DE3015024C2

DE3015024C2 - Entschwefelungsmittel für Roheisen

Info

Publication number: DE3015024C2
Application number: DE3015024A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. Dr. 8223 Trostberg Freißmuth; Werner Dipl.-Ing. Dr. 8221 Hufschlag Gmöhling
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1980-04-18
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1982-12-23
Also published as: ATE10650T1; EP0038417A1; DE3167539D1; JPS56158807A; EP0038417B1; ES8205867A1; DE3015024A1; CA1171663A; ES501153A0

Description

50—90 Gew.-.% gebranntem Kalk und
10—50 Gew.-°/o Diamidkalk

10

besieht.

3. Mittel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus '5

60—85 Gew.-% gebranntem Kalk und
15—40 Gew.-% Diamidkalk

besteht.

4. Mitte! nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß der enthaltene Diamidkalk einen Kohlenstoffgehalt von 5—50Gew.-% aufweist

5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der enthaltene Diamidkalk einen Kohlenstoffgehalt von 10—40 Gew.-% aufweist.

6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 — 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis zu 10 Gew.-°/o Flußspat enthält.

7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine für die pneumatische Förderung geeignete Teilchengröße aufweist.

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Die Erfindung betrifft ein Mittel auf der Basis von gebranntem Kalk zur Entschwefelung von Roheisen.

Es ist bereits bekannt, daß man eine Entschwefelung von Roheisen oder Stahl durch Zugabe von gebranntem Kalk zu der Eisenschmelze bewirken kann. So wird beispielsweise bei der Erzeugung von Stahl im Sauerstoff-Aufblaskonverter Kalk zugegeben, um Schwefel abzubinden.

Es ist weiterhin bekannt, den gebrannten Kalk in Pulverform einzublasen. Dies geschieht zum Beispiel im Elektrolichtbogenofen, im Sauerstoff-Aufblaskonverter (LDAC-Verfahren) und im bodenblasenden Konverter (OBM-Verfahren). Beim Einblasen von Kalk in Roheisentransportpfannen findet man, daß es notwendig ist, eine große Menge Kalk einzublasen, um den gewünschten Entschwefelungseffekt zu erzielen. Weiterhin sind zur pneumatischen Förderung des Kalks große Mengen Fördergas notwendig (etwa 1001 Gas pro kg des gebrannten Kalks), da es sonst zu Verstopfungen, einer Pfropfenbildung und einer ungleichmäßigen pneumatischen Förderung kommt. Dies ist jedoch unerwünscht, weil dies zum Spritzen und zu Metallauswürfen aus der Pfanne führt. &°

Es besteht daher ein Bedürfnis für ein Entschwefelungsmitlel auf der Grundlage von gebranntem Kalk, das unter Anwendung geringerer Mengen Fördergas, beispielsweise mit 10 Nl Fördergas (101 Gas bei Normalbedingungen) pro kg Entschwefelungsmittel, gleichmäßig gefördert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein hochwirksames Entschwefelungsmittel anzugeben, das mit einer geringeren Menge Fördergases in das zu behandelnde Roheisen eingeführt werden kann und damit geringere Materialverluste und eine erhebliche Energieeinsparung durch geringere Abkühlung des zu entschwefelnden Roheisens ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nun durch das erfindungsgemäße Mittel zur Entschwefelung von Roheisen gelöst, das gekennzeichnet ist, durch ein Gemisch aus gebranntem Kalk (CaO) und Diamidkalk.

Das erfindungsgemäße Mittel liegt vorzugsweise in Pulverform vor, das man durch Vermählen der Bestandteile erhält. Vorzugsweise besitzt das erfindungsgemäße Mittel eine für die pneumatische Förderung geeignete Teilchengröße.

Der als Bestandteil des erfindungsgemäßen Mittels verwendete Diamidkalk ist ein chemisch hergestelltes, gefälltes Calciumcarbonat, das einen Kohlenstoffgehalt von 5—50 Gew.-% aufweist.

Das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel besteht vorzugsweise aus 50—90 Gew.-%, insbesondere 60—85 Gew.-%,gebranntem Kalk und 10-50 Gew.-°/o, insbesondere 15—40Gew.-%, Diamidkalk. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel etwa 40 Gew.-% (= 40 ± 3 Gew.-%) Diamidkalk.

Das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel mit einem Diamidkalkgehalt von etwa 40Gew.-°/o (mit einem Kohlenstoffgehalt von 40—50Gew.-%) ist besonders geeignet für die Roheisenentschwefelung in Torpedopfannen. Für die Entschwefelung in offenen Roheisen-Transport- bzw. Chargierpfannen besitzt das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel vorzugsweise einen Diamidkalicgehalt von 15—25 Gew.-%.

Der in dem erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittel enthaltene Diamidkalk besitzt einen Kohlenstoffgehalt von 5—50Gew.-% und vorzugsweise von 10-40Gew.-%.

Das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel kann weiterhin kleiner Zusätze üblicher Hilfsmittel enthalten, beispielsweise einen Flußspatgehalt von bis zu 10Gew.-%.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel eine wesentlich geringere Fördergasmenge benötigt als der bislang für den gleichen Zweck eingesetzte gebrannte Kalk. So läßt sich das erfindungsgemäße Mittel mit einer Fördergasmenge von lediglich 7 Nl pro kg gleichmäßig fördern. Dabei zersetzt sich der Calciumcarbonatanteil des Diamidkalks nach seinem Austritt aus der Lanze über die das Mittel in das zu entschwelclnde Roheisen eingeführt wird, schlagartig und sorgt dadurch für eine intensive Durchmischung des festen Entschwefelungsmittels mit der zu behandelnden Eisenschmelze. Dabei entsteht aus dem Calciumcarbonatanteil des Diamidkalks zunächst hochreaktiver, weil frisch gebrannter Kalk (CaO). Dadurch, daß dieses Gemisch in der Eisenschmelze Gas erzeugt, bilden sich sehr viele kleine Gasblasen mit sehr geringem Durchmesser. Dies hat zur Folge, daß nur eine sehr geringe Menge des erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittels in relativ großen Blasen suspendiert und durch die Schmelze gefördert wird, ohne daß das Mittel mit dem Eisen in Kontakt kommt. Dies ist beim Betrachten der Oberfläche der Eisenschmelze während der Entschwefelungsbehandlung deutlich zu beobachten. So werden beim Einblasen von gebranntem Kalk in die Eisenschmelze große Blasen des Fördergases an die Oberfläche geführt, die dort platzen und große Mengen

von feinem, staubförmigem gebranntem Kalk freisetzen. Dieser Staub muß abgesaugt und mil Hilfe eines Filters oder eines Gaswäschers aus dem Abgas entfernt werden, was eine erhebliche Verteuerung der Entschwefeiungsbehandlung mit sich bringt. Beim Einbla- ■> sen des erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittels werden keine großen Blasen an der Oberfläche der Eisenschmelze freigesetzt, und es wird nur eine sehr geringe Staubentwicklung beobachtet

Das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel besitzt i< > gegenüber dem herkömmlich eingesetzten Kalk den erheblichen Vorteil einer wesentlich verbesserten Reaktivität. So ist es bei Verwendung des erfinaungsgemäßen Mittels zur Erzeugung des gleichen Entschwefelungseffektes überraschenderweise lediglich notwendig, nur etwa die Hälfte der Menge zuzusetzen, die bei der Behandlung mit gebranntem Kalk notwendig wäre.

Dieser überraschende Vorteil der wesentlich besseren Reaktivität bzw. des höheren Wirkungsgrades manifestiert sich auch darin, daß wegen der Verringerung der Menge des einzublasenden Entschwefelungsmittels eine entsprechend geringere Menge Entschwefelungsschlacke anfällt. Die Entschwefelungsschlacke enthält stets noch einen hohen Anteil an metallischem Eisen, der bis zu 50 Gew.-% betragen kann. Dieses in der Entschwefelungsschlacke enthaltende Eisen geht zunächst aus der Pfanne verloren, kann erst aus der erstarrten Schlacke wieder unter beträchtlichem Aufwand zurückgewonnen werden. Insbesondere wenn die Schlacke stärker abkühlt, beispielsweise dann, wenn sie nicht unmittelbar nach der Behandlung entfernt wird, kann dies auch dazu führen, daß sie zum Teil in dem Behandlungsgefäß verbleibt, wodurch dessen Transportkapazität für die flüssige Metallschmelze verringert wird.

Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Mittels im Vergleich zu dem herkömmlich eingesetzten gebrannten Kalk.

B e i s ρ i e!
a) Stand der Technik

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In einer Torpedopfanne wurden 160 t Roheisen mit reinem gebranntem Kalk entschwefelt. Der Anfangsschwefelgehalt des Roheisens betrug 0,042 Gew.-%. Mit Hilfe einer etwa 1,6 m tief in die Schmelze eingetauchten Lanze wurden insgesamt 1760 kg gebrannter Feinkalk eingeblasen. Um eine einigermaßen gleichmäßige Förderung zu erzielen mußten 120 Nl Fördergas pro kg gebrannten Kalks aufgewandt werden. Durch diese großen Gasmengen kam es zu heftigen Aufwallungen der Metallschmelze, wobei größere Mengen Metall aus der Pfanne spritzten. Dabei stiegen aus der Mündung der Pfanne dicke Wolken weißen Rauches auf. Um das Spritzen nicht zu heftig werden zu lassen, konnten pro Minute nur 30 kg gebrannter Kalk mit 3600 Nl Fördergas eingeblasen werden. Der Endschwefelgehalt des Roheisens betrug 0,018 Gew.-°/o S.

b)Erfindung

In der gleichen Anlage wurde anschließend das erfindungsgemäße Mittel, das durch Vermählen von 60 Gew.-% gebranntem Kalk und 40 Gew.-°/o Diamidkalk mit einem Kohlenstoffgehalt von 20Gew.-% hergestellt worden war, verwendet, um das gleiche Roheisen zu entschwefeln. Zur Erzielung der gleichen Entschwefelungswirkung waren lediglich 4,8 kg des Entschwefelungsmittels pro t Roheisen nötig. Das Gemisch konnte dabei gasarm gefördert werden. Zum gleichmäßigen störungsfreien Einblasen waren lediglich 7 Nl Fördergas pro kg des Entschwefelungsmittels notwendig. Die Fördergeschwindigkeit konnte deshalb auf 100 kg pro Minute erhöht werden. Selbst bei dieser höheren Blasrate waren lediglich 700 Nl Fördergas pro Minute nötig. Dies entspricht lediglich etwa einem Fünftel der Menge pro Zeiteinheit, die für die Förderung des gebrannten Kalkes notwendig war. Dabei ergab sich eine entsprechend geringere Turbulenz der Schmelze. Wenngleich die Pfanne gut gefüllt war, traten keine Auswürfe auf.

Ein weiterer Vorteil des lediglich in geringer Menge einzusetzenden erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittel und der möglichen höheren Fördergeschwindigkeit ist darin zu sehen, daß die Behandlung der 160 t Roheisens nach etwa 10 Minuten beendet war, während die Entschwefelungsbehandlung mit gebranntem Kalk praktisch 1 Stunde dauert Eine derart lange Zeit steht normalerweise nicht für die Entschwefelung zur Verfügung. Eine Konsequenz der langwierigen Behandlung unter Anwendung großer Mengen beim Einblasen von gebranntem Kalk ist weiterhin eine starke Abkühlung der Roheisenschmelze. So sank die Temperatur der mit gebranntem Kalk entschwefelten Roheisenschmelze um 42°C ab, während der Temperaturverlust bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittels lediglich 8⁰C betrug.

Damit ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Entschwefelungsmittel im Vergleich zu dem üblicherweise verwendeten gebrannten Kalk überraschende Vorteile aufweist.

Claims

Patentansprüche:

1. Mitlei auf der Basis von gebranntem Kalk zur Entschwefelung von Roheisen, gekennzeichnet durch ein Gemisch aus gebranntem Kalk und Diamidkalk.

Z Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus