DE2557749A1

DE2557749A1 - Verfahren zur behandlung eines metallbades

Info

Publication number: DE2557749A1
Application number: DE19752557749
Authority: DE
Inventors: Jacques Piret
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1976-07-01
Also published as: BE823799A; FR2296018A1; BE823798A; BE823801A; LU74059A1; FR2296018B3; DE2557749B2; DE2557749C3

Description

Verfahren zur Behandlung eines Metallbades Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Metallbades, insbesondere für die Entschwefelung bzw. Entphosphorung beispielsweise flüssigen Stahls in der Giesspfanne.
Das erfindungsgemäße, in der Beschreibung und in den Ansprüchen offenbarte Behandlungsverfahren beinhaltet eine Lehre, wie das Metallbad und ein Reaktionsmittel in einen möglichst engen Kontakt gebracht werden können. Vor allem bei der Entsch;efelung eines Stahlbades in der Pfanne wird ein inniger Kontakt zwischen dem Stahlbad und einem Entschwefelungsmittel, im allgemeinen einem basischen Oxyd wie Soda oder Kalk, hergestellt.
Die am häufigsten angewandten Verfahren sind im allgemeinen mit ein- und demselben Nachteil behaftet, der darin besteht, dass das Reaktionsmittel infolge seiner geringen Dichte vor der völligen Ausnutzung seiner Reaktionskraft schnell zur Oberfläche aufsteigt.
Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, mit dem sich dieser Nachteil ausschalten lässt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Behandlung eines Metallbades, beispielsweise zur Entschwefelung bzw. Entphosphorung eines Stohlbades, bei dem das Metallbad in Kontakt mit einem geeigneten Reaktionsmittel gebracht wird, ist im wesentlichen gekennzeichnet durch Einsatz des Reaktionsmittels in Form eines Anstrichs auf der Zustellung bzw. feuerfesten Auskleidung des jeweiligen metallurgischen Behälters, beispielsweise einer Giesspfanne oder eines Zwischenbehälters zur Aufnahme des zu behandelnden flüssigen Metalls.
Man beachte, dass der Reaktionsmittelanstrich der feuerfesten Auskleidung zur Aufnahme des zu behandelnden Metallbades für mehrere Behandlungen ausreicht, bevor er erneuert werden muss.
In einer ersten erfindungsgemässen Ausführungsform besteht der auf die feuerfeste Auskleidung aufgebrachte Anstrich aus einer einzigen Lage Reaktionsmittel, das gegebenenfalls mit einem Binder vermischt ist.
Erfindungsgemäss erfolgt der Auftrag der Reaktiosmittelschicht auf die feuerfeste Auskleidung des Behälters zur Aufnahme des zu behandelnden Metallbades dadurch, dass ein unter Zugabe von Wasser als Benetzungsmittel sowie vorzugsweise eines Binders zu dem trockenen Reaktionsmittel unmittelbar vorher hergestelltes Gemisch auf die zuvor auf eine hohe Temperatur erhitzte Zustellung aufgespritzt wird. Hierdurch erfolgt eine schnelle Verdampfung der im Gemisch enthaltenen Feuchtigkeit und wird die Haftung einer dünnen Reaktionsmittelschicht auf der darunter befindlichen feuerfesten Ausmauerung sichergestellt.
Nach einer besonders interessanten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem zur Herstellung der Anstrichlage verwendeten Reaktionsmit tel um ein basisches Feuerfestmaterial, dessen Brennbehandlung bis vor Eintreten des Sinterzustandes durchgeführt wurde.
Diese Besonderheit beruht auf der von der Anmelderin gemachten Beobachtung, dass ein basisches Feuerfestmaterial, dessen Brennbehandlung nicht bis zur Sinterung erfolgt ist, nach Vermischung mit Wasser auf einer Wandung haftet, sofern diese Benetzung nur über ein Minimun an Zeit andauert, d.h. über diejenige Zeitdauer hinweg, die zur Herstellung des Gemischs und Aufspritzen desselben auf die betreffende Wand erforderlich ist. Die Porosität, welche dieses Material besitzt, gibt ihm die Moglichkeit grosser chemischer Aktivität, ohne dass die Gefahr einer Zersetzung gegeben ist.
