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Verfahren zum Entschwefeln von Roheisen Gegenstand vorliegender Erfindung
ist ein Verfahren zum Entschwefeln von schwefelhaltigem Roheisen außerhalb des Hochofens.
Erfindungsgemäß wird das zu entschwefelnde Roheisen mit einem überschuß .an Silicium
erschmolzen bzw. damit versetzt und hierauf derart überhitzt, daß der Schwefel als
Schwefelsilicid abgetrieben werden kann.
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Es sind zwar schon Verfahren bekanntgeworden, bei denen eine Entschwefelung
von Stahl durch Erhitzen des geschmolzenen Stahles bei Luftzutritt bewirkt wird,
wobei die den Luftzutritt behindernde Schlacke abgezogen oder erstarren gelassen
wird. Diese Arbeitsweise gestattet es aber nur, verhältn@smäßig kleine Schwefelmengen
zu entfernen: Ferner liegt es im Wesen dieses Verfahrens, daß @es, nur bei Luftzutritt,
also in oxydierender Atmosphäre, ausgeführt werden kann. In Öfen, bei denen die
Gasphase aus reduzierenden Feuergasen besteht, kann diese Arbeitsweise nicht angewandt
werden. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die Entschwefelung bei dieser Arbeitsweise
nicht beliebig weit getrieben werden kann.
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Bekannt ist ferner, daß sich beim Schmelzen und Reduzieren schwefelhaltiger
Erzjq oder .auch im Wassergasgenerator bei hohen Temperaturen in Anwesenheit von
Reduktionskohlenstoff und sauren Schlacken Schwefelsilicid bildet. Das Verfahrender
vorliegenden Erfindung geht dagegen von der neuen Erkenntnis aus, daß die Bildung
von Schwefelsilicid nicht :an die Anwesenheit von Reduktionskohlenstoff und Schlacke
gebunden ist, sondern auch unter geeigneten Bedingungen in schwefel- -und siliciumhaltigem
flüssigem Eisem stattfindet. Auf dieser Erkenntnis baut das neue Verfahren zur Entschwefelung
von Roheisen durch Schwefelsilicidbildung auf.
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Nach dem neuen Verfahren ist es möglich, z. B. auch die hohen Schwefelgehalte
zu entfernen, wie sie besonders im Roheisen auftreten, das aus eisenarmen, sauren
Erzen erschmolzen wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, den Schwefel
beliebig weitgehend zu entfernen und kann auch unabhängig von der Natur der Gasphase
ausgeübt werden.
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Das neue Verfahren wird für .ein Ausführungsbeispiel nachstehend näher
erläutert. Bei der Verhüttung eisenarmer saurer Erze bereitetes große Schwierigkeiten,
ausreichend entschwefeltes Eisen zu erschmelzen. Erfindungsgemäß
wird
nun in diesem Falle auf eine weitgehende Entschwefelung im Hochofen verzichtet und
dafür ein Roheisen hergestellt, dessen Gehalt an Silicium höher ist als für den
gewünschten Verw endungszwctk erforderlich ist. Der überschuß soll et@@#ä i o,lo
betragen. Bei besonders großem Schivefelgehalt des Roheisens muß der überschuß an
Silicium noch etwas höher gehalten werden..
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Das schwefel- und siliciumhaltige Roheisen wird :dann unter Bildung
von Schivefelsilici:d entschwefelt. Zu diesem Zweck wird - das Roheisen z. B. in
einem Elektroofen überhitzt. Wenn die Temperatur so hoch ist, daß die VerdampfungsgeschMndigkeit
des Schwefelsilicides praktisch genügend hoch ist, so wird hierdurch das Gleichgewicht
zwischen Schwefelsilicid einerseits und Schwefel und Silicium andererseits dergestalt
gestört, daß weitere Mengen von Schwefel und Silicium sich zu Schwefelsilicid verbinden.
In dieser Weise setzt sich der Vorgang so lange fort, als durch die Betriebsbedingungen
hierzu Gelegenheit gegeben ist.
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Ferner werden zweckmäßig alle Maßnahmen angewendet, welche die Entfernung
des entstehenden SiS2 aus dem Eisen und der Gasatmosphäre über dem Eisen beschleunigen.
So kann man z. B. das überhitzta Eisen mechanisch oder durch Einfließenlassen in
Behälter bzw. durch Wirbelströme bewegen und durchmischen. Besonders wirksam dürfte
die Entfernung des SiS2 bei der Umsetzung von Schwefel und Silicium im überhitzten
Roheisen durch ein Hilfsgas erfolgen, welches den Partialdruck des SiS2 in beliebiger
Weise zu vermindern gestattet. Man kann dieses Hilfsgas durch das flüssige Eisen
hindurchblasen, wodurch gleichzeitig eine wirksame Durchmischung des flüssigen Eisens
erreicht wird.- Man kann aber auch das Hilfsgas durch chemische Reaktion im flüssigen
Eisen, beispielsweise durch Zugabe von Koks und Erz, entstehen lassen. Wesentlich
ist nur, daß das mit' dem zu entschwefelnden Eisen in Berührung kommende Gas eine
Abführung, aber keine Oxydation des SiS.. bedingt, -da sonst die Gefahr besteht,
daß das bei der Oxydation des SiS2 neben Si02 entstehende S02 mit dem Eisen reagiert
und so der Entschwefelung entgegenwirkt.
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',..Von der im voranstehenden Ausführungs-Beispiel beschriebenen Arbeitsweise
kann zum -Teil abgewichen werden. So ist es z. B. möglich, den Siliciumgehalt des
Roheisens nicht schon im Hochofen, sondern erst bei der Überhitzung bzw. Entschwefelung
beispielsweise durch Zugabe von Ferrosilicium auf das für die Entschwefelung erforderliche
Maß zu steigern. Hierdurch gewinnt man den Vorteil, bei der Führung des Hochofens
, von den Erfordernissen der nachfolgenden Entschwefelung frei zu sein.
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Das neue Verfahren hat besondere Bedeutung für die Verhüttung eisenarmer
saurer Erze, da gerade hier die.Entschwefelung des Eisