DE2316110C2

DE2316110C2 - Verfahren zur Verminderung des Gehaltes an Eisen bei Nickel-Eisen-Schmelzen

Info

Publication number: DE2316110C2
Application number: DE19732316110
Authority: DE
Inventors: Karl Dr.; Faßbinder Hans Georg Dr.; 8458 Sulzbach-Rosenberg Brotzmann
Original assignee: Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg
Filing date: 1973-03-30
Publication date: 1977-01-13

Description

Erhöhung des Nickelgehaltes bei guter Nickelausbeute

30 und ohne Gefährdung des Konverterfutters erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur einem Verfahren der eingangs erwähnten Art der Verminderung des Gehalte;; an Eisen und Verunreini- Sauerstoff mit Kalksteinpulver beladen wird. Das gungen bei Nickel-Eisen-Schmelzen mit über 20% Kalksteinpulver fungiert dabei als Kühlmittel und Nickel durch Einblasen von mit Kohlenwasserstoffen 35 verbraucht einen erheblichen Teil der bei der Eisenumgebenem, mit einem fluiden Medium beladenem oxydation freiwerdenden Wärmemenge. Das Einleiten Sauerstoff unterhalb der Badoberfiäche. des mit Kalksteinpulver beladenen Sauerstoffs und

Nickel hat als Legieningsmittel in der Eisen- der Kohlenwasserstoffe kann beispielsweise mit Düsen metallurgie eine erhebliche: Bedeutung insbesondere aus zwei konzentrischen Rohren geschehen, durch beim Erschmelzen von Edelstahlen. Es kommt dabei 40 deren Innenrohre der mit Kalksteinpulver beladene häufig in Form von Ferroniickel zur Verwendung, das Sauerstoff und durch deren Ringspalt zwischen Inneneinen bestimmten Mindestgehalt an Nickel enthalten und Außenrohr gasförmige oder flüssige Kohlenmuß. Damit ergibt sich häufig die Notwendigkeit, Wasserstoffe wie beispielsweise Erdgas, Propan, Meden Nickelgehall von nickelhaltigem Roheisen oder than, Butan, Leichtöl, Heizöl oder deren Mischungen nickelhaltigen Schrottschmelzen zu erhöhen und da- 45 eingeleitet werden. Die Düsenrohre können aus Stahl, bei gleichzeitig die unerwünschten Begleitelemente Kupfer und/oder Edelstahl bestehen. Vorzugsweise wie Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Schwefel zu besteht jedoch das Sauerstoffeinleitungsrohr aus nichtentfernen. rostendem Stahl und das Außenrohr aus normalem

Dies kann beispielsweise in der Weise geschehen, Stahl.

daß auf die nickelhaltige Eisenschmelze Sauerstoff 50 Der Kohlenwasserstoff dient bei dem erfindungsgeautgeblasen wird, um das Eisen und die unerwünsch- mäßen Verfahren zum Schütze der Düsen und des ten Begleitelemente zu verschlacken. Angesichts der ihn unigebenden Konvertermauerwerks, so daß sich verhältnismäßig gsringen Nickelgehalte der Aus- ein im wesentlichen gleicher Düsen- und Mauergangsmaterialien ergibt sich dabei die Notwendigkeit, werksabbrand ergibt. Das Kühlmedium, dessen Geden Nickelgehalt erheblich zu erhöhen, was nur durch 55 wichtsanteil während der Phase der Eisenverschlakeine entsprechende Verminderung des Eisengehaltes, kung mindestens etwa 50% beträgt, dient dagegen d. h. durch die Verschlackung großer Eisenmengen, im wesentlichen dazu, die bei der Eisenverschlackung möglich ist Bei einer derartigen Eisenverschlackung anfallenden erheblichen Wärmemengen aus der werden jedoch so erhebliche Wärmemengen frei, daß Schmelze und Schlacke bzw. aus dem Konverter zu sich Schwierigkeiten hinsichtlich der Haltbarkeit des 60 tragen und auf diese Weise unschädlich zu machen. Konverterfutters ergeben, zumal die Eisenverschlak- Die erheblichen Mengen des Kühlmediums bewirkung einen hohen Eisenoxydulgehalt der Schlacke er- ken eine intensive Baddurchmischung, die zu einem gibt und das Eisenoxydul insbesondere bei Tempe- schnellen Konzentrationsausgleich und damit zu einer raturen über 1650⁰C zu einem starken Angriff auf Reaktion im Bereich des chemischen Gleichgewichts das Konverterfutter führt. Außerdem verschlackt bei 65 führt. Besondere Bedeutung kommt der Verwendung diesem Verfahren unvermeidlich ein größerer Pro- von Kalksteinpulver als Kühlmedium zu, da der KaIkzentsatz des eingebrachten Nickels. stein eine hohe Wärmekapazität besitzt und in der

