Verfahren zur Behandlung von durch das Thomasverfahren weiter zu.
verarbeitenden Eisenbädern Im Hauptpatent ist vorgeschlagen, in Stahlerzeugungsöfen
befindlichen Eisenbädern zur Erzielung einer lebhaften Frischwirkung Wasser in flüssig
"cm Zustande zuzuführen.Method of treatment by the Thomas method continues to.
manufacturing iron baths The main patent suggests in steelmaking furnaces
located iron baths to achieve a lively fresh effect water in liquid
"cm to supply conditions.
Es hat sich gezeigt, daß es beim Thomasverfahren vorteilhaft ist,
das Wasser bereits in der Pfanne oder in einem NNIischer zuzuführen, in dem normalerweise
eine Frischwirkung nicht eintritt. Man ist dadurch in der Lage, auch solche Roheisensorten
zu verarbeiten, die nicht ohne weiteres, beispielsweise wegen zu hohen Siliciumgehalts,
in der Birne verblasen -werden können. Beim Thomasverfahren ist ein hoher Siliciumgehalt
des Roheisens unerwünscht, weil der hohe Siliciumgehalt das Eisen schwer verblasbar
macht und die Verbrennung des Siliciums Zeit erfordert, d. h. die Blasedauer verlängert.
Aber auch im basischen Siemens-i%Iartinofen ist ein hoher Siliciumgehalt unerwünscht.
Ein stark siliciumhaltiges Roheisen führt aber meistens einen geringen, für die
Stahlerzeugung günstigen Schwefelgehalt und ist im Hochofen leichter zu erblasen.
Die Möglichkeit, den gewünschten Gehalt an Silicium gegebenenfalls auch im Mischer
oder in der Pfanne zu re 1n, ietet also gewisse Vorteile; man ist bei der Erzeugung
des Roheisens nicht so stark an die Grenzen der unerwünschten Bestandteile gebunden
und kann auch Abstiche, die sonst nicht verwendbar wären, in der Birne oder dem
Herdofen verarbeiten. 'Den Gegenstand der Erfindung bildet nun die Anwendung des
Verfahrens nach Patent 57z 115
zum Vorfrischen von durch das Thomasv erfuhrenweiter
zu verarbeitenden Eisenbädern in der Pfanne oder im Mischer, wobei durch Einführen
von flüssigem Wasser in das Eisenbad Silicium und ein Teil des Kohlenstoffes, Mangans
und Schwefels aus dem Bade entfernt werden. Bei Anwendung-,dieses Verfahrens ist
es möglich, den beispielsweise durch heißen Ofengang in unerwünschtem Maße in das
Roheisen gelangten Siliciumgehalt vor dem Verblasen zu entfernen, wobei der in solchen
Fällen meist niedere Schwefelgehalt der Weiterverarbeitung noch besonders günstig
ist.
Die Oxydation des Siliciums mit Wasser verläuft exotherrn nach
der Gleichung Si =H_O=Si0o-,' H=.It has been shown that with the Thomas method it is advantageous to supply the water already in the pan or in a NNI mixer in which a freshness effect does not normally occur. As a result, it is also possible to process types of pig iron that cannot easily be blown into the pear, for example because of an excessively high silicon content. In the Thomas process, a high silicon content of the pig iron is undesirable because the high silicon content makes the iron difficult to blow and the combustion of the silicon takes time, ie increases the blowing time. However, a high silicon content is also undesirable in the basic Siemens Iartin furnace. However, pig iron with a high content of silicon usually has a low sulfur content that is favorable for steel production and is easier to blow in the blast furnace. The possibility of adding the desired silicon content in the mixer or in the pan, if necessary, has certain advantages; In the production of pig iron, one is not so strongly tied to the limits of the undesired constituents and it is also possible to process rackings that would otherwise not be usable in the pear or the hearth furnace. The subject of the invention is now the application of the method according to patent 57z 11 5 for the pre-freshening of iron baths to be processed further by Thomasv in the pan or in the mixer, with silicon and part of the carbon, manganese, by introducing liquid water into the iron bath and sulfur can be removed from the bath. When using this process, it is possible to remove the silicon content, which has got into the pig iron to an undesired extent, for example through hot furnace passage, before blowing, the sulfur content, which is usually low in such cases, still being particularly favorable for further processing. The oxidation of silicon with water proceeds exothermically according to the equation Si = H_O = Si0o, 'H =.
Bei dieser Reaktion werden durch i kg Wasser 0,7731,--Z Silicium oxydiert,
wobei eine Wärmemenge von S'7,8 kcal frei wird. Dieser Wärmeüberschuß ermöglicht
es, die Frischung mit Wasser in einer Pfanne oder in einem Mischer ohne Beheizung
vorzunehmen, wobei noch eine Temperaturerhöhung erzielt oder der Wärmebedarf für
endotherme Reaktionen gedeckt werden kann. Der durch die Zersetzung des Wassers
frei werdendeWasserstoff verbindet sich mit dem Kohlenstoff des Bades zu Methan.
Diese Reaktion, die eine Entkohlung des Roheisenbades bewirkt, ver= läuft ebenfalls
exotherm nach folgender Glei= chung: C - H= = C H, Für jedes Kilogramm Wasserstoff,
das an Kohlenstoff gebunden wird, wird bei diesem Vorgang eine Wärmemenge von .1112
kcal und für die aus i kg Wasser entstehenden o, t i kg Wasserstoff O.11 # .1912
= 5.1o kcal frei. Für i kg in die Schmelze eingeführten Wassers werden also frei
bei der Oxvdation des Siliciums bei der Bildung des C H, insgesamt
Dabei werden durch i kg Wasserstoff 3 kg Kohlenstoff gebunden, d. h. die aus i kg
Wasser sich bildenden o,11 kg Wasserstoff binden o,11 # 3 = 0,33 kg Kohlenstoff,
der aus dem Bade entfernt wird.During this reaction 0.7731 Z of silicon are oxidized by 1 kg of water, releasing an amount of heat of 7.8 kcal. This excess heat makes it possible to freshen up with water in a pan or in a mixer without heating, whereby a temperature increase can be achieved or the heat requirement for endothermic reactions can be met. The hydrogen released by the decomposition of the water combines with the carbon in the bath to form methane. This reaction, which causes the hot metal bath to decarburize, also takes place exothermically according to the following equation: C - H = = CH, For every kilogram of hydrogen that is bound to carbon, a heat quantity of .1112 kcal and for the o, ti kg of hydrogen resulting from i kg of water O.11 # .1912 = 5.1o kcal free. For every 1 kg of water introduced into the melt, the total amount of water released during the oxidation of the silicon during the formation of the CH Here, 3 kg of carbon are bound by i kg of hydrogen, ie the 0.11 kg of hydrogen formed from i kg of water bind 0.11 # 3 = 0.33 kg of carbon, which is removed from the bath.
Die frei werdende Wärme von 1357,8 kcal pro Kilogramm Wasser
kann man dazu benutzen, um weiteren Kohlenstoff zu entfernen nach der Gleichung
2 H.,C ,'- 3 C = 2 CO CHi. Dabei werden je Kilogrammblasser 8.12 kcal und i kg Kohlenstoff
gebunden. Ferner sind zur Cberhitzung des Wasserdampfes bzw. der Zersetzungsprodukte
auf 1300° C 647,2 kcal/kg Wasser erforderlich, so daß der gesamtes Wärmebedarf S.1=
@ 647,2 = 1.159,2 kcal/kg Wasser beträgt. Diesem Wärmebedarf stehen die bei der
Oxydation des Siliciums und Bildung des Methans frei werdenden 1357,8 kcal;1,g
Wasser gegenüber, so daß i kg Wasser, das der Oxydation des Siliciums dient, den
Wärmebedarf vom r357,8:1.15(') = o,gi kg Wasser, das der Entkohlung dient. deckt.
Diese o,94 kg Wasser können o,911,-Kohlenstoff binden. AIan kann also mit i J- o,gi
= i,9i kg Wasser, ohne Zufuhr v on Wärme, 0.77 5 kg Silicium und 0,3 + 0,91
= 1,211,-g Kohlenstoff aus dem Bad entfernen. Auf i kg, entfernten Siliciums entfallen
also i, 56 kg entfernten Kohlenstoffs und auf i kg zugeführten Wassers i,o4 kg entfernten
Kohlenstoff -+- Silicium.The released heat of 1357.8 kcal per kilogram of water can be used to remove further carbon according to the equation 2 H., C, '- 3 C = 2 CO CHi. Here, 8.12 kcal and 1 kg of carbon are bound per kilogram of blower. Furthermore, 647.2 kcal / kg of water are required to superheat the water vapor or the decomposition products to 1300 ° C., so that the total heat requirement is S.1 = @ 647.2 = 1,159.2 kcal / kg of water. This heat requirement is offset by the 1357.8 kcal; 1. g of water released during the oxidation of silicon and the formation of methane, so that 1 kg of water, which is used for the oxidation of silicon, the heat requirement of r357.8: 1.15 (') = 0.1 kg of water used for decarburization. covers. These 0.94 kg of water can bind 0.91 carbon. Thus aian can with J- i o, i = gi, 9i kg of water without supplying heat on v, 0.77 5 kg silicon and 0.3 + 0.91 = 1.211, -g carbon from the bath removed. For every i kg of silicon removed there are 1.56 kg of removed carbon and i.
Will man z. B. ein Thomasroheisen mit 0,7 % Silicium auf einen Gehalt
von o,2 olo Silicium herunterfrischen, so wird mit dem Silicium gleichzeitig
0,7 - 0,2 = 0,5 # i,56 = O,78 % Kohlenstoff entfernt. Einer Schmelze von
ioookg Roheisen müssen also 5 kg Silicium und 7,8 kg Kohlenstoff, insgesamt 12,8
kg Silicium -f- Kohlenstoff, entzogen werden, wofür 12,8.: 404 = 12,3 kg
Wasser zugesetzt werden müssen. Durch die Frischung mit Wasser wird auch ein Teil
des Mangans durch eine ebenfalls exotherme Reaktion in. die Schlacke übergeführt.
Ferner nimmt auch der Schwefelgehalt des Roheisens beim Frischvorgang ab.Do you want to z. 56 = O, 78% carbon 0.2 = 0.5 # i, removed - for example, without a fresh Thomas pig iron 0.7% silicon to a level of o, 2 olo silicon, so at the same time 0.7 to the silicon. So 5 kg of silicon and 7.8 kg of carbon, a total of 12.8 kg of silicon -f- carbon, have to be removed from a melt of ioookg pig iron, for which 12.8: 404 = 12.3 kg of water have to be added. As a result of the freshening with water, part of the manganese is also transferred into the slag through an exothermic reaction. Furthermore, the sulfur content of the pig iron also decreases during the refining process.
Wird die Vorfrischung des Eisens in einem Mischer mit einer Scheidewand
zur Trennung der Schlackenkammer von der Eisenkammer vorgenommen, so führt man vorteilhaft
das Wasser in der Schlackenkammer zu, damit die sich bildende Kieselsäure Zeit hat,
an die Oberfläche zu steigen und in der Schlackenkammer zurückgehalten wird. Auf
diese Weise erhält man ein gut verblasbares Eisen, das frei von kieselsäurehaltigen
Schlakkeneinschlüssen ist.Is the pre-freshening of the iron in a mixer with a septum
made to separate the slag chamber from the iron chamber, it is advantageous
the water in the slag chamber so that the silica that forms has time,
to rise to the surface and be retained in the slag chamber. on
in this way one obtains an iron that is easy to blow and free of silicic acid
Slag inclusions.