DE3644518A1 - USE OF MAGNESITE AND METHOD FOR CARRYING OUT SUCH A USE - Google Patents
USE OF MAGNESITE AND METHOD FOR CARRYING OUT SUCH A USEInfo
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Description
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Magnesit einer neuen Verwendung zuzuführen.The object of the present invention is to create a new magnesite To use.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung von Magnesit zur Modifizierung und/oder zum Schäumen metallurgischer Schlacken in mit wenigstens in der Schlackenzone basischem Feuerfestmaterial ausgekleideten Gefäßen für metallurgische Schmelzen, wobei selektierter und auf eine Korngröße zwischen 0 und etwa 15 mm zerkleinerter Naturmagnesit (MgCO3) in die sich bildende Schlacke eingeführt wird.This object is achieved according to the invention by using magnesite for modifying and / or foaming metallurgical slags in vessels for metallurgical melts lined with refractory material which is at least basic in the slag zone, natural magnesite (MgCO 3 selected and comminuted to a grain size between 0 and about 15 mm ) is introduced into the slag that forms.
Damit wird Naturmagnesit einer neuen technologischen Verwendung zugeführt. Erreicht wird eine Verbesserung der chemischen Wechselwirkung Metall/Schlacke (Läuterungseffekt) und eine Optimierung der thermischen Randbedingungen der metallurgischen Verfahrensabläufe (Prozeßenergie). Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch Zugabe von Magnesit in der erfindungsgemäßen Weise in bestimmten festgelegten Grenzen die Rheologie und Reaktionsfähigkeit von Schlacken in günstiger Weise beeinflußt werden.Natural magnesite thus becomes a new technological use fed. An improvement in chemical is achieved Interaction metal / slag (refining effect) and an optimization the thermal boundary conditions of the metallurgical processes (Process energy). Surprisingly, it was found that by adding of magnesite in the manner according to the invention in certain specified Limit the rheology and responsiveness of slags be influenced favorably.
Bisher hat man metallurgische Schlacken beispielsweise mit Zusätzen an dolomitischem Kalk, Schwachbranddolomit oder gar gemahlenen Ausbruchsteinen angereichert mit dem Ziel, diese Schlacken an MgO zu sättigen und somit ihren schädlichen Angriff gegenüber dem feuerfesten, basischen Futter aus Magnesia, Magnesia/Kohlenstoff, Chrommagnesia, Magnesiachrom oder Dolomit zu mildern. All diese Verfahren bringen jedoch zusätzliche unerwünschte Ballaststoffe in die Schlacke ein, welche die Schlackenmenge unnötig vergrößern und die metallurgische Aufgabe der Schlacke behindern. Die tatsächliche Auflösungsgeschwindigkeit der bekannten MgO-Träger ist zu langsam.So far, for example, metallurgical slags with additives dolomitic lime, low-fire dolomite or even ground Outbreak stones enriched with the aim of reducing these slags to MgO saturate and thus their harmful attack against the refractory, basic lining made of magnesia, magnesia / carbon, Mitigate chrome magnesia, magnesia chrome or dolomite. All these However, procedures bring additional unwanted fiber into the Slag which unnecessarily increase the amount of slag and which hinder the metallurgical task of the slag. The actual The dissolution rate of the known MgO carriers is too slow.
Es ist weiterhin bekannt, daß metallurgische Schlacken im Laufe der Veredelungsprozesse stark ihre Zusammensetzung ändern. So oxidieren die sauerstoffaffinen Metalle zuerst, und Anfangsschlacken sind sehr kieselsäurereich und somit außerordentlich schädlich gegenüber basischen Mauerwerken.It is also known that metallurgical slags in the course of Refinement processes change their composition significantly. So oxidize the oxygen-loving metals first, and initial slags are very high in silica and therefore extremely harmful to basic masonry.
Es ist ferner bekannt, in Stahlelektrolichtbogenöfen körnige Kohle oder Graphit mit dem Ziel einzublasen, den Kohlenstoffgehalt des Stahlbades gegen den üblichen Abbrand beim Sauerstoffeinblasen zu schützen. Hierbei tritt eine heftige Oxidation des Kohlenstoffs ein, die häufig zu Siedeverzügen der aufschwimmenden Schlacke führt und somit wichtige Reaktionspartner des Verfahrens vorzeitig aus dem Prozeß entfernt.It is also known to use granular coal in steel electric arc furnaces or graphite with the aim to inject the carbon content of the Steel bath against the usual burn-off when blowing in oxygen protect. This causes violent oxidation of the carbon which often leads to delayed boiling of the floating slag and important reaction partners of the process prematurely from the Process removed.
Zum Schutze basischer Konverterfutter benutzt der Stahlwerker oftmals die "Coatingtechnik". Hierbei wird nach dem Abguß des Stahles eine Restmenge an verbrauchter Altschlacke im Gefäß behalten und durch Zugabe von Dolomit oder dolomitischem Kalk angedickt. Durch Schaukeln des Gefäßes kann ein kleiner Teil der Mantelfläche und der Boden mit einem Schlackenpelz bedeckt werden, welcher bei dem folgenden Aufschmelzvorgang diese Stellen schützen soll. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die metallurgisch unwirksam gewordenen Altschlacken (reich an schädlichem Phosphor und Schwefel) und der notwendige Eindickeranteil die Schlackenmenge des Folgeprozesses unnötig vergrößern und somit das Nutzvolumen des Konverters schmälern. The steel worker often uses basic converter chuck to protect it the "coating technique". Here is a after casting the steel Keep the remaining amount of used slag in the container and through Thickened addition of dolomite or dolomitic lime. By rocking a small part of the lateral surface and the bottom of the vessel can be covered with a slag fur, which in the following Melting process should protect these places. This procedure has the disadvantage that the old slags which have become metallurgically ineffective (rich in harmful phosphorus and sulfur) and the necessary Thickener the unnecessary amount of slag from the subsequent process increase and thus reduce the useful volume of the converter.
Mit dem erfindungsgemäßen Einsatz von Magnesit werden alle Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt. Erreicht wird insbesondere eine schnelle Auflösungsgeschwindigkeit des in situ entstehenden MgO in der metallurgischen Schlacke mit dem Ziel, diese rasch an MgO zu sättigen und somit deren Rheologie günstig zu beeinflussen. Die Wechselwirkung MgO/Schlacke ist noch nicht hinreichend erforscht, um die auftretenden Effekte eindeutig zu erklären. Möglicherweise ist die augenblickliche Zersetzung des MgCO3 in MgO, CO und O entscheidend. Durch die Gasentwicklung kann sich kein hindernder Reaktionsraum um das Einzelkorn aufbauen, abgesättigte Schlackengrenzschichten werden unmittelbar abtransportiert und durch neue ersetzt. Die Gegenwart von Sauerstoff wirkt sich dabei günstig aus. Die Grenzschichten Metall/Schlacke sind durch den Mischeffekt der Gasentwicklung einem ständigen Austausch unterworfen. Die Entfernung von schädlichem Schwefel und Phosphor aus dem flüssigen Metall wird begünstigt. Die spezifisch wirksame Oberfläche der Schlacke gegenüber dem Metall vergrößert sich durch kontinuierliches Schäumen. Die so erzeugte Schlacke verringert deutlich ihren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten und verhindert somit unnötigen Wärmeaustausch zwischen Metall und der überstehenden Ofenatmosphäre. Die einzubringende Schmelzenergie wird besser ausgenutzt. Der Verlust von eingeschlossenem Metall in der Schlacke sinkt deutlich durch den größeren Dichteunterschied.With the use of magnesite according to the invention, all disadvantages of the known methods are eliminated. In particular, a rapid dissolution rate of the MgO formed in the metallurgical slag is achieved with the aim of quickly saturating it with MgO and thus favorably influencing its rheology. The interaction between MgO and slag has not yet been sufficiently researched to clearly explain the effects that occur. The instantaneous decomposition of MgCO 3 into MgO, CO and O may be crucial. Due to the gas development, no hindering reaction space can build up around the single grain, saturated slag boundary layers are immediately removed and replaced by new ones. The presence of oxygen has a beneficial effect. The boundary layers metal / slag are subject to constant exchange due to the mixed effect of gas evolution. The removal of harmful sulfur and phosphorus from the liquid metal is promoted. The specific effective surface of the slag compared to the metal increases through continuous foaming. The slag produced in this way significantly reduces its thermal conductivity coefficient and thus prevents unnecessary heat exchange between metal and the protruding furnace atmosphere. The melt energy to be introduced is better used. The loss of trapped metal in the slag decreases significantly due to the larger density difference.
Vorzugsweise geht die erfindungsgemäße Verwendung so vonstatten, daß die sich bildende Anfangsschlacke mit einem aus dem MgCO3 durch thermische Zersetzung entstehenden Magnesiumoxid (MgO) in einem überstöchiometrischen Verhältnis abgestumpft wird, welches in seiner Gesamtheit durch 60 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 90 Gew.-% der thermisch notwendigen Gesamtmenge von MgO zur Vollabsättigung der Endschlacke begrenzt ist.The use according to the invention is preferably carried out in such a way that the initial slag which is formed is blunted with a magnesium oxide (MgO) formed from the MgCO 3 by thermal decomposition in a superstoichiometric ratio, which in its entirety is from 60 to 100% by weight, preferably from 70 to 90% by weight of the thermally required total amount of MgO for the complete saturation of the final slag is limited.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens wird vorteilhafterweise die äquivalente Menge an MgCO3, die zur Gesamtsättigung der Endschlacke mit MgO benötigt wird, bis zu 25 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 35 bis 50 Gew.-% zu Beginn des schlackenbildenden Verfahrens und die Restmenge von 75 bis 25 Gew.-% danach in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Form zugeführt. In a further development of this inventive concept, the equivalent amount of MgCO 3 required for the total saturation of the final slag with MgO is up to 25 to 75% by weight, preferably up to 35 to 50% by weight at the beginning of the slag-forming process, and the Residual amount of 75 to 25 wt .-% then supplied in continuous or discontinuous form.
Ferner kann man die rheologische Beschaffenheit der metallurgischen Schlacke durch gesteuerte MgCO3-Zugabe so einstellen, daß während des gesamten metallurgischen Prozesses der Sättigungszustand an MgO gewährleistet ist.Furthermore, the rheological nature of the metallurgical slag can be adjusted by controlled addition of MgCO 3 so that the saturated state of MgO is ensured during the entire metallurgical process.
Um die endotherme Reaktion bei der Zersetzung des MgCO3 auszugleichen, wird mit der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß dem MgCO3 bis zu etwa 40 Gew.-% ein Kohlenstoffträger, z.B. Anthrazit und/oder Elektrographit und/oder Pech zugesetzt wird.In order to compensate for the endothermic reaction during the decomposition of the MgCO 3 , the invention furthermore proposes that a carbon carrier, for example anthracite and / or electrographite and / or pitch, be added to the MgCO 3 up to about 40% by weight.
Die Gesamt-MgCO3-Mischung enthält vorzugsweise bis zu je 15 Gew.-% allein oder in Kombination, bezogen auf den gewählten MgCO3-Anteil, als weitere metallurgische Zusätze Fe2O3, Walzenzunder, Flußspat, Aluminium und/oder Cer zugemischt.The total MgCO 3 mixture preferably contains up to 15% by weight each, alone or in combination, based on the selected MgCO 3 content, as further metallurgical additives, Fe 2 O 3 , mill scale, fluorspar, aluminum and / or cerium .
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Durchführung der zuvor erläuterten Verwendung. Dieses Verfahren besteht beispielsweise darin, daß die Zuführung von MgCO3 in die Schlacke in einem Elektrolichtbogenofen oder dergleichen metallurgischen Gefäß erfolgt.The invention relates to a method for carrying out the use explained above. This process consists, for example, in that MgCO 3 is fed into the slag in an electric arc furnace or the like metallurgical vessel.
Die Zuführung von MgCO3 in die Schlacke kann aber beispielsweise auch in einem Pfannenofen oder dergleichen metallurgischen Gefäß zur sekundärmetallurgischen Schmelzenbehandlung erfolgen.MgCO 3 can also be fed into the slag, for example, in a ladle furnace or the like metallurgical vessel for secondary metallurgical melt treatment.
Dabei wird bzw. werden vorzugsweise das MgCO3 und gegebenenfalls die weiteren Zusätze in Pulverform durch pneumatische Förderung mittels eines Trägergases durch Öffnungen in dem Deckel des Gefäßes auf das metallurgische Bad aufgeblasen.In this case, the MgCO 3 and, if appropriate, the further additives in powder form are or are preferably blown onto the metallurgical bath by means of pneumatic conveying by means of a carrier gas through openings in the lid of the vessel.
Eine besonders günstige Verfahrensführung besteht darin, daß das MgCO3 und gegebenenfalls die weiteren Zusätze in Pulverform mittels eines neutralen Trägergases, wie Stickstoff oder Argon, durch eine Blaslanze in das metallurgische Bad eingeblasen wird bzw. werden, wobei vorzugsweise die Korngröße des Pulvergemisches maximal ein Fünftel des freien, zur Verfügung stehenden Innendurchmessers der Blaslanze beträgt. A particularly favorable procedure consists in that the MgCO 3 and optionally the further additives in powder form are blown into the metallurgical bath through a blowing lance by means of a neutral carrier gas, such as nitrogen or argon, the grain size of the powder mixture preferably being at most one fifth of the free, available inner diameter of the blowing lance.
Eine weitere erfindungsgemäße Möglichkeit der Zuführung des MgCO3 besteht darin, daß pulver- oder staubförmige Körnungen des MgCO3 und gegebenenfalls der weiteren Zusätze in Fülldrähte, z.B. mit der Körnung gefüllte Röhrchen von 5 bis 10 mm Durchmesser, eingeschlossen der metallurgischen Schmelze durch eine Einspulmaschine zugeführt werden.A further possibility according to the invention for feeding the MgCO 3 consists in that powdered or dust-like grains of the MgCO 3 and optionally the other additives in cored wires, for example tubes of 5 to 10 mm in diameter filled with the grain, are fed into the metallurgical melt by a winding machine will.
Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, daß MgCO3 und gegebenenfalls die weiteren Zusätze in Korngrößen bis zu 2 mm durch den Boden des Gefäßes mittels eines Trägergases in das metallurgische Bad eingeblasen wird bzw. werden.In addition, there is the possibility that MgCO 3 and possibly the other additives in particle sizes up to 2 mm are blown into the metallurgical bath through the bottom of the vessel by means of a carrier gas.
Eine andere Art der erfindungsgemäßen Zuführung besteht darin, daß körniges MgCO3 mit bis zu 30 Gew.-% Teer warm vermischt und dann stückig, z.B. maschinell, in das Gefäß eingeworfen wird.Another type of feed according to the invention is that granular MgCO 3 is mixed warm with up to 30% by weight of tar and then thrown into the vessel in pieces, for example by machine.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Verwendung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, die - ohne Beschränkung des Erfindungsgedankens - in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.In the following, the operation of the invention or use of the inventive method is explained in detail with reference to some embodiments - are schematically illustrated in the drawing - without restricting the inventive concept.
Hierbei beziehen sich:Here refer to:
Fig. 1 auf die erfindungsgemäße Arbeitsweise im Vergleich zu einer nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise in einem Lichtbogenofen, Fig. 1 of the inventive mode of operation as compared to a non-inventive way of working in an electric arc furnace,
Fig. 2 auf die erfindungsgemäße Arbeitsweise im Vergleich zu einer nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise in einem Pfannenofen, und Fig. 2 of the inventive mode of operation as compared to a non-inventive way of working in a ladle furnace, and
Fig. 3 die erfindungsgemäße Arbeitsweise im Vergleich zu einer nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise in einem Konverter. Fig. 3 shows the method of operation according to the invention compared to a method of operation according to the invention in a converter.
Aus den Darstellungen ergeben sich weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further objectives, characteristics, advantages result from the representations and applications of the present invention, also independently from their combination in the claims or their relationship.
Bei einer erfindungsgemäßen (nicht erfindungsgemäßen) Arbeitsweise zur Herstellung von Edelstahl wurde beispielsweise eine Metallausbeute von 96,2% (76,9%) bei einem spezifischen Energiebedarf von 510 KW/to (618 KW/to) und einer Zeitspanne zwischen zwei Abstichen von 75 min. (91 min.) erzielt. Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise wurde für die Herstellung von Edelstahl 440 kg Magnesit (diskontinuierlich) zugegeben, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise kein Magnesit.In an inventive method (not according to the invention) for the production of stainless steel, for example, a metal yield of 96.2% (76.9%) with a specific energy requirement of 510 KW / to ( 618 KW / to) and a period between two taps of 75 min. (91 min.). In the procedure according to the invention 440 kg of magnesite (discontinuous) was added for the production of stainless steel, in the procedure not according to the invention no magnesite.
Bei einem anderen Vergleich der erfindungsgemäßen Arbeitsweise mit einer nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise in einem Elektrolichtbogenofen gemäß Fig. 1 mit 120 to Abstichgewicht für weichen Stahl betrug die Metallausbeute bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 88,4%, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise 72,4%, der Kalkzusatz bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 28 kg/to und bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise 35 kg/to. Die spezifische Energie betrug bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 480 KW/to und bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise 585 KW/to. Der spezifische Elektrodenverbrauch betrug bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 2,4 kg/to, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise dagegen 3,6 kg/to. Die Zeit zwischen zwei Abstichen betrug bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 95 Minuten, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise 125 Minuten. Dabei wurden bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 680 kg Magnesit/Anthrazit mit N 2 kontinuierlich eingeblasen, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise keinerlei Magnesit/Anthrazit-Gemisch.In another comparison of the method according to the invention with a method not according to the invention in an electric arc furnace according to FIG. 1 with a tapping weight of 120 tons for soft steel, the metal yield in the method according to the invention was 88.4%, in the method not according to the invention 72.4%, the lime addition in the mode of operation according to the invention 28 kg / to and in the mode of operation not according to the invention 35 kg / to. The specific energy was 480 KW / to in the working method according to the invention and 585 KW / to in the working method not according to the invention. The specific electrode consumption was 2.4 kg / to in the method of operation according to the invention, and 3.6 kg / to in the case of the method of operation not according to the invention. The time between two taps was 95 minutes in the procedure according to the invention and 125 minutes in the procedure not according to the invention. 680 kg of magnesite / anthracite were continuously blown in with N 2 in the procedure according to the invention, and no magnesite / anthracite mixture in the procedure not according to the invention.
In einem weiteren Beispiel wurden in einem Pfannenofen gemäß Fig. 2 die erfindungsgemäße Arbeitsweise mit einer nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise bei 60 to schwefelarmem Stahl (ohne Argon-Bodenspülung) verglichen. Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise wurden dabei 115 kg Magnesit/Cer mit Argon eingeblasen. Dabei zeigte sich ebenfalls die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Arbeitsweise. In a further example, the method according to the invention was compared in a ladle furnace according to FIG. 2 with a method not according to the invention for 60 tons of low-sulfur steel (without argon bottom flushing). In the procedure according to the invention, 115 kg of magnesite / cerium were blown in with argon. The superiority of the method of operation according to the invention was also shown.
Ferner wurde bei einem LD-Konverter für 125 to Abstichgewicht die erfindungsgemäße Arbeitsweise mit einer nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise verglichen. Bei ersterer wurden 1050 kg Magnesit/Anthrazit-Gemisch pro Schmelze diskontinuierlich mit Argon vom Boden aus eingeblasen. Bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise betrug das Coating 2000 kg/Schmelze Schwachbranddolomit. Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise war dabei die Spritzreparaturmasse 0,3 kg/to, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise 1,5 kg/to. Die Zeitspanne zwischen zwei Abstichen betrug bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 95 Minuten, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise 125 Minuten.Furthermore, in an LD converter for a tapping weight of 125 to, the method of operation according to the invention was compared with a method of operation not according to the invention. In the former, 1050 kg of magnesite / anthracite mixture per melt were blown in continuously with argon from the bottom. In the procedure not according to the invention, the coating was 2000 kg / melt low-fire dolomite. In the procedure according to the invention, the spray repair mass was 0.3 kg / to, in the procedure not according to the invention 1.5 kg / to. The time interval between two taps was 95 minutes in the working method according to the invention and 125 minutes in the working method not according to the invention.
Vergleichsversuche wurden auch einem OBM-Konverter gemäß Fig. 3 für ein 80 to Abstichgewicht gemacht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden insgesamt 18 to Magnesit/Teer-Gemisch durch gezieltes Einwerfen zugeführt, um die Aufprallflächen beim Einfüllen zu schützen. Die maximale Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung betrug bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise 950 Schmelzen, bei der nicht erfindungsgemäßen Arbeitsweise im Mittel 750 Schmelzen.Comparative tests were also carried out on an OBM converter according to FIG. 3 for an 80 ton tapping weight. In the method according to the invention, a total of 18 tons of magnesite / tar mixture were introduced by targeted throwing in, in order to protect the impact surfaces when filling. The maximum durability of the refractory lining was 950 melts in the method according to the invention and 750 melts on average in the method not according to the invention.
Insgesamt hat sich gezeigt, daß die verwendeten Magnesite in ihrer Zusammensetzung das Endergebnis mitbestimmen. Reines MgCO3 ist durchaus verwendbar, wenn geeignete Körnungen zur Verfügung stehen, was Schwierigkeiten bereiten kann. Naturmagnesit steht dagegen in ausreichenden Mengen zur Verfügung und kann technologisch einfach angereichert und aufbereitet werden. Seine Härte von 2,5 bis 3,5 Moos läßt hinsichtlich Transport, Lagerung und Einbringung große Freizügigkeiten zu.Overall, it has been shown that the composition of the magnesite used also determines the end result. Pure MgCO 3 can be used if suitable grain sizes are available, which can be difficult. Natural magnesite, on the other hand, is available in sufficient quantities and can be easily enriched and processed technologically. Its hardness of 2.5 to 3.5 moss allows great freedom of movement with regard to transport, storage and introduction.
Es wurden beispielsweise eingesetzt:For example:
- 1. Chemisch aufbereiteter technischer Reinmagnesit: 98% MgCO3, Glühverlust 52,2%. 1. Chemically processed technical pure magnesite: 98% MgCO 3 , loss on ignition 52.2%.
- 2. Flotierter Naturmagnesit: 45% MgO, 3% CaO, 1,0% SiO2, 0,8% Fe2O3, Glühverlust 48%.2. Floated natural magnesite: 45% MgO, 3% CaO, 1.0% SiO 2 , 0.8% Fe 2 O 3 , loss on ignition 48%.
- 3. Gebrochener, gewaschener Naturmagnesit: 36% MgO, 10 % CaO, 5% SiO2, Glühverlust 47%. Die Gehalte an Schwefel und Phosphor lagen im Spurenbereich.3. Cracked, washed natural magnesite: 36% MgO, 10% CaO, 5% SiO 2 , loss on ignition 47%. The levels of sulfur and phosphorus were in the trace range.
Ein Vergleich der Resultate brachte erwartungsgemäß ähnliche Ergebnisse für die Produkte 1 und 2, wobei das Produkt 2 eine Oberdosierung von 8% verlangte. Das Produkt 3 verlangte eine Überdosierung von 34%. In einigen Fällen kann jedoch das Produkt 3 noch Verwendung finden (Erschmelzen von Baustählen etc.).A comparison of the results produced, as expected, similar results for products 1 and 2 , product 2 requiring an overdose of 8%. Product 3 required an overdose of 34%. In some cases, however, product 3 can still be used (melting of structural steels, etc.).
Die Dosierung der Produkte 1 bis 3 erfolgte in der erfindungsgemäßen Weise (Ansprüche 1 bis 4).Products 1 to 3 were dosed in the manner according to the invention (claims 1 to 4).
Als Zusätze wurden beispielsweise verwendet: Gekörnter Elektrographit (99% C, 1% Asche), gekörnter Anthrazit (91% C, 3% Asche, 5,6% flüchtige Bestandteile, 0,5% S). Der Elektrographit und der Anthrazit wurden entsprechend den in Anspruch 5 angegebenen Mengen eingesetzt. Als weiterer Zusatz wurde Walzenzunder in handelsüblicher Qualität verwendet sowie Fe2O3 in technisch reiner Handelsqualität. Die beiden letztgenannten Zusatzstoffe dienten als zusätzliche Sauerstoff- und Energiespender. Ihre Dosierung zielte auf die Endanalyse der zu fertigenden Stahlgüte.The following additives were used, for example: Grained electrographite (99% C, 1% ash), grained anthracite (91% C, 3% ash, 5.6% volatile components, 0.5% S ). The electrographite and anthracite were used in accordance with the amounts specified in claim 5. As an additional additive, mill scale in commercial quality was used as well as Fe 2 O 3 in technically pure commercial quality. The latter two additives served as additional oxygen and energy donors. Their dosage was aimed at the final analysis of the steel grade to be manufactured.
Zugegeben wurde auch gekörntes Reinaluminium in Handelsqualität. Dieses dient der Begrenzung des Sauerstoffgehaltes im Stahl (Al-beruhigte Stähle).Grained commercial grade pure aluminum was also added. This serves to limit the oxygen content in the steel (Al-calmed steels).
Auch Flußspat (CaF2) in stahlwerksüblicher Qualität wurde zugegeben zur beschleunigten Auflösung des üblichen metallurgischen Kalksatzes, indem SiO2-reiche Reaktionssäume um einzelne Kalkkörner unter Mitwirkung von Fluor zerstört werden. Die Mengenkombination für das beanspruchte Gemisch lag dabei um den Faktor 0,05 höher als die üblichen Dosierungen. Es können auch Zusatzstoffe hinzugegeben werden, die für die Herstellung spezieller S-armer Stähle der verstärkten Entschwefelung dienen. Die Dosierung liegt dabei um den Faktor 0,08 niedriger als üblich.Fluorite (CaF 2 ) in steel mill quality was also added to accelerate the dissolution of the usual metallurgical lime scale by destroying reaction seams rich in SiO 2 around individual lime grains with the help of fluorine. The quantity combination for the claimed mixture was 0.05 times higher than the usual doses. Additives can also be added that are used for the production of special low-S steels for increased desulfurization. The dosage is 0.08 times lower than usual.
Die Art der Zuführung des MgCO3 und der gegebenenfalls weiteren Zusätze richtet sich nach den apparativen Gegebenheiten und dem gewünschten metallurgischen Effekt. Es ist jeweils von Bedeutung, in welcher Schicht hauptsächlich zugeführt werden soll, d.h. bevorzugt dem metallurgischen Bad, der Grenzschicht Metall/Schlacke oder der aufschwimmenden Schlacke.The way in which the MgCO 3 is added and any other additives are used depends on the equipment and the desired metallurgical effect. It is important in each case in which layer the main feed should be, ie preferably the metallurgical bath, the metal / slag boundary layer or the floating slag.
So kann bei einem Lichtbogenofen entgegen der Darstellung von Fig. 1 beispielsweise durch geeignete Bodenelemente eingeblasen oder Fülldraht in die Metallschmelze durch Einspulen eingeführt werden. Es ist auch ein Einblasen mit einer feuerfesten Lanze zwischen Metallbad und Schlacke möglich anstelle der dargestellten pneumatischen Förderung durch Aufblasen auf das metallurgische Bad. Gleiches gilt für andere Schmelzgefäße, in denen mindestens die Schlackenzone mit basischem Material ausgekleidet ist.In an arc furnace, for example, contrary to the illustration in FIG. 1, suitable base elements can be blown in or cored wire can be introduced into the molten metal by winding. It is also possible to blow in with a refractory lance between the metal bath and slag instead of the pneumatic conveying shown by blowing on the metallurgical bath. The same applies to other melting vessels in which at least the slag zone is lined with basic material.
Die Art der Zuführung von MgCO3 gemäß Fig. 3 (Anspruch 13) dient im Gegensatz zu den anderen Zuführarten im wesentlichen der Reparatur. Das von Hand oder maschinell eingeworfene Produkt verflüssigt sich unter der Hitzeeinwirkung auf der Reparaturstelle, indem der verwendete Stahlwerksteer verkrackt. Die einsetzende Gasabspaltung aus dem Magnesit bewirkt zusätzlich eine thermisch isolierende, mit MgO und Kohlenstoff angereicherte widerstandsfähige Kruste, die am Altmauerwerk anbackt und dieses schützt.The type of supply of MgCO 3 according to FIG. 3 (claim 13) serves in contrast to the other types of supply essentially for repair. The product, which is thrown in by hand or by machine, liquefies under the influence of heat at the repair site by cracking the steel mill tar used. The onset of gas elimination from the magnesite additionally creates a thermally insulating, crust enriched with MgO and carbon, which bakes on the old masonry and protects it.
Bei den angestellten Untersuchungen wurde ferner festgestellt, daß das bei der thermischen Zersetzung entstehende Gas und die hierdurch entstehende schaumige Schlacke die Betriebsgeräusche metallurgischer Gefäße stark dämpft und somit die Arbeitsbedingungen humanisiert (z.B. Reduzierung von 120 auf 70 db in der Heizphase), eine leichtere Entsorgung zuläßt (die abgezogene Schlacke ist weniger kompakt) und eine neutrale bis leicht reduzierende Ofenatmosphäre erzeugt und somit die Gefahr von Verpuffungen weitgehend verhindert wird (Luftsauerstoff wird durch Kohlendioxid verdrängt). Ferner wird der spezifische Staubanteil in den abgeführten Gasen reduziert und somit eine bessere Ausnützung der festen Reaktionspartner ermöglicht. Der Kalksatz konnte, wie oben gezeigt, beispielsweise um 840 kg pro Schmelze gesenkt werden. Die thermischen Abstrahlverluste an der Badoberfläche wurden stark abgesenkt. Wie die Beispiele zeigen, konnte der spezifische Energiebedarf drastisch verringert werden. Der Abbrand der Graphitelektroden sank deutlich. Der spezifische Sauerstoffbedarf sank ebenfalls, wenn die Lanze in die Schlackenschicht eingebettet auf das metallurgische Bad blies. Die Zeiten zwischen zwei Abstichen wurden durch schnelleres Aufschmelzen und -heizen kürzer und dadurch die Produktivität gesteigert.In the investigations carried out it was also found that the and the gas produced during thermal decomposition resulting foamy slag the operating noises metallurgical Vessels strongly dampen and thus humanize the working conditions (e.g. Reduction from 120 to 70 db in the heating phase), an easier one Disposal permits (the slag removed is less compact) and creates a neutral to slightly reducing furnace atmosphere and thus the risk of deflagration is largely prevented (atmospheric oxygen is replaced by carbon dioxide). Furthermore, the specific The proportion of dust in the discharged gases is reduced and therefore a better one Utilization of the fixed reaction partners enables. The lime set could, as shown above, for example, around 840 kg per melt be lowered. The thermal radiation losses on the bathroom surface have been greatly lowered. As the examples show, the specific energy requirements can be drastically reduced. The burn up of the Graphite electrodes dropped significantly. The specific oxygen requirement decreased also if the lance is embedded in the slag layer on the metallurgical bath blew. The times between two racking were by melting and heating faster and therefore shorter Productivity increased.
Claims (13)
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