Bekannt ist aus der deutschen Offenlegungsschrift Schmelze endotherm Kohlendioxyd abspaltet. Das

Kohlendioxyd zersetzt sich in der Schmelze endo- Bei einem Versuch wurden 51 einer Nickel-Eisen-

therm zu Kohlenmonoxyd und Sauerstoff, während Schmelze mit

das Kalziumoxyd in die Schlacke übergeht und zur 75% Eisen,

Bildung einer hochbasischen, die Haltbarkeit des 2% KohlenstoS,

Konverterfutters fördernden Schlacke beiträgt. 5 1.4 °/o Silizium,

Das Beladen des Sauerstoffs mit Kalksteinpulver 0,10% Phosphor,
ergibt außerdem einen sehr ruhigen Blasverlauf ohne 0,04% Schwefel,
Spritzer, Schaumschlacke und Auswurf, da in diesem 21 % Nickel
Falle eine verhältnismäßig geringe Gesamtgasmenge . . „, „ _ _„_o „. . _c . _v
in die Schmelze eingeleitet wird und das nach der ι. «* einer Temperatur von 1300⁰C in einen 5-t-Kon-Zersetzung in die Schmelze eintretende Kalziumoxyd ^ve.^{rter em}f ^ese£V ^Im Konverlerboden waren kreisforphysikalisch zu einer Beruhigung des Frischverlaufs ™Z um den Mittelpunkt 5 Düsen aus je zwei konbeiträgt. Somit ergeben sich bei verbesserter Haltbar- ^irischen Rohren mit einem Durchmesser von 12 keit des Konverterfutters kurze Frischzeiten und ein ^b^·^22mm angeordnet Wahrend der ersten 6 Frischwirtschaftliches Frischen, zumal sich die beispiels- x₅ ^m.ⁱⁿ"^teQ «urde durch die Innenrohre der konzen-

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weise 30% Eisen und 50% Kalziumoxyd enthaltende ^tnschAⁿ _n ^" ^f_n^"^pi£T ^m T? h F Frischschlacke als Kühlmittel bei der Stahlherstellung 1™ ²⁰⁰° ^Νΐα*Ρ* + ⁴⁰⁰° ψ^{1 Pulver} ™^d durch d_ie

weise 30% Eisen und 50% Kalziumoxyd enthaltende A_n ^

Frischschlacke als Kühlmittel bei der Stahlherstellung 1™ ²⁰⁰,° ^Νΐα*Ρ* ψ

oder als basischer Zuschlagstoff im Hochofen ein- Ringspalte zwischen den Innen- und Außenrohren

etzen läßt ³ Gewichtsprozent Propan, bezogen auf das Gemisch,

tzen läßt p p

Die Menge des Kohlenwasserstoffs beträgt vor- *o ^ein»* ¹^ ^*°&^ατι. ^deJ" ^fT/^lfÄ gsweise maximal 10% bezogen auf das Gimisch *£* ^daim d'eKaikmenge imSauerstoffauf4kg/Nm»

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zugsweise maximal 10%, bezogen auf das Gimisch, *£* ^daim d'eKaikmenge imSauerstoffauf4kg/Nm da größere Mengen zu einer Ansatzbildung an den «höht und gleichzog d,e Kohlenwasserstoffmenge

lenwasserstoilmeiige vorzugsweise entsprechend dem ^zu'

Kühlmittelanteil im Gemisch verringert oder erhöht. 59% Eisen,

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das '