Zu den erfindungsgemäss verwendeten basischen FeuerfeEtmaterialien gehören zweckmässigerweise der Kalk, der Dolomit oder das Magnesiumoxyd bzw. ein Gemisch von mindestens zwei dieser Stoffe.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der auf die feuerfeste Auskleidung aufgebrachte Anstrich einerseits aus einer zunächst auf die feuerfeste Zustellung aufgetragenen Grundschicht und andererseits einer auf diese Grundschieht aufgebrachten Lage des gegebenenfalls mit einem Binder vermischten Reaktionsmittels.
Erfindungsgemäss erhält die Grundschicht an ihrer freien Oberfläche eine hdhere Binder onzentration.
Ebenfalls wird erfindungsgemäss zur Hers tellung der Grundschicht ein Material verwendet, das an seiner freien Oberfläche eine genügend grosse Verformbarkeit besitzt, dass die Kornteilchen des mit einer gewissen Kraft aurgebrachten Reaktionsmittels sich in diese einnisten können.
Wie auch immer die Beschaffenheit der Grundschicht sei, lässt sich die Haftung des Reaktionsmittels darüberhinaus noch dadurch sicherstellen, dass ein Gemisch aus Reaktionsmittel und Binder auf die Grundschicht aufgespritzt wird. Diese Ausführungsart ist in solchen Fällen besonders interessant, wo das Reaktionsmittel nicht nur auf die Grundschicht, sondern auch auf sich selbst aufgebracht werden soll, um so eine vielkörnige Schicht von hcherer Dichte zu erzielen.
Das auf die Grundschicht aufgespritzte Reaktionsmittel kann sein: - kohlensaures Natron - ein chemisches Gemisches dessen Zersetzung unter dem Einfluss von Wärme ein oder mehrere Gase sowie ein sehr feuerfestes Oxyd, beispielsweise kohlensauren Kalk oder Magnesiumkarbonat, erzeugt.
Erfindungsgemäss wird die feuerfeste Auskleidung, auf welche das gegebenenfalls mit einem Binder vermischte Reaktionsmittel aufgespritzt wird, auf eine Temperatur erhitzt und auf dieser gehalten, die niedriger als die Zersetzungstemperatur des Reaktionsn.ittels bzw. vorzugsweise so ist, dass die Zersetzung langsam genug vonstatten geht, uir. den Austritt der Gase zu erm^glichen, ohne dass sich die aus diesem Reaktionsmittel bestehende Lage ablöst, Nach einer besonders irteressanten Auführungsforrn der Erfindung ist das auf die feuerfeste Auskleidung aufgespritzte Reaktionsmittel eine chemische Verbindu-lg, deren Zerfall unter dem Einfluss von Wärme mehrere Gase und ein sehr feuerfestes Oxyd, beispielsweise kohlensauren Kalk oder Magnesiumkarbonat, erzeugt.
Die Erfindung sieht ausserdem vor, dass die Reaktionsmittelschicht eine Dicke besitzt, die zweckmässigerweise geringer als 7 cm und vorzugsweise geringer als 2 cm ist.
Um nach einer oder mehr Behandlungen den Abtrag der dünnen Reaktionsmittelschicht zu vereinfachen, lässt man diese dünne Lage abkühlen, die sich sodann zusammenzieht und hierbei Risse und Schuppen bildet.
Die Behandlung des Metallbades ist erfindungsgemäss zweekmässigerweise eine Entschwefelung oder eine Entphosphorung, was für Stahl von besonderem Vorteil ist.
In beiden Fällen, d.h. bei Entschwefelung und Entphosphorung, sind übrigens die gleichen Reaktionsmittel zu verwenden.
Die Entschwefelung läuft günstiger ab, enn das Reaktionsmilieu reduzierend wirkt, die Entphosphorung dagegen bei oxydierender Umgebung.
Der zur Aufnahme des zu behandelnden Flüssigmetalls bestimmte metallurgische Behälter zur Durchführung der erfindungsgemässen Behandlung kann, wie bereits an anderer Stelle erwähnt, eine Stahlwerks-Giesspfanne, ein Mischer, ein Zwischenbehälter, eine Torpedopfanne usw. sein, wobei diese Aufzählung keinerlei Einschränkung darstellen soll.
Das vorbeschriebene Verfahren bietet noch einen weiteren sehr grossen Vorteil: eine selbst dünne Reaktionsmittelschicht, welche eine herkömmliche feuerfeste Auskleidung bedeckt, schützt die letztere vor Verschleiss und vergrössert ihre Lebensdauer beträchtlich. Der durch diese Schutzwirkung bedingte Vorteil ist darin zu sehen, dass diese übliche feuerfeste Auskleidung im allgemeinen sehr dick und kostenaufwendig ist, da sie dazu konzipiert zu sein pflegt, allein jeglichen Verschleiss aufzunehmen.
Deshalb wird erfindungsgemäss eine zusammengesetzte Schutzschicht benutzt, von der ein Teil eine Reaktionsmittellage ist, die von sehr geringer Dicke sein kann und die eigentliche Schleißschicht darstellt.
PATENTANSPRÜCHE

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Behandlung eines Metallbades, beispielsweise zur Entschwefelung bzw. Entphosphorung flüssigen Stahls, bei dem das Metallbad in Kontakt mit einem geeigneten Reaktionsmittel gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmittel in Form eines Anstrichs auf der feuerfesten Auskleidung des jeweiligen metallurgischen Gefässes, beispielsweise einer Giesspfanne oder eines Zwischenbehälters zur Aufnahme des zu behandelnden flüssigen Metalls, auf letzteres zur Einwirkung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die feuerfeste Auskleidung aufgebrachte Anstrich aus einer einzigen Lage Reaktionsmittel, das gegebenenfalls mit einem Binder vermischt ist, besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag der Reaktionsmittelschicht auf die feuerfeste Auskleidung des Behälters zur Aufnahme des zu behandelnden Metallbades durch Aufspritzen eines unter Zugabe von Wasser als Benetzungsmittel sowie vorzugsweise eines Binders zu dem trockenen Reaktionsmittel unmittelbar vorher hergestellten Gemischs auf die zuvor auf eine hohe Temperatur erhitzte Zustellung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Herstellung der Anstrichlage verwendete Reaktionsmittel ein basisches Feuerfestmaterial ist, dessen Brennbehandlung bis vor Eintreten des Sinterzustandes durchgeführt wurde.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete basische Feuerfestmaterial Kalk, Dolomit oder Magnesium einzeln oder im Gemisch ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die feuerfeste Auskleidung aufgebrachte Anstrich einerseits aus einer zunächst auf die feuerfeste Zustellung aufgetragenen Grundschicht und andererseits einer auf diese Grundschicht aufgebrachte Lage des gegebenenfalls mit einem Binder vermischten Reaktionsmittels besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht an ihrer freien Oberfläche eine höhere Binderkonzentration erhält.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Grundschicht ein Material verwendet wird, das an seiner freien Oberfläche eine genügend grosse Verformbarkeit besitzt, dass die Kornteilchen des mit einer gewissen Kraft aufgebrachten Reaktionsmittels sich in diese einnisten können.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Grundschicht aufgespritzte Reaktionsmittel kohlensaures Natron ist.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Auskleidung, auf welche das gegebenenfalls mit einem Binder vermischte Reaktionsmittel aufgespritzt wird, auf eine Temperatur erhitzt und auf dieser gehalten wird, die niedriger als die Zersetzungstemperatur des Reaktionsmittels bzw. vorzugsweise so ist, daß die Zersetzung langsam genug vonstatten geht, um die Freisetzung von Gasen zu ermöglichen, ohne dass sich die aus diesem Reaktionsmittel bestehende Lage ablöst.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmittel eine chemische Verbindung, insbesondere kohlensaurer Kalk bzw. Magnesiumkarbonat ist, deren Zersetzung unter dem Einfluss von Wärme ein oder mehrere Gase und ein sehr feuerfestes Oxyd erzeugt.