DE3009477A1

DE3009477A1 - METHOD FOR DESULFURING MELT LIQUID METAL, ESPECIALLY RAW IRON

Info

Publication number: DE3009477A1
Application number: DE19803009477
Authority: DE
Inventors: Masaru Takashima
Original assignee: Aikoh Co Ltd
Current assignee: Aikoh Co Ltd
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1980-10-09
Also published as: AU524961B2; IT8009395A1; NL8001834A; BE881916A; LU82305A1; GB2050430A; FR2452521A1; IT8009395A0; IT1153795B; AU5680280A; JPS55131112A; CA1139568A

Description

in der Antwort bitte angebenplease indicate in the answer

O/go/HoO / go / Ho

AIKOH CO., LTD., 1-39, Ikenohata 2-chome, Taito-ku, Tokyo, JapanAIKOH CO., LTD., 1-39, Ikenohata 2-chome, Taito-ku, Tokyo, Japan

Verfahren zur Entschwefelung von schmelzflüssigem Metall, insbesondere von RoheisenProcess for the desulfurization of molten metal, in particular pig iron

Diese Erfindung betrifft eine Verbesserung für ein Verfahren zur Entschwefelung von schmelzflüssigem Metall, insbesondere von Roheisen. This invention relates to an improvement in a method for desulfurizing molten metal, particularly pig iron.

Eine leicht durchzuführende und vorteilhafte Methode wird als wichtig angesehen für die Benutzung eines Mittels zu» Entschwefeln von schmelzflüssigen Metallen. Als besonders geeignet zum Entschwefeln gelten in bekannten Verfahren mit Anfangseinstellung Mittel vom Typ Alkalimetalloxid, die eine schnelle Reaktion aufweisen und einen niedrigen Schmelzpunkt der Schlacke, d. h. Mittel wie kohlensaures Natrium bzw. Natriumkarbonat, Ätznatron bzw. Natriumhydroxid, Kaliumkarbonat bzw. Pottasche und Ätzkali oder Mischungen der genannten Mittel mit einem kleinen Anteil von Kalziumfluorid bzw· Flußspat bzw. flußsaurer Kalk, Natriumfluorid, Eisenoxid, Aluminiumfluorid, Natriumaluminiumfluorid, Kaliumaluminiumfluorid und MagnesiumfluorideAn easy to perform and advantageous method is believed to be important for the use of a "desulfurizing agent" of molten metals. Known processes with an initial setting are considered to be particularly suitable for desulfurization Alkali metal oxide type agents which are quick to react and have a low melting point of the slag, i. H. middle such as carbonate of sodium or sodium carbonate, caustic soda or sodium hydroxide, potassium carbonate or potash and caustic potash or Mixtures of the mentioned agents with a small amount of calcium fluoride or fluorspar or hydrofluoric lime, sodium fluoride, Iron oxide, aluminum fluoride, sodium aluminum fluoride, potassium aluminum fluoride and magnesium fluoride

Bekannte Mittel zur Entschwefelung, wie Kalk bzw. Kalziumoxid, Kalziumkarbonat, Kalknitrogen und metallisches Magnesium, sindWell-known agents for desulfurization, such as lime or calcium oxide, Calcium carbonate, lime nitrogen and metallic magnesium, are

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nicht geeignet für ein Entschwefelungsverfahren durch die Methode mit Anfangseinstellung bzw. Anfangsfestlegung, weil sie entweder zu langsam oder zu schnell wirken und weil sie der heissen Rohschmelze unter Verwendung eines großen Gerätes hinzugefügt werden müssen, so daß sie als Entschwefelungsmittel nicht wirtschaftlich sind. Eine Entschwefelungsreaktion von schmelzflüssigem Metall bei Benützung eines Entschwefelungsmittels vom Typ Alkalimetalloxid, ist bei gleichzeitiger Verwendung eines Reduktionsmittels theoretisch durchführbar. Aus der Reaktionsformel kann geschlossen werden, daß sich freies Alkalimetall aus Alkalioxiden mittels eines Reduktionsmittels, wie beispielsweise Kohlenstoff, Silicium, Aluminium, Magnesium, Titan und Zirkon gebildet hat, das sich mit Schwefel zu Metallsulfid verbindet und dabei ein Alkalisulfid wird, worauf das Alkalisulfid in Schlacke gelöst wird, wenn diese vom Metall getrennt ist. Aus dem Phasendiagramm von Fe-Al, (Also von Eisen bis Aluminium), ist zu entnehmen, daß Aluminium das geeignetste Element ist, da es in der Flüssigschmelze von Eisen schmelzbar 1st und die Möglichkeit einer Entschwefelung bis zur völligen Beseitigung am größten ist·not suitable for a desulfurization process by the method with Initial setting or initial setting because they either act too slowly or too quickly and because they are exposed to the hot raw melt Use of large equipment must be added, so that they are not economical as desulfurizing agents. A desulfurization reaction of molten metal when using a desulfurizing agent of the alkali metal oxide type, is when used at the same time a reducing agent theoretically feasible. From the reaction formula it can be concluded that there is free alkali metal from alkali oxides by means of a reducing agent such as carbon, silicon, aluminum, magnesium, titanium and Zircon has formed, which combines with sulfur to form metal sulfide and becomes an alkali metal sulfide, whereupon the alkali metal sulfide in Slag is released when it is separated from the metal. From the phase diagram of Fe-Al, (i.e. from iron to aluminum), is to infer that aluminum is the most suitable element because it is fusible in the liquid melt of iron and the possibility desulphurisation is greatest until it is completely eliminated

Magnesium ist andererseits ein hoch reaktives Metall, aber weniger geeignet für die Flüssigkeitsschmelze von Eisen, da seine Reaktionsfähigkeit wesentlich geringer ist. Ein weiterer Vorteil von Aluminium beim Gebrauch zur Entschwefelung der Flüssigkeitsschmelze des Roheisens besteht darin, daß es die basische Beschaffenheit der Schlacke nicht mindert, wodurch die Entschwefelung kontinuierlich unter gleichen Bedingungen durchführbar ist.Magnesium, on the other hand, is a highly reactive metal, but less so suitable for molten iron, as its reactivity is much lower. Another advantage of aluminum when used for the desulphurization of the molten metal of pig iron, it consists in the fact that it is the basic nature of the slag does not decrease, whereby the desulphurisation can be carried out continuously under the same conditions.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Enteohwefelungsmittel vorzusehen, das besonders für die Methode mit Anfangeeinstellung bzw. Anfangsfestlegung geeignet ist und besonders geeignet für die Entschwefelung von schmelzflüssigen Metallen 1st, und zwar insbesondere von schmelzflüssigem Roheisen, und ein Verfahren vorzusehen, bei dem das erwähnte Mittel zur Entschwefelung hinzugefügt werden kann. Demgemäß dient das Entschwefelungsverfahren entweder dazu, zuerst Aluminium in Schmelzflüssiges Roheisen zu schmelzen und dann dasThe object of the present invention is to provide a de-sulphurizing agent to be provided that is particularly suitable and particularly suitable for the method with initial setting or initial definition for the desulfurization of molten metals 1st, in particular of molten pig iron, and a Provide method in which the aforementioned means for desulfurization can be added. Accordingly, the desulfurization process serves either to first melt aluminum into molten pig iron and then that

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Roheisen mit einem Entschwefelungsmittel reagieren zu lassen, oder, gleichzeitig Aluminium und Entschwefelungsmittel dem schmelzflüssigen Roheisen hinzuzufügen,, Es ist jedoch vorteilhafter das Aluminium dem schmelzflüssigen Roheisen vor dem Entschwefelungsmittel hinzuzufügen. To allow pig iron to react with a desulphurizing agent, or, to add aluminum and desulphurising agent to the molten pig iron at the same time, but the aluminum is more advantageous to be added to the molten pig iron before the desulfurizing agent.

Als ein Mittel zur Entschwefelung vom Typ eines Alkalimetalloxids, welches Wirkungen für die erwähnte Methode mit Anfangseinstellung aufweist, kann verwendet werden in Form von Pulver, Körnern, Haufwerk oder Flocken jeder wasserfreien Substanz, Salzhydraten und Wasserstoffkarbonaten von einem oder mehreren Stoffen wie Kaliumkarbonat, Natriumkarbonat, Ätznatron, bzw. Natriumhydroxid bzw. Natronlauge, Ätzkali und Natriumkaliumkarbonat. Wenn das Mittel zur Entschwefelung in Form von Körnern oder gehäufelt verwendet wird, kann ihm ein organischer Binder mit einem geringen Anteil an Stärke, Dextrin, Leimlösung, natürlichen oder synthetischen Kunstharz oder ein anorganischer Binder von Zement, Wasserglas, Lehm, colloidaler Kieselerde bzw. Kieselsäure oder Aluminiumphosphat hinzugefügt werden.As an alkali metal oxide type desulfurization agent, which has effects for the aforementioned initial setting method can be used in the form of powder, grains, debris or flakes of any anhydrous substance, salt hydrates and hydrogen carbonates of one or more substances such as potassium carbonate, Sodium carbonate, caustic soda, or sodium hydroxide or caustic soda, caustic potash and sodium potassium carbonate. If that means is used for desulphurisation in the form of grains or heaps, an organic binder with a small proportion can be used on starch, dextrin, glue solution, natural or synthetic resin or an inorganic binder of cement, water glass, Clay, colloidal silica or silica or aluminum phosphate can be added.

Metallisches Aluminium in der Form von Haufwerk, Körnern oder granulierten Teilchen in Pulverform wird in die heisse Flüssigkeit eingebracht; um aber die Reaktion zu verzögern ist es möglich, an der äußeren Zone des erwähnten Haufwerks, der Körner oder des granulierten Materials ein Gefäß oder eine Beschichtung oder Sammler anzuordnen, aus einem Material, das nicht mit entgegengesetzter Wirkung die heisse Schmelze oder die feuerfeste Innenwand des Gefäßes für die heisse Flüssigkeit beeinflußt.Metallic aluminum in the form of piles, grains or granulated particles in powder form is added to the hot liquid brought in; but in order to delay the reaction it is possible to work on the outer zone of the mentioned pile, the grains or the Granulated material to arrange a vessel or a coating or collector, made of a material that is not opposed to it Effect influences the hot melt or the refractory inner wall of the vessel for the hot liquid.

In dem vorliegenden Verfahren zur Entschwefelung wird ein Entsohwefelungsmittel vom Typ Alkalimetalloxid und metallisches Aluminium miteinander gemischt bevor es benutzt bzw. gleichzeitig in verschiedenen Portionen zugegeben wird. Alternativ ist auch ein Verfahren möglich, bei dem die heisse Schmelze eingefüllt wird nachdem vorher metallisches Aluminium in ein Behandlungs-In the present method of desulfurization, a desulfurizing agent is used alkali metal oxide type and metallic aluminum mixed together before being used or at the same time is added in different portions. Alternatively, a method is also possible in which the hot melt is poured in after metallic aluminum is placed in a treatment

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gefäß eingebracht wurde, und ein Entschwefelungsmittel, bestehend als Alkalimetalloxid, eingebracht und dem beigegebenen Flüssigkeitsstrom zugeführt wird, etwa in der Mitte des Schmelzflusses«, Der verwendete Anteil des metallischen Aluminiums im Verhältnis zum Gesamtgewicht des erwähnten Mittels zur Entschwefelung beträgt 1 bis 30 % Gewichtsanteile. Mit einem Anteil von weniger als einem Prozent an metallischem Aluminium kann die Reduktionswirkung das Mittel zur Entschwefelung nicht beeinflussen und mit mehr als dreißig Prozent wird der Anteil des Mittels zum Entschwefeln verringert, wobei eine große Menge desselben benötigt wird. Als Ergebnis wird soviel Aluminiumoxid produziert, daß die Flüssigkeit der Schlacke gemindert wird, was nicht erwünscht ist.tube was placed, and a desulfurization agent comprising as alkali metal introduced and approximately in the middle is supplied to the accompanying liquid flow of the melt flow, "the proportion used of the metallic aluminum in relation to the total weight of said agent for the desulfurization is 1 to 30% by weight. With a content of less than one percent of metallic aluminum, the reducing effect cannot affect the desulfurizing agent, and with more than thirty percent, the proportion of the desulfurizing agent is decreased, requiring a large amount of the same. As a result, so much alumina is produced that the liquid of the slag is decreased, which is undesirable.

Das Verfahren zur Entschwefelung nach der Erfindung wird nun im Vergleich mit ähnlichen Beispielen beschrieben.The method for desulfurization according to the invention will now be described in comparison with similar examples.

In Jedem der Beispiele ist der Entschwefelungsgrad mit oder ohne Hinzufügung von Aluminium verglichen worden, bei Benutzung von Roheisen gleicher Zusammensetzung und einer Pfanne für Heißmetall gleicher Kapazität unter Anwendung des Verfahrens mit Anfangseinstellung. Das Fassungsvermögen der Pfanne für Heißmetall beträgt 250 t; 240 t schmelzflüssiges Roheisen wurde in die erwähnte Pfanne gegossen, wobei unter Verwendung eines fahrbaren Mischgefässes die Entschwefelungsbehandlung durchgeführt wurde.In each of the examples, the degree of desulfurization with or without the addition of aluminum has been compared using Pig iron of the same composition and a ladle for hot metal of the same capacity using the initial setting method. The ladle capacity for hot metal is 250 t; 240 t of molten pig iron was used in the aforementioned Poured pan, the desulfurization treatment being carried out using a mobile mixing vessel.

Aus dem Vergleich ergibt sich, daß das Entschwefelungsmittel gemeinsam mit metallischem Aluminium einen um 5 bis 12 % höheren Entschwefelungseffekt bewirkte, als bei nicht gemeinsamer Verwendung. The comparison shows that the desulphurisation agent together with metallic aluminum produced a desulphurisation effect that is 5 to 12% higher than when not used together.

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O CaJ O O O CaJ O O

cn ο οcn ο ο

Beispielexample Entschwefelungs
mittelDesulfurization
middle Wirkstoff-
menge / kgActive ingredient
quantity / kg Misch
methodeMixed
method Schwefelgehalt (%)Sulfur content (%) nach der Ent
schwefelungafter the Ent
sulphurization I vorliegende
ErfindungI present
invention Konz ent ri e rt e
Sodaasche
Al-SchrotConc ent ri e rt e
Soda ash
Al shot 720
75720
75 Anfangs
festlegungAt first
fixing vor der Ent
schwefelungin front of the Ent
sulphurization 0.025$$ 0.025 II Vergleichs
beispielII comparative
example nur Sodaascheonly soda ash 720720 Anfangs
festlegungAt first
fixing 0.04l#0.04l # 0.027$$ 0.027 ::il vorliegende
Erfindung:: il present
invention verdünnte Soda
asche (80$)
Ätznatron (§0$)
Al - im Blockdiluted soda
ash ($ 80)
Caustic Soda (§0 $)
Al - in the block 950
90950
90 Anfangs
festlegungAt first
fixing 0.041560.04156 0.023$$ 0.023 IV Vergleichs
beispielIV comparative
example verdünnte Soda
asche (80$)
Ätznatron (20$)diluted soda
ash ($ 80)
Caustic Soda ($ 20) 950950 Anfangs
festlegungAt first
fixing 0.035#0.035 # 0.025$$ 0.025 V vorliegende
ErfindungV present
invention konzentrierte
Sodaasche (90$)
Ätznatron ( 5$)
Fluorkalzium (5$}
Aluminiumabzug x)concentrated
Soda Ash ($ 90)
Caustic Soda ($ 5)
Fluorcalcium ($ 5}
Aluminum trigger x) 1200
12001200
1200 Hinzugabe
beim
Fließen
Anfangs
festlegungAddition
at the
Flow
At first
fixing 0.025^0.025 ^ 0.018$$ 0.018 VI Vergleichs
beispielVI comparative
example konzentrierte
Sodaasche (90$}
Ätznatron ( 5$;
Fluorkalzium (5$)concentrated
Soda Ash ($ 90}
Caustic soda ($ 5;
Fluorcalcium ($ 5) 12001200 Hinzugabe
beim
FließenAddition
at the
Flow 0.031$$ 0.031 0.022$$ 0.022 0.031$$ 0.031

x) Aluminium-Abzugszusammensetzung:
Metallisches Aluminium 20$ AI2O3 60$x) Aluminum trigger composition:
Metallic aluminum $ 20 AI2O3 $ 60

Chloride und Fluoride 20$Chlorides and Fluorides $ 20

co O O (Dco O O (D

Claims

PATENT APPLICATIONS

1. Process for the desulfurization of molten metal,
in particular molten pig iron, characterized by the use of a percentage by weight of metallic aluminum of 1-30 % of the total weight of the desulfurizing agent of the alkali metal oxide type.

2. The method for desulfurization according to claim 1, characterized in that that the desulfurizing agent and the metallic aluminum are previously placed in a treatment vessel, before the hot metal is poured off.

3. The method for desulphurising according to claim 1, characterized in that the metallic aluminum is brewed into the treatment vessel before the hot metal is poured off and the means for desulphurising when pouring the
hot metal is added.

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