Frischen der Nickel-Eisen-Schmelze zunächst mit ver-3o °'^{ül /o} Kohlenstoff,

hältnismäßig geringem Anteil des Kühlmediums, bis 0,004% Phosphor,

die unerwünschten Begleitelemente im wesentlichen 0 010°/ Schwefel

herausgefrischt sind und die Badtemperatur in der ' ° '

Größenordnung von 1600° C liegt. Normalerweise 41% Nickel,
ist dies nach wenigen Minuten der Fall und beginnt 35

die Eisenverschlackung, während derer mit einem während die Schlacke 52% Eisenoxydul und 45% Kühlmediumanteil von mindestens 50%, Vorzugs- Kalziumoxyd und nur 3% NiO enthielt. Mithin zeigt weise von etwa 80% bei beispielsweise auf 6 bis 7 dieser Versuch, daß es nach dem erfindungsgemäßen Gewichtsprozent oder auch 5 Gewichtsprozent ver- Verfahren möglich ist, den Nickelgehalt einer nickelminderter Kohlenwasserstoffmenge gefrischt wird, bis 40 haltigen Eisenschmelze bei guter Nickelausbeute zu die Schmelze ihren vorgesehenen Eisengehalt erreicht erhöhen, ohne daß dabei die Bad- und Schlackenhat, temperatur das zulässige Maß übersteigt.

Claims

2 215435 ein Verfahren zum Frischen von Eisen-Patentansprüche: Chrom-Schmelzen mit reinem Sauerstoff, das darauf gerichtet ist, den Partialdruck des beim Entkohlen

1. Verfahren zur Verminderung des Gehaltes entstehenden Kohlenmonoxyds zu verringern, um auf an Eisen und Verunreinigungen bei Nickel-Eisen- 5 diese Weise das Gleichgewicht Kohlenstoff/Sauerstoff Schmelzen mit über 20% Nickel durch Einblasen in Richtung des Kohlenmonoxyds zu verschieben und von mit Kohlenwasserstoffen umgebenem, mit die Schmelze ohne wesentliche Chromverschlackung einem fluiden Medium beladenem Sauerstoff un- zu entkohlen. Die Partialdruckverschiebung erfolgt terhalb der Badoberfläche, dadurch gekenn- dabei im Wege einer Verdünnung mit Hilfe eines in zeichnet, daß der Sauerstoff mit Kalkstein- « die Schmelze eingeblasenen inerten Verdünnungspulver beladen wird. gases.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Des weiteren wird in der französischen Patentschrift kennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des Kalk- 1 463 020 ein übliches Sauerstoff aufblas- Verfahren steinpulvers im Gemisch während der Eisenvcr- beschrieben, bei dem zum Frischen von Ferro-Nickel schlackung mindestens etwa 50 °/o beträgt. 15 neben Kalk Nickel-Eisen-Erz in üblicher Weise durch

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch die Konvertermündung chargiert wird,
gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff den Schließlich ist aus der deutschen Auslegeschrift Sauerstoff konzentrisch umgibt. 1 583 968 ein Sauerstoffdurchblas-Verfahren zum Fri-

4. Verfahren nach einem oder mehreren der sehen von Roheisen zu Stahl mit Hilfe unterhalb der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 20 Badoberfiäche eingeblasenen und von Kohlenwasserdie Kohlenwasserstoff menge maximal 10 Gewichts- stoffen umgebenen Sauerstoffs bekannt. Dieses Verprozent, bezogen auf das Gemisch, beträgt. fahren zeichnet sich neben anderen Vorteilen durch

5. Verfahren nach einem oder mehreren der einen im Vergleich zu anderen Sauerstoff-Frisch-VerAnsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß fahren niedrigen Eisenoxydulgehalts der Schlacke aus. die Menge des Kohlenwasserstoffs entsprechend 25 j)_eT Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein der Menge des Kalksteinpulvers geändert wird. Verfahren zur Verminderung des Gehaltes an Eisen

und unerwünschten Verunreinigungen von Nickel-Eisen-Schmelzen zu schaffen, das eine nennenswerte