DE2342405A1 - Desulphurizing molten metals - using substance evolving hydrogen or water at melt temp and opt a de-oxygenating agent - Google Patents

Desulphurizing molten metals - using substance evolving hydrogen or water at melt temp and opt a de-oxygenating agent

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DE2342405A1
DE2342405A1 DE19732342405 DE2342405A DE2342405A1 DE 2342405 A1 DE2342405 A1 DE 2342405A1 DE 19732342405 DE19732342405 DE 19732342405 DE 2342405 A DE2342405 A DE 2342405A DE 2342405 A1 DE2342405 A1 DE 2342405A1
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calcium carbide
calcium
water
alkaline earth
opt
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Alfred Dr Freissmuth
Walter Dipl Ing Meichsner
Erich Pfluger
Horst Dr Prietzel
Heinrich Dr Dipl I Rellermeyer
Heinrich Dr Roeck
Raymund Sindermann
Wolfgang Dipl Ing Dr Ullrich
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SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG
Evonik Operations GmbH
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SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG
SKW Trostberg AG
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    • 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
    • C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising

Abstract

Molten metals esp. pig iron, are desulphurised using 1 cpd. which releases H2 or H2O at the melt temp. and opt. a deoxidant (II) which is e.g. C, Al, or Ca-Si. There is pref. 0.3-20 wt.% of an H2-releasing solid substance (I) or 1-60 wt.% of a water-releasing solid substance (II). (I) is pref. polyethylene, polyamide, or dicyandiamide. (II) is pref. 2-60 wt.% based on the prod. of Ca(OH)2 or 1-30 wt.% carbohydrate, or 1-50 wt.% alkaline earth borate.

Description

Pat 364a mdhlstrasse 22, rufnummer 983921/22Pat 364a mdhlstrasse 22, phone number 983921/22

Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke Aktiengesellschaft, 8223 Trosfberg / Ohb.Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke Aktiengesellschaft, 8223 Trosfberg / Ohb.

Mittel zum Entschwefeln von MetallschmelzenAgent for the desulphurization of metal melts Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 52 795.3)Addendum to patent. ... ... (patent application P 22 52 795.3)

Das Hauptpatent betrifft ein Mittel zum Entschwefeln von Metallschmelzen, z.B. Roheisen, auf Basis Calciumcarbid und/oder Kalkstickstoff sowie gegebenenfalls gasabspaltenden Stoffen wie z.B. Diamidkalk, und 1st gekennzeichnet durch einen Gehalt an.einem bei der Temperatur der Metallschmelze wasserabspaltenden Stoff. Als geeignet hatten sich erwiesen Calciumhydroxid (Kalkhydrat, Ca(OH)2)* Aluminiumhydroxide, Perlit, Kaolin, Ton und ähnliche Mineralien, Kohlehydrate wie Zucker, Stärke, feste organische Sauerstoffverbindungen wie Phthalsäure, Glycolsäure, Wasserstoff und Sauerstoff enthaltende organische Polymere wie Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat und Polyalkohole wie Sorbit - jeweils in Zusatzmengen zwischen etwa 0,2 und 35 Gew.-Ji.The main patent relates to a means for desulphurising metal melts, e.g. pig iron, based on calcium carbide and / or calcium cyanamide and possibly gas-releasing substances such as diamide lime, and is characterized by a content of a substance that releases water at the temperature of the metal melt. Calcium hydroxide (hydrated lime, Ca (OH) 2 ) * aluminum hydroxide, perlite, kaolin, clay and similar minerals, carbohydrates such as sugar, starch, solid organic oxygen compounds such as phthalic acid, glycolic acid, hydrogen and oxygen-containing organic polymers such as polyvinyl alcohol have proven to be suitable, Polyvinyl acetate and polyalcohols such as sorbitol - each in additional amounts between about 0.2 and 35 percent by weight.

50981 1/045250981 1/0452

In weiterer Ausgestaltung des Hauptpatentes wurde gefunden, daß der Zusatz eines wasserabspaltenden Stoffes in Form von Erdalkaliborat besonders gute Ergebnisse liefert.In a further embodiment of the main patent, it was found that the addition of a dehydrating substance in the form of alkaline earth borate gives particularly good results.

Als geeignete, bei der Schmelztemperatur von Eisen, Nickel, Kupfer und dgl. ihren Wassergehalt abgebende Erdalkaliborate haben sich erwiesen: The following have proven to be suitable alkaline earth borates which release their water content at the melting temperature of iron, nickel, copper and the like:

Colemanit 2 CaO . 3 B2O5 . 5 H2O Colemanite 2 CaO. 3 B 2 O 5 . 5 H 2 O

Pandermit 4 CaO . 5 B2O5 . 7 H2O Hydroboracit CaO, MgO, 5 B2O3 . 7 H2O Pander with 4 CaO. 5 B 2 O 5 . 7 H 2 O hydroboracite CaO, MgO, 5 B 2 O 3 . 7 H 2 O

Ginorit 2 CaO .· 7 B3O3 . 8 H2O Ginorite 2 CaO . 7 B 3 O 3 . 8 H 2 O

Meyerhofferit 2 CaO . 3 B2O5 . 7 H2OMeyerhofferite 2 CaO. 3 B 2 O 5 . 7 H 2 O Howlith 4 CaO . 5 B2O3 . 2 SiO2 . 5 H2OHowlite 4 CaO. 5 B 2 O 3 . 2 SiO 2 . 5 H 2 O Inderborit CaO, MgO . 3 B2O3 . 11 H2OIndian borite CaO, MgO. 3 B 2 O 3 . 11 H 2 O Inyoit 2 CaO . 3 B2O3 . 13 H2OInyoit 2 CaO. 3 B 2 O 3 . 13 H 2 O

Als Zusatzmengen empfehlen sich 1 bis 50 Gew.-?(, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-jG, bezogen auf das gesamte Entschwefelungsmittel.The recommended additional amounts are 1 to 50% by weight (, preferably 10 to 25 percent by weight, based on the total desulfurizing agent.

Die Auswahl des betreffenden Erdalkallborate bzw. der Erdalkaliboratmischung wird sich nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten, hauptsächlich nach der Verfügbarkeit am Einsatzort richten. Es kann allein oder zusammen mit einem oder mehreren der im Hauptpatent genannten wasserabspaltenden Zusätze verwendet werden.The selection of the alkaline earth borate or the alkaline earth borate mixture will depend on economic aspects, mainly on the availability at the place of use judge. It can be used alone or together with one or more of the water-releasing additives mentioned in the main patent.

Sämtliche genannten Brdalkaliborate lassen sich leicht und auf jede gewünschte Körnung zerkleinern; ihrer homogenen Zumischung xur Entschwefelungsbasis (Carbid, Kalkstickstoff)All of the aforementioned brad alkali borates can be easily comminuted to any desired grain size; their homogeneous admixture with a desulphurisation base (carbide, calcium cyanamide)

5 0 9.81 1 /04525 0 9.81 1/0452

steht nichts im Wege. Die Freisetzung des Kristallwassers bei Metallschmelztemperatur verläuft ruhig.nothing stands in the way. The release of the water of crystallization at the metal melting temperature proceeds calmly.

Durch den Zusatz von Erdalkaliborat wird der Entschwefelungsgrad in Eisenschmelzen im Vergleich zu ebenso großen Zugabemengen an erdalkaliboratfreien Entschwefelungsmitteln um 15 bis 35 $> gesteigert. Dies gilt auch in Anwesenheit von Diamidkalk.By adding alkaline earth borate, the degree of desulfurization in iron melts is increased by $ 15 to $ 35 compared to the same amount of alkaline earth borate-free desulfurizing agents. This also applies in the presence of diamide lime.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel außerdem Desoxidationsmittel, wie z.B. Aluminium oder CaIciumsilicium, in Mengen bis zu etwa 10 Gew.-#, oder Kohlenstoff,, in Mengen bis zu etwa 20 · Gew.-#. Hierdurch wird die gewünschte reduzierende Atmosphäre begünstigt. Das Basisentschwefelungsmittel Calciumcarbid bzw. Kalkstickstoff ist in einer Menge von wenigstens 30 Gew.-# vorhanden.According to a particular embodiment, the invention contains Desulfurizing agents also deoxidizing agents, such as aluminum or calcium silicon, in amounts up to about 10 wt .- #, or carbon, in amounts up to about 20 · Weight #. This creates the desired reducing atmosphere favored. The basic desulphurisation agent calcium carbide or calcium cyanamide is in an amount of at least 30 wt .- # available.

Vorzugsweise besteht das erfindungsgemäße Mittel aus 30 bis 90 56 Calciumcarbid, 0 bis 30 # Diamidkalk und 1 bis 50 $> Borat, insbesondere Colemanit. Die besten Ergebnisse werden bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit der Zusammensetzung 50 bis 75 #, insbesondere 60 bis 65 $> Calciumcarbid, 8 bis 30 #, insbesondere 19 bis 23 # Diamidkalk und 12 bis 20 %, insbesondere 16 bis 18 % Colemanit erhalten. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht das erfindungsgemäße Mittel aus 30 bis 95 Gew.-# Calciumcarbid, 0 bis 20 Gew.-^ Kohlenstoff und 5 bis 50 Gew.-# Borat, insbesondere Colemanit.
Im übrigen gelten die Ausführungen im Hauptpatent entsprechend«Preferably, agent of the invention consisting of 30 to 90 56 calcium carbide, from 0 to 30 # diamide lime and 1 to 50 $> borate, especially colemanite. The best results are obtained in this preferred embodiment of the invention with the composition 50 to 75 #, especially 60 to 65 $> calcium carbide, 8 to 30 #, especially 19 to 23 # diamide lime and 12 to 20%, especially 16 to 18 % colemanite . According to another preferred embodiment, the agent according to the invention consists of 30 to 95% by weight calcium carbide, 0 to 20% by weight carbon and 5 to 50% by weight borate, in particular colemanite.
Otherwise, the statements in the main patent apply accordingly «

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.The following examples further illustrate the invention.

509811/0452509811/0452

Beispiele 1 bis 4Examples 1 to 4

Calciumcarbid- bzw. Kalkstickstoff-haltiges Entschwefelungsmittel, ohne bzw. mit Calciumborat-Zusatz, wurde mit Hilfe einer Einblaseapparatur und Luft als Trägermedium in eine Torpedopfanne eingeblasen, die mit 200 t Roheisen gefüllt war. Den Ausgangs-Schwefelgehalt und das Behandlungsergebnis zeigt die nachstehende Tabelle, in der bedeuten:Calcium carbide or calcium cyanamide-containing desulphurizing agent, with or without calcium borate addition, was used an injection apparatus and air as a carrier medium is blown into a torpedo ladle, which is filled with 200 t of pig iron was. The table below shows the initial sulfur content and the treatment result, in which:

Sj = Ausgangs-Schwefelgehalt Sj, = End-SchwefelgehaltSj = starting sulfur content Sj, = final sulfur content

SA * SF Entschwefelungsgrad = W= =· χ 100 S A * S F Degree of desulfurization = W = = 100

bA b A

α-Wert s kg Entschwefelungsmittel pro t Roheisen und 0,01 f> Abnahme im Schwefelgehaltα-value s kg desulphurizing agent per t pig iron and 0.01 f> decrease in sulfur content

Die Beispiele 1 und 3 sind Vergleichsbeispiele.Examples 1 and 3 are comparative examples.

509811/0452509811/0452

Beispiel Borat Zusatz Entschwefe- α-Wert Schwefelgehalt Example borate addition desulphur- α value sulfur content

. Entschwefelungsmittel kg lungsgrad SA SE . Desulphurizing agent kg degree of dissolution S A S E

1 Calciumcarbid 75 # - 840 55 1,31 0,058 0,026 Diamidkalk 25 9* 1 calcium carbide 75 # - 840 55 1.31 0.058 0.026 diamide lime 25 9 *

2 Calciumcarbid 62,5 # Colemanit Ά0η csi ι ηκ η rms η ma Diamidkalk 20^? 17 96 820 67 1·05 °»°58 °'019 2 calcium carbide 62.5 # colemanite Ά0η csi ι ηκ η rms η ma Diamidkalk 20 ^? 17 96 820 67 1 · 05 ° »° 58 ° ' 019

o 3 Kalkstickstoff 70 # 17ΛΛ Λη ο -ι« η ολκ η noA o 3 Calcium cyanamide 70 # 17ΛΛ Λη ο -ι «η ολκ η noA

to Diaeidkalk 30 % " 170° 60 2,18 0,065 0,026 oo . ·to Diaeidkalk 30% " 170 ° 60 2.18 0.065 0.026 oo. "* 4 Kalkstickstoff 64 1» Pandermit *cΑη 7ΐ λ ro η η** η π-ι« ^ Diamidkalk 16 96 20 96 164° 71 1'82 Ο'065 °'018 "* 4 Calcium cyanamide 64 1" Pandermit * c Α η 7ΐ λ ro η η ** η π-ι «^ Diamide lime 16 96 20 96 164 ° 71 1 '82 Ο ' 065 ° ' 018

Erfindungsgemäß wird also ein erheblich verbesserterAccording to the invention, therefore, a considerably improved one is made

Entechwefelungsgrad, wie er besonders im α-Wert zum Ausdruck kommt, erzielt. Zusätzlich wird die Bildung von Krusten und Ansätzen im Behandlungsgefäß verringert bzw. beseitigt.Desulfurization degree, as it is especially in the α-value for Expression comes, achieved. In addition, the formation of crusts and deposits in the treatment vessel is reduced or eliminated.

rs) cors) co

Claims (8)

PatentansprücheClaims 1. Mittel zum Entschwefeln von Metallschmelzen, z.B. Roheisen, auf Basis von Calciumcarbid und/oder Kalkstickstoff sowie gegebenenfalls, gasabspaltenden Stoffen, mit einem Gehalt an einem bei der !Temperatur der Metallschmelze wasserabspaltenden Stoff nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 52 795.3), dadurch gekennzeichnet, daß es als wasserabspaltenden Stoff wenigstens ein Erdalkaliborat enthält.1. Means for desulphurising metal melts, e.g. pig iron, based on calcium carbide and / or calcium cyanamide and optionally gas-releasing substances with a content on a substance according to the patent that releases water at the temperature of the molten metal. ... ... (patent application P 22 52 795.3), characterized in that it is used as a dehydrating agent Substance contains at least one alkaline earth borate. 2· Mittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1 bis 50 Gew.-56 Erdalkaliborat.2. Agent according to claim 1, characterized by a content of 1 to 50 wt. 56 alkaline earth borate. 3« Mittel nach Anspruch 1 bis 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 10 bis 25 Gew.-^ Erdalkaliborat.3 «means according to claim 1 to 2, characterized by a Content of 10 to 25 wt .- ^ alkaline earth borate. 4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3» bestehend aus 30 bis 90 # Calciumcarbid, 0 bis 30 £ Diamidkalk und 1 bis 50 # Colemanit.4. Means according to claim 1 to 3 »consisting of 30 to 90 # Calcium carbide, £ 0 to £ 30 diamide lime, and # 1 to 50 colemanite. 5· Mittel nach Anspruch 1 bis 4, bestehend aus 50 bis 75 1° Calciumcarbid, 8 bis 30 $> Diamidkalk und 12 bis 20 $> Colemanit.5. Means according to claim 1 to 4, consisting of 50 to 75 1 ° calcium carbide, 8 to 30 $> diamide lime and 12 to 20 $> colemanite. 6. Mittel nach Anspruch 1 bis 5, bestehend aus 60 bis 65 # Calciumcarbid, 19 bis 23 % Diamidkalk und 16 bis 18 # Colemanit.6. Composition according to claim 1 to 5, consisting of 60 to 65 # calcium carbide, 19 to 23 % diamide lime and 16 to 18 # colemanite. 7· Mittel nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Zusatz an Aluminium oder CaIciumsilicium bis zu einer Menge Ton etwa 10 Gew.-^. 7. Means according to claim 1 to 6, characterized by an addition of aluminum or calcium silicon up to an amount of clay about 10 wt .- ^. 8. Mittel nmoh Aaspruch 2, bestehend aus 30 bis 95 Gew.-^ Calciumcarbid, 0 bi· 20 Gew.-* Kohlenstoff und 5 bis 50 Gew. -f Coleaanit. 8. A composition nmoh Aaspruch 2, consisting of 30 to 95 wt -. ^ Calcium carbide, bi 0 · 20 wt .- * carbon and 5 to 50 wt -f Coleaanit.. 50*811/045250 * 811/0452
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4242328A1 (en) * 1992-12-15 1994-06-16 Alfred Dipl Ing Dr Freissmuth Agents for aftertreatment, preferably for desulfurization, of raw and cast iron melts based on alkali-containing and gas-releasing raw materials

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