DE3742415C1

DE3742415C1 - Covering bulk material for covering liquid pig iron or steel in metallurgical vessels

Info

Publication number: DE3742415C1
Application number: DE3742415A
Authority: DE
Inventors: Jochen Ing Allenstein; Klaus Dipl-Ing Schramm
Original assignee: Frank and Schulte GmbH
Current assignee: Frank and Schulte GmbH
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1988-12-01

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Abdeck schüttgut zum Abdecken von flüssigem Roheisen oder Stahl in metallurgischen Gefäßen. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Abdeckschütt gutes. - Metallurgische Gefäße bezeichnet insbesondere Pfan nen, Stranggießverteiler und Kokillen.

Bei dem (aus der Praxis) bekannten Abdeckschüttgut, von dem die Erfindung ausgeht, wird als Abdeckstoff Flugasche von Kraftwerkskesselanlagen oder Reisschalenasche eingesetzt. Dabei arbeitet man mit verschiedenen Bindern. Die aus Flug asche hergestellten Pellets sind zwar leicht und das Abdeck schüttgut insgesamt hat als Abdeckung auf flüssigem Roheisen oder flüssigem Stahl eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Das bekannte Abdeckschüttgut ist jedoch sauer eingestellt und reagiert stark mit der basischen Feuerfestauskleidung der metallurgischen Gefäße. Die basische Feuerfestauskleidung der metallurgischen Gefäße nimmt daher vorzeitig Schaden, was aufwendige Reparatur- oder Erneuerungsmaßnahmen zur Folge hat. Außerdem enthalten saure Abdeckmittel große Mengen an freiem Siliciumdioxid. Das kann Stahlverunreinigungen sowie Analysenverschlechterungen hervorrufen. Die Abdeckung von flüssigem Roheisen oder flüssigem Stahl muß im übrigen häufig die metallurgische Funktion einer Schlacke erfüllen und soge nannte Schlackenarbeit leisten. Diese ist bei dem bekannten Abdeckschüttgut in starkem Maße verbesserungsbedürftig.

Im übrigen kennt man im Gießereibetrieb feinkörnigen Olivin, der dort als silikoseverhindernder Formsand eingesetzt wird.

Aufgrund seiner hohen Dichte von etwa 3,3 g/cm³ und wegen seines hohen Schüttgewichtes im feinkörnigen Zustand, welches bei etwa 1,9 kg/dm³ liegt, ist das Mineral Olivin als Abdeck schüttgut praktisch nicht brauchbar. - Olivin ist bekanntlich ein gesteinsbildendes Nesosilicat, d. h. Silicat mit iso lierten, inselartigen [SiO₄]^4--Tetraedern, die durch Metall ionen zusammengehalten werden. Die Olivin-Reihe hat die Zu sammensetzung (Mg,Fe)₂[SiO₄]. Zwischen den Endgliedern Fors terit Mg₂[SiO₄] und Fayalit Fe₂[SiO₄] liegt eine unbeschränkt isomorphe Mischungsreihe vor. Olivin ist eine frühe Ausschei dung in magmatischen Gestein. Als typisches und vorherr schendes Mineral ist Olivin in ultrabasischen Tiefengesteinen enthalten. Olivin ist häufiger Bestandteil feuerfester Mag nesia-Produkte, besonders von feuerfesten Chrommagnesit steinen, und ist Hauptbestandteil der feuerfesten Forsterit steine und Forsteritmassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abdeckschütt gut anzugeben, welches bei guter Wärmeisolationsfähigkeit die Feuerfestauskleidung der metallurgischen Gefäße schont und, nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung, auch eine ausreichende Schlackearbeit leistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß als Ab deckstoff feingemahlener Olivin eingesetzt ist, welcher mit dem Binder in den Pellets eine Mischung mit porig aufge lockerter Struktur aufweist, und daß das Schüttgewicht der Pellets, bezogen auf das Schüttgewicht des körnigen Roholi vins von 1,9 kg/dm³, um zumindests 30% reduziert ist. Der Aus druck Schüttgewicht der Pellets bezieht sich auf eine Schüt tung aus den Pellets. Olivin bezeichnet im Rahmen der Er findung insbesondere den Forsterit oder Olivin mit hohem An teil an Forsterit. Nach bevorzugter Ausführungsform der Er findung besitzt der feingemahlene Olivin eine Körnung von < 0 bis 1 mm, vorzugsweise bis 0,2 mm. Das Schüttgewicht der Pellets soll vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 1,3 kp/dm³ liegen. Im allgemeinen werden die Pellets nach der Formung mit Heißluft bei 150° bis 200°C getrocknet und danach mit Luft gekühlt.

Im Rahmen der Erfindung kann mit den verschiedensten Bindern gearbeitet werden. Um die porig aufgelockerte Struktur bei der Herstellung der Pellets sicherstellen zu können, emp fiehlt es sich, als Binder einen Stärkebinder oder einen Celluloseetherbinder einzusetzen. Man kann auch mit hydrauli schen Bindern arbeiten. Die Pellets des erfindungsgemäßen Abdeckschüttgutes besitzen zweckmäßigerweise einen Durchmes ser von 1 bis 20 mm. Vorzugsweise wird aus Gründen der Wärme isolation mit Pellets gearbeitet, deren Durchmesser im Be reich von 1 bis 5 mm liegen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, in die Pellets spezifisch leichte Stoffe, wie feinteili ges Holzmehl, Papiermehl, Perlit, Vermiculit, Blähton, Polystyrol, Styropor u. dgl. einzumischen. Soweit diese brennbar sind, brennen diese aus. Das erfindungsgemäße Abdeckschüttgut des beschriebenen Aufbaus leistet ohne weiteres bereits eine gute Schlackenarbeit. Um sie zu verbessern, können in die Pellets Stoffe aus der Gruppe Kalkstein, Dolomit und Magne sit, oder Mischungen davon, eingemischt werden.

Mit anderen Worten wird im Rahmen der Erfindung feingemahle ner Olivin, insbesondere feingemahlener Forsterit, im Korn bereich von 0 bis 1 mm, vorzugsweise von 0 bis 2 mm, als Ab deckstoff verwendet, jedoch zu diesem Zweck besonders einge stellt, nämlich mit einem geeigneten Binder porig aufge lockert, und danach pelletiert und mit Heißluft getrocknet.

Durch Zugabe von spezifisch leichten Stoffen, aber auch Stof fen leichten Schüttgewichtes, kann das Schüttgewicht der Pel lets in sehr weiten Grenzen beeinflußt werden. Da die Pellets auch andere Stoffe metallurgischer Zweckbestimmungen aufnehmen können, erfüllt das erfindungsgemäße Abdeckschüttgut die ein gangs erwähnten komplexen Forderungen. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß das erfindungsgemäße Abdeckschüttgut auch auf einfache Weise hergestellt werden kann. Insoweit ist Gegenstand der Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung der Pellets für das erfindungsgemäße Abdeckschüttgut. Dabei werden die feinkörnigen Anteile und der Binder gemischt und die Mischung wird mit Hilfe eines Pelletiertellers unter Zu gabe von Wasser, z. B. in Form von Wassernebel, zu Pellets ge formt. Erfindungsgemäß wird die Mischung vor dem Pelletieren, z. B. mit Hilfe eines Wirblers, porig aufgelockert. Die porig aufgelockerte Mischung wird pelletiert, die Pellets werden wie angegeben getrocknet. Die feinkörnigen Anteile und der Binder können mit etwa 50% des erforderlichen Wassers ange macht werden. Der Rest des Wassers wird dann beim Pelletieren beigegeben.

Bewährt haben sich Pellets der folgenden Zusammensetzungen:

Beispiel 1

93-98%Olivinsand 0,5-6%Bindemittel auf Basis kaltwasserlöslicher Stärke binder bzw. Celluloseetherbinder H₂O < 0,5%
Rest sonst. Verunreinigungen, wobei das Schüttgewicht bei 0,4-1,3 kp/dm³ liegt.

Beispiel 2

40-90%Olivinsand 0,5-6%Bindemittel wie in Beispiel 1 5-55%Kalksteinmehl H₂O 1%
Rest sonst. Verunreinigungen, wobei das Schüttgewicht zwi schen 0,4 und 1,3 kp/dm³ liegt.

Beispiel 3

90-97%Olivin 0,5-3%Bindemittel auf Basis von Stärkebindern 0,05-1%Ausbrennmittel in Form von Polystyrol H₂O < 0,5%
Rest sonst. Verunreinigungen, wobei das Schüttgewicht bei 0,4-1,3 kp/dm³ liegt.

Beispiel 4

40-90%Olivinsand 0,5-2%Bindemittel in Form von Celluloseether 5-50%Magnesit 0,05-1%Ausbrennmittel in Form von Holzmehl, Papiermehl, Kunststoffschnitzel Rest sonst. Verunreinigungen, wobei das Schüttgewicht zwi schen 0,4 und 1,3 kp/dm³ liegt.

Claims

1. Abdeckschüttgut zum Abdecken von flüssigem Roheisen oder Stahl in metallurgischen Gefäßen, - bestehend aus Pellets, die aus einem feinkörnigen Abdeckstoff und einem Binder ge formt sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckstoff feingemahlener Olivin eingesetzt ist, welcher in der Mischung mit dem Binder in den Pellets eine porig aufgelockerte Struktur aufweist, und daß das Schüttge wicht der Pellets, bezogen auf das Schüttgewicht des kör nigen Roholivins von etwa 1,9 kp/dm³, um zumindest 30% reduziert ist.

2. Abdeckschüttgut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feingemahlene Olivin eine Körnung von < 0 bis 1 mm, vorzugsweise bis 0,2 mm, aufweist.

3. Abdeckschüttgut nach einem der Ansprüche 1 oder 2, daß das Schüttgewicht der Pellets im Bereich von 0,4 bis 1,3 kp/dm³ liegt.

4. Abdeckschüttgut nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder ein Stärkebinder eingesetzt ist.

5. Abdeckschüttgut nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder ein Celluloseetherbinder ein gesetzt ist.

6. Abdeckschüttgut nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Binder ein hydraulischer Binder ein gesetzt ist.

7. Abdeckschüttgut nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets einen Durchmesser von 1 bis 20 mm, vorzugsweise von 1 bis 5 mm, aufweisen.

8. Abdeckschüttgut nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Pellets spezifisch leichte Stoffe, wie feinteiliges Holzmehl, Papiermehl, Palit, Vermiculit, Blähton, Polystyrol, Styropor u. dgl. eingemischt sind.

9. Abdeckschüttgut nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Pellets feinteilige Stoffe aus der Gruppe Kalkstein, Dolomit, Magnesit, Tone, Betonite oder Mischungen davon eingemischt sind.

10. Verfahren zur Herstellung von Pellets nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die feinkörnigen Anteile und der Binder gemischt und die Mischung mit Hilfe eines rotierenden Pelletiertellers unter Zugabe von Wasser, z. B. in Form von Wassernebel, zu Pellets geformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung vor dem Pel letieren, z. B. mit Hilfe eines Wirblers porig aufgelockert und die porig aufgelockerte Mischung pelletiert sowie danach getrocknet wird.