DE4002284A1 - Mittel zum entschwefeln von eisenschmelzen - Google Patents
Mittel zum entschwefeln von eisenschmelzenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zum Entschwefeln von
Metallschmelzen, insbesondere von flüssigem Roheisen, bestehend aus feinkörnigen
Magnesiumteilchen, wobei jedes Magnesiumteilchen mehrere Überzüge
aufweist.
Entschwefelungsmittel, die aus einer Mischung aus feinteiligen Magnesiumteilchen
und weiteren Stoffen mit entschwefelnder Wirkung, wie Kalk, Calciumcarbid,
Kalkstein und Dolomit bestehen, sind bekannt, beispielsweise
aus der deutschen Patentschrift 30 00 927 und aus der US-Patentschrift
41 82 626. Nachteilig bei diesen Entschwefelungsmitteln ist, daß bei der
Lagerung und dem Transport Probleme entstehen, beispielsweise durch eine
Entmischung des Mittels. Ferner besteht die Gefahr, daß das Magnesium des
Mittels mit Feuchtigkeit reagiert und es zur Bildung von Wasserstoff
kommt. Probleme können sich auch ergeben beim Einleiten des Entschwefelungsmittels
in die flüssige Metallschmelze wegen der Heftigkeit der
Reaktion des Magnesiums mit der Metallschmelze.
Es sind andere Entschwefelungsmittel, die Magnesium enthalten, vorgeschlagen
worden, mit denen einzelne oder mehrere der vorbeschriebenen
Nachteile vermieden werden sollen. So ist aus der europäischen Patentanmeldung
02 57 718 ein Entschwefelungsmittel bekannt, bestehend aus Stoffen,
wie Kalk, Calciumcarbid, Magnesiumoxid, CaAl₂O₃, Al₂O₃ und
Mischungen dieser Stoffe, die mit Magnesium imprägniert sind. Hierdurch
soll die Gefahr der Entmischung beim Transport, bei der Lagerung und bei
der Handhabung herabgesetzt werden; ferner soll sich eine wirkungsvollere
Entschwefelung, eine bessere Übereinstimmung von Charge zu Charge und ein
geringerer Meallauswurf ergeben. Nachteilig bei diesem Entschwefelungsmittel
ist jedoch, daß die unterschiedliche Korngröße zu Segregationen
führt. Nachteilig bei diesem Entschwefelungsmittel ist ferner, daß das
imprägnierte Magnesium außen ungeschützt vorliegt, abriebgefährdet ist,
so daß reiner Magnesiumstaub neben körnigen Mg-Mischungen auftreten kann.
Ferner befindet sich das Magnesium auf der Kornaußenseite, und bei einer
Feuchtigkeitseinwirkung ist eine Wasserstoffentwicklung möglich.
In der US-Patentschrift 41 37 072 ist ein Entschwefelungsmittel beschrieben
worden, das aus Magnesium und aus einem oder mehreren Stoffen ausgewählt
aus der Gruppe MgO, Kalk und Aluminiumoxid bestehen kann. Aus diesen
Bestandteilen wird unter Zusatz eines Bindemittels ein geformtes Produkt
gebildet, das vorliegen kann in Form von Körnchen, Granalien,
Pellets, Kugeln und dergleichen. Dieses bekannte Entschwefelungsmittel
soll eine bessere Entschwefelungswirkung gegenüber einem konventionellen
Entschwefelungsmittel aus Calciumcarbid haben.
Die genannten Bestandteile MgO, Kalk und Aluminiumoxid sollen als
Verdünnungsmittel für das Magnesium in den Entschwefelungsmitteln wirken,
um auf diese Weise die unerwünschte Verdampfung des Magnesiums zu verhindern
oder zu minimieren; ferner sollen sie die heftige Reaktion des Magnesiums
abschwächen. Die Nachteile dieses Entschwefelungsmittels bestehen
darin, daß die Reduktion des MgO durch Kohlenstoff oder einem anderen
Desoxidationsmittel im großtechnischen Maßstab bei RE-Temperatur nicht
durchführbar ist, was bereits mit Aluminium als Desoxidationsmittel getestet
wurde. Die Nachteile dieses Entschwefelungsmittels bestehen ferner
darin, daß reines Magnesium erst nach der Reduktion mit z. B. C oder Al
vorliegt und reagieren kann. Diese gewünschte Reaktion kann in der kurzen
Zeit des Einblasens und Aufsteigens in dem Metallbad nur unzureichend
ablaufen.
Es sind weiter Entschwefelungsmittel bekannt, bei denen die Magnesiumteilchen
Überzüge aus verschiedenen Salzgemischen aufweisen. Hierzu werden
beispielsweise die britische Patentanmeldung 20 29 457, die europäische
Patentanmeldung 00 58 322 und die US-Patentschrift 44 57 775 genannt.
Bei den Salzen handelt es sich überwiegend um Chloride mit einer
Zusammensetzung, die gleichzeitig mit Magnesium flüssig wird. Das Aufbringen
geschieht beispielsweise so, daß in einem Salzbad Magnesium aufgeschmolzen
und gerührt wird und daß über einen Sprühteller beide Materialien
flüssig verteilt werden. Das Ergebnis sind Magnesiumkugeln, die
bis zu 15% Salzumhüllung tragen. Diese Salzumhüllung soll in erster
Linie die Explosionsneigung des Materials dämpfen. Diese bekannten
Entschwefelungsmittel haben den Nachteil der Halogenabscheidung während der
Reaktion. Darüber hinaus sind sie meist unterschiedlich hygroskopisch, was
zur Umsetzung des Magnesiums mit Luftfeuchtigkeit führt, die in der Salzumhüllung
aufgenommen wird. Die Lagerung kann zudem zu Agglomeraten führen,
die ein gezieltes Einblasen mit niedrigen Einblasgeschwindigkeiten
nicht ermöglichen. Durch den niedrigen Schmelzpunkt der Salzumhüllung
kommt es zeitweilig zu Verstopfungen in den Einblaslanzen.
In der europäischen Patentanmeldung 02 92 205 ist ein Entschwefelungsmittel
offenbart worden, bei dem feinteilige Magnesiumteilchen einen ersten
Überzug aus einer hydrophoben Verbindung, insbesondere Öl, und einen
zweiten Überzug aus feinteiligem Feuerfestmaterial aufweisen. Das Feuerfestmaterial
des zweiten Überzuges kann aus einem oder mehreren Stoffen
bestehen, ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumoxid, Magnesia, Silika,
Titanoxid, Kalk, Dolomit, Calciumcarbonat, Calciumaluminate, andere feuerfeste
Aluminate, feuerfeste Silikate oder Alumino-Silikate. Der zweite
Überzug aus Feuerfestmaterial kann selbst aus einem ersten und einem
zweiten Überzug bestehen, wobei die Beschaffenheit der Überzüge gleich
oder unterschiedlich sein kann. Bei diesem Entschwefelungsmittel ist
nachteilig, daß die Überzüge vorwiegend keine Entschwefelungsmittel, sondern
nur Ballaststoffe sind.
In der europäischen Patentanmeldung 03 28 270 wird als hydrophobe Verbindung
z. B. Epoxidharz oder Novolakharz für den ersten Überzug und Soda-
Asche für den zweiten Überzug verwendet. Die Verwendung der genannten
organischen Stoffe hat sich als ungünstig erwiesen, weil bei der Aufbringung
ein Lösungsmittel oder ein Härter erforderlich ist, der zu gesundheitlichen
Schäden des Personals beim Einsatz des Entschwefelungsmittels
führen kann. Der Wirkungsgrad des Entschwefelungsmittels wird zudem nicht
verbessert.
Schließlich ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 18 024 ein
Stahlbehandlungsmittel in Form von Briketts bekannt, das aus mehreren
Schichten besteht, wobei die äußere Schicht Desoxidationsmittel und die
darunterliegenden Schichten Entstickungs- und Entschwefelungsmittel aufweisen
können. Die Nachteile dieses Mittels sind darin zu sehen, daß das
Material wegen des zu großen Kornaufbaus nicht pneumatisch gefördert werden
kann und im Tauchverfahren, das nicht analysendurchgängig ist, eingesetzt
werden muß.
Bei der heutigen Stahlherstellung und den damit verbundenen Qualitätsansprüchen
sind im wesentlichen die Begleitelemente Stickstoff und Schwefel
störend in der Stahlanalyse und werden bereits bei der Roheisenentschwefelung
entfernt. Bei diesem Prozeß ist aus wirtschaftlichen Gründen
nachteilig, daß beim Abschlackvorgang Eisenverluste entsprechend der
hohen Schlackenmengen entstehen. Bei dem bekannten Entschwefelungsverfahren,
bestehend aus einer Mischung aus Calciumcarbid und Magnesium, besteht
der Nachteil, daß die entstehende Reaktionsschlacke hohe zitronensäurelösliche
Anteile enthält und damit nur auf einer Sonderdeponie gelagert
werden kann. Ferner fehlt dieser Mischung zur Verbesserung des
Entschwefelungswirkungsgrades ein Konditionierungsmittel, z. B. SiO₂,
das wegen des schlackenverflüssigenden Effektes die Schwefelaufnahmefähigkeit
der Schlacke positiv beeinflußt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Entschwefelungsmittel
der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß die beschriebenen
Nachteile vermieden werden können. Insbesondere soll bei gleich guter
oder verbesserter Entschwefelungswirkung die Gefahr der Entmischung und
des Abriebes des Mg-Kornes beim Transport sowie Förderprobleme bei auftretendem
Feinanteil und Gefahr der Metallstaubexplosion herabgesetzt
werden, die Reaktion der Magnesiumteilchen mit Feuchtigkeit vermieden
und ein ruhiger Reaktionsverlauf beim Einblasen des Entschwefelungsmittels
in die Metallschmelze erreicht werden.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Neben der Entschwefelung sind gleichzeitig weitere metallurgische Behandlungen
der Metallschmelzen, wie Desoxidieren und Entsticken, mit dem
neuen Entschwefelungsmittel sowie die Handhabung der Entschwefelungsschlacken
beim Abziehen vom Entschwefelungsgefäß möglich, um die Eisenverluste
zu minimieren. Außerdem wird die Deponiefähigkeit verbessert
bzw. ein Wiedereinsatz ermöglicht. Diese Abschlackverluste werden im
Rahmen der Erfindung durch Schlackenkonditionierungsmittel minimiert,
wie z. B. durch Zugabe von Flußspat oder SiO₂-Trägern, um die Entschwefelungsschlacke
zu verflüssigen.
Gemäß Anspruch 1 wird als erster, die Magnesiumteilchen unmittelbar umgebender
Überzug Kieselsäure mit hoher Feinteiligkeit und großer spezifischer
Oberfläche, kolloidale und/oder amorphe und/oder kristalline Kieselsäure
und/oder Kieselrauch benutzt. Aufgrund ihrer Feinteiligkeit und
großen Oberfläche wirken diese Stoffe als Klebmittel und gleichzeitig als
Schlackenverflüssiger für die weiteren Überzüge; ferner kann ein Überzug
aus den genannten Stoffen mit dünnerer Schichtdicke als der bekannte
Öl-Überzug auf den Magnesiumteilchen aufgebracht werden, so daß dadurch
der Anteil der weiteren Überzüge erhöht werden kann.
Die Möglichkeit der Verwendung stark reaktiv entschwefelnder Überzüge wie
Alkalien und Erdalkalien haben den Vorteil, daß neben einer Verbesserung
der Entschwefelungswirkung sich jede gewünschte Stoffkombination einstellen
läßt und hierdurch eine Addition der einzelnen Stoffvorteile erreicht
werden kann. Somit liegt die Möglichkeit vor, aufgrund der Preisentwicklung
der Entschwefelungsmittel auf dem Weltmarkt die Entschwefelungsmittel,
die als Überzug/Überzüge verwendet werden, so zu kombinieren und
gezielt zu verwenden, daß immer die zur Zeit wirtschaftlichste Roheisenentschwefelung
realisiert werden kann.
Die weiteren Überzüge aus weniger reaktiven Entschwefelungsmitteln gemäß
Anspruch 2 dienen als Schutzüberzüge, insbesondere gegen die Aufnahme von
Feuchtigkeit und zur Vermeidung von Wasserstoffentwicklung.
Die zusätzlichen weiteren möglichen Überzüge aus Flußmitteln, Desoxidations-
und Entstickungsmitteln gemäß den Ansprüchen 3 und 4 erweitern
den Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittels in
vorteilhafter Weise, so daß dieses gleichzeitig zur metallurgischen
Behandlung der Metallschmelze und zur Konditioinierung der Schlacke eingesetzt
werden kann.
Die stark reaktiven Entschwefelungsmittel sind nach Anspruch 5 bevorzugt
ausgewählt aus der Gruppe der Erdalkalien und Alkalien, wie z. B. Calciumoxid
und Natriumcarbonat, während die weniger reaktiven Entschwefelungsmittel
nach Anspruch 6 aus der Gruppe der Alkalien und Erdalkalien,
wie z. B. Calciumborat, Calciumcarbonat, Ca(OH)₂, Calciumaluminat und
Natriumborat ausgewählt sind.
Das Flußmittel nach Anspruch 7 wird bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe
Colemanit, Flußspat, Kryolit und SiO₂, während das Desoxidationsmittel
gemäß Anspruch 8 bevorzugt ausgewählt wird aus der Gruppe Aluminium, Calcium-
Silizium und Kohlenstoffe und Magnesium.
Das Entstickungsmittel nach Anspruch 9 wird bevorzugt ausgewählt aus der
Gruppe Titan, Aluminium, Vanadium, Nickel, Natrium und Magnesium.
Bezüglich der Anteile des Magnesiums bzw. der weiteren Stoffe im überzogenen
Entschwefelungsmittelteilchen wird auf die Ansprüche 10 bis 16
verwiesen.
Bezüglich der Korngröße der verwendeten Überzugsstoffe wird auf die
Ansprüche 17 bis 22 verwiesen.
Nach Anspruch 23 wird bevorzugt als Entschwefelungsmittel ein rieselfähiger
Weichbrandkalk verwendet. Die Korngröße dieses Weichbrandkalkes liegt
im Bereich von <30 µm, bevorzugt im Bereich von <16 µm.
Als Vorteil der Erfindung wird angesehen, daß die mit dem Transport, der
Lagerung und der Verwendung von Magnesium enthaltenden Entschwefelungsmittel
verbundenen Probleme gelöst werden und daß aufgrund der Verwendung
reiner Entschwefelungsmittel als Überzüge eine verbesserte Entschwefelungswirkung
erzielbar ist; ferner ergibt sich die Möglichkeit, jede gewünschte
Stoffkombination einzustellen, wodurch eine Addition der einzelnen
Stoffvorteile erreichbar ist. Durch die Verwendung von Kieselsäure
mit hoher Feinteiligkeit und großer spezifischer Oberfläche, von kolloidaler
und/oder amorpher und/oder kristallinischer Kieselsäure und/oder
Kieselrauch als erste Überzugsschicht kann der Anteil der metallurgisch
wirksamen Schichten vergrößert werden. Die dadurch mögliche Ausbringung
von Überzügen aus Flußmitteln, Desoxidations- und Entstickungsmitteln
erweitert den Anwendungsbereich des Entschwefelungsmittels in vorteilhafter
Weise.
Die Möglichkeit verschiedenartiger Stoffkombinationen ergeben den Vorteil,
daß die Schlacke aus der Reaktionsproduktion derart konditioniert
werden kann, daß eine verbesserte Deponiefähigkeit entsteht. Außerdem
können die so konditionierten Schlacken in den Prozeß zur Roheisengewinnung
wieder eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Ein mit Überzügen versehenes Entschwefelungsmittel auf der Basis von
Magnesiumteilchen wurde im Betriebsmaßstab hergestellt, bestehend aus
folgenden Anteilen in Gew.-%:
Magnesium|= 20% | |
kolloidale Kieselsäure | = 2% |
rieselfähiger Weichbrandkalk | = 68% |
Aluminium | = 10% |
Das Magnesium hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 mm, die
kolloidale Kieselsäure hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von
0,2 µm.
Der rieselfähige Weichbrandkalk und das Aluminium hatten eine durchschnittliche
Korngröße von 90% <100 µm.
Das Magnesium und die kolloidale Kieselsäure wurden in einem Hochenergiemischer
(Eirich-Mischer) während einer Zeit von 5 Min. gemischt. Anschließend
wurde zunächst der rieselfähige Weichbrandkalk zugesetzt und
das Mischen während einer Zeit von 5 Min. fortgesetzt. Schließlich wurde
das Aluminium zugesetzt und nochmals während einer Zeit von 5 Min. gemischt.
Der Grad des Schutzes gegen Wasseraufnahme, der den Magnesiumteilchen gewährt
wird, die einen Überzug aus kolloidaler Kieselsäure und die weiteren
Überzüge aus rieselfähigem Weichbrandkalk und Aluminium besitzen,
wurde eingeschätzt durch Eintauchen der überzogenen Teilchen in Wasser
und durch Messung der Bildung von Wasserstoff.
Die Wasserstoffbildung wurde bestimmt zu = 0,5 l/kg·h. Ein Vergleichstest
ergab, daß Magnesiumpartikel ohne Überzüge eine Gasentwicklung
von = 1 l/kg·h aufwiesen.
Der Grad des Abriebs bei der Förderung der Magnesiumteilchen, die einen
Überzug aus kolloidaler Kieselsäure und die weiteren Überzüge aus rieselfähigem
Weichbrandkalk und Aluminium besitzen, in einer Förderleitung
von 120 m Länge, wurde bestimmt zu 14 Gew.-%. Ein vergleichbares
Entschwefelungsmittel, das keinen Überzug aus kolloidaler Kieselsäure besaß,
wies einen Abrieb von 23 Gew.-% auf.
Mit dem erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittel wurden Roheisenchargen
entschwefelt, die eine Anfangstemperatur von 1320°C besaßen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Erläuterungen
¹) Lfd. bzw. Chargen-Nr. = Nummer der untersuchten Charge
²) Roheisenmenge = Menge der jeweiligen Roheisencharge in t
³) Ent-S-menge = Menge des Entschwefelungsmittels in kg/Charge
⁴) S₀ = Ausgangsschwefelgehalt der Roheisenschmelze in %
⁵) S₁ = Endschwefelgehalt der Roheisenschmelze in % nach der Behandlung
⁶) Ent-S-Menge kg/t RE = spezifische Menge des Entschwefelungsmittels in kg/t Roheisen
⁷) Errechnete kg/Mg/t RE = errechnete Menge Mg/t Roheisen
⁸) S₀/S₁ = Verhältnis des Anfangsschwefelgehaltes zum Endschwefelgehalt
²) Roheisenmenge = Menge der jeweiligen Roheisencharge in t
³) Ent-S-menge = Menge des Entschwefelungsmittels in kg/Charge
⁴) S₀ = Ausgangsschwefelgehalt der Roheisenschmelze in %
⁵) S₁ = Endschwefelgehalt der Roheisenschmelze in % nach der Behandlung
⁶) Ent-S-Menge kg/t RE = spezifische Menge des Entschwefelungsmittels in kg/t Roheisen
⁷) Errechnete kg/Mg/t RE = errechnete Menge Mg/t Roheisen
⁸) S₀/S₁ = Verhältnis des Anfangsschwefelgehaltes zum Endschwefelgehalt
K-Wert = diejenige Entschwefelungsmittelmenge, die nötig ist, um
die Entschwefelung l zu erzielen; auch Steigung der Verbrauchskurve
an Schwefelungsmittel.
Ein mit Überzügen versehenes Entschwefelungsmittel auf der Basis von
Magnesiumteilchen wurde im Betriebsmaßstab hergestellt, bestehend aus
folgenden Anteilen in Gew.-%:
Magnesium|= 73% | |
kolloidale Kieselsäure | = 2% |
rieselfähiger Weichbrandkalk | = 15% |
Flußspat | = 10% |
Das Magnesium hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 mm; die
kolloidale Kieselsäure hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von
0,2 µm.
Der rieselfähige Weichbrandkalk und der Flußspat hatten eine durchschnittliche
Korngröße von 90% <40 µm.
Das Magnesium und die kolloidale Kieselsäure wurden in einem Hochenergiemischer
(Eirich-Mischer) während einer Zeit von 5 Min. gemischt. Anschließend
wurde zunächst der rieselfähige Weichbrandkalk zugesetzt und
das Mischen während einer Zeit von 5 Min. fortgesetzt. Schließlich wurde
der Flußspat zugesetzt und nochmals während einer Zeit von 5 Min. gemischt.
Die überzogenen Magnesiumteilchen wurden von den nicht haftengebliebenen
Teilchen aus kolloidaler Kieselsäure, Weichbrandkalk und Flußspat getrennt.
Der Anteil der nicht haftengebliebenen Teilchen wurde zu 11
Gew.-% bestimmt. Ein vergleichbares Entschwefelungsmittel, das keinen
Überzug aus kolloidaler Kieselsäure besaß, wies 18 Gew.-% nicht haftengebliebener
Teilchen auf.
Der Grad des Schutzes gegen Wasseraufnahme, der den Magnesiumteilchen gewährt
wird, die einen Überzug aus kolloidaler Kieselsäure und die weiteren
Überzüge aus rieselfähigem Weichbrandkalk und Flußspat besitzen,
wurde eingeschätzt durch Eintauchen der überzogenen Teilchen in Wasser
und durch Messung der Bildung von Wasserstoff.
Die Wasserstoffbildung wurde bestimmt zu 0,5 l/kg·h. Ein Vergleichstest
ergab, daß Magnesiumpartikel ohne Überzüge eine Gasentwicklung von
= 1 l/kg·h aufwiesen.
Der Grad des Abriebs bei der Förderung der Magnesiumteilchen, die einen
Überzug aus kolloidaler Kieselsäure und die weitere Überzüge aus rieselfähigem
Weichbrandkalk und Flußspat besitzen, in einer Förderleistung
von 120 m Länge, wurde bestimmt zu 12 Gew.-%. Ein vergleichbares
Entschwefelungsmittel, das keinen Überzug aus kolloidaler Kieselsäure besaß,
wies einen Abrieb von 21 Gew.-% auf.
Mit dem erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittel wurden Roheisenchargen
entschwefelt, die eine Anfangstemperatur von 1320°C besaßen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2a wiedergegeben. In Tabelle 2b sind ferner die
zugehörigen Abschlackmengen in kg/t RE und die Roheisenverluste ebenfalls
in kg/t RE enthalten.
Ein mit Überzügen versehenes Entschwefelungsmittel auf der Basis von
Magnesiumteilchen wurde im Betriebsmaßstab hergestellt, bestehend aus
folgenden Anteilen in Gew.-%:
Magnesium|= 20% | |
kolloidale Kieselsäure | = 2% |
Kalk | = 58% |
Soda | = 20% |
Das Magnesium hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 mm; die
kolloidale Kieselsäure hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von
0,2 µm.
Der Kalk und die Soda hatten eine durchschnittliche Korngröße bei 90%
<100 µm.
Das Magnesium und die kolloidale Kieselsäure wurden in einem Hochenergiemischer
(Eirich-Mischer) während einer Zeit von 5 Min. gemischt. Anschließend
wurde zunächst Kalk zugesetzt und das Mischen während einer
Zeit von 5 Min. fortgesetzt. Schließlich wurde Soda zugesetzt und nochmals
während einer Zeit von 5 Min. gemischt.
Der Grad des Schutzes gegen Wasseraufnahme, der den Magnesiumteilchen
gewährt wird, die einen Überzug aus kolloidaler Kieselsäure und die weitere
Überzüge aus Kalk und Soda besitzen, wurde eingeschätzt durch
Eintauchen der überzogenen Teilchen in Wasser und durch Messung der Bildung
von Wasserstoff.
Die Wasserstoffbildung wurde bestimmt zu <0,5 l/kg · h. Ein Vergleichstest
ergab, daß Magnesiumpartikel ohne Überzüge eine Gasentwicklung
von 2 l/kg · h aufweisen.
Der Grad des Abriebs bei der Förderung der Magnesiumteilchen, die einen
Überzug aus kolloidaler Kieselsäure und die weitere Überzüge aus Kalk und
Soda besitzen, in einer Förderleitung von 120 m Länge, wurde bestimmt zu
<5 Gew.-%. Ein vergleichbares Entschwefelungsmittel, das keinen Überzug
aus kolloidaler Kieselsäure besaß, wies einen Abrieb von 15 Gew.-% auf.
Mit dem erfindungsgemäßen Entschwefelungsmittel wurden Roheisenchargen
entschwefelt, die eine Anfangstemperatur von 1320°C besaßen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
Claims (25)
1. Mittel zum Entschwefeln von Metallschmelzen, insbesondere von flüssigem
Roheisen, bestehend aus feinkörnigen Magnesiumteilchen, wobei
jedes Magnesiumteilchen mehrere Überzüge aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste die Magnesiumteilchen unmittelbar
umgebende Überzug aus Kieselsäure mit hoher Feinteiligkeit
und großer spezifischer Oberfläche, kolloidaler und/oder amorpher und/
oder kristalliner Kieselsäure und/oder Kieselrauch besteht und die
weiteren Überzüge aus einem oder mehreren stark reaktiven Entschwefelungsmitteln
aufgebaut sind.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnesiumteilchen zusätzlich einen oder mehrere Überzüge aus
weniger stark reaktiven Entschwefelungsmitteln aufweisen.
3. Mittel nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnesiumteilchen zusätzlich weitere Überzüge aus einem
oder mehreren Flußmitteln und/oder einem oder mehreren Desoxidationsmitteln
aufweisen.
4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnesiumteilchen zusätzlich weitere Überzüge aus einem
oder mehreren Entstickungsmitteln aufweisen.
5. Mittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die stark reaktiven Entschwefelungsmittel ausgewählt sind
aus der Gruppe Calciumoxid und Natriumcarbonat.
6. Mittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die weniger reaktiven Entschwefelungsmittel ausgewählt sind
aus der Gruppe der Alkalien und Erdalkalien, wie z. B. Calciumcarbonat,
Calciumborat, Calciumaluminat und Natriumborat.
7. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Flußmittel ausgwählt ist aus der Gruppe Colemanit,
Flußspat, Kryolith und Kieselsäure.
8. Mittel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Desoxidatiosmittel ausgewählt ist aus der Gruppe
Aluminium, Calcium-Silizium, Kohle und Magnesium.
9. Mittel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Entstickungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe
Titan, Aluminium, Vanadium, Nickel, Natriumkarbonat und Magnesium.
10. Mittel nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Magnesiums im überzogenen Teilchen zwischen
1 und 80 Gew.-% liegt.
11. Mittel nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der Kieselsäure mit hoher Feinteiligkeit und
großer spezifischer Oberfläche, der kolloidalen und/oder amorphen
und/oder kristallinen Kieselsäure und/oder des Kieselrauchs im umhüllten
Teilchen zwischen 0,5 und 5 Gew.-% liegt.
12. Mittel nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der reinen Entschwefelungsmittel im umhüllten
Teilchen zwischen 5 und 25 Gew.-% liegt.
13. Mittel nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der weniger reaktiven Entschwefelungsmittel im
umhüllten Teilchen zwischen 0 und 35 Gew.-% liegt.
14. Mittel nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Flußmittels im überzogenen Teilchen zwischen
1 und 25 Gew.-% liegt.
15. Mittel nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Desoxidationsmittels im überzogenen Teilchen
zwischen 1 und 25 Gew.-% liegt.
16. Mittel nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Entstickungsmittels im überzogenen Teilchen
zwischen 1 und 25 Gew.-% liegt.
17. Mittel nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße der Kieselsäure mit hoher Feinteiligkeit
und großer spezifischer Oberfläche, der kolloidalen und/oder amorphen
und/oder kristallinen Kieselsäure und/oder des Kieselrauchs im Bereich
von 0,1 bis 5 µm liegt.
18. Mittel nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße der reinen Entschwefelungsmittel im Bereich
von <60 µm liegt.
19. Mittel nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße der weniger reaktiven Entschwefelungsmittel
im Bereich von <90 µm liegt.
20. Mittel nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des Flußmittels im Bereich von <40 µm liegt.
21. Mittel nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des Desoxidationsmittels im Bereich von
<40 µm liegt.
22. Mittel nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des Entstickungsmittels im Bereich von <40 µm
liegt.
23. Mittel nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß als reines Entschwefelungsmittel ein rieselfähiger Weichbrandkalk
verwendet wird.
24. Mittel nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des Weichbrandkalkes im Bereich <30 µm
liegt.
25. Mittel nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des Weichbrandkalkes im Bereich von <16 µm
liegt.
Priority Applications (6)
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