß das erfindungsgemäße
Entschwefelungsmittel bei seiner Anwendung eine trockene und leicht absaugbare Schlacke ergibt
und daß Metallverluste weitgehend vermeidbar werden. Darüber hinaus kann die Schlacke auf Grund ihrer
pulverartigen Konsistenz aber Magnetabscheider von mitgeführtem Metall befreit werden.
Claims (9)
1. Mittel zur Entschwefelung von flüssigem Roheisen auf Calciumoxidbasis, dadurch gekennzeichnet,
daß es ^anz oder überwiegend aus
einem reaktionsfähigen Calciumoxid besteht das durch Hydratisieren von Branntkalk und anschließendes
Dehydratisieren des entstandenen Calciumhydroxids hergestellt worden ist
2. Entschwefeiungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß es als poröses Granulat
vorliegt
3. Entschwefeiungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es reduzierende
und/oder weitere entschwefelnde Stoffe enthält
4. Entschwefeiungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 30 Prozent vorzugsweise
IO bis 2G Prozent Kohlenstoff enthält
5. Entschwefeiungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es den Kohlenstoff in
Form von Ruß enthält
Ii. Entschwefeiungsmittel nach Anspruch 3, dad^ch
gekennzeichnet daß es Calciumcarbid ur.«l/oder Kalkstickstoff enthält *S
"*. Verfahren zur Herstellung des Entschwefelur.gsmitte's
nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß vorzugsweise trocken hydratisif
ter Branntkalk, gegebenenfalls nach vorherigem (j;* initiieren oder Pelletisieren, durch Erhitzen auf
Te nperaturen oberhalb 500"C dehydratisiert wird.
k. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Granulieren oder Pelletisieren unter Zusatz von organischen Bindemitteln, wie öl
oder Teer, erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Branntkalk vor der Hydratisierung mit Öl oder Teer versetzt und einer Wärmebehandlung,
vorzugsweise in reduzierender Atmosphäre, bei Temperaturen von 300 bis 8000C unterwirft.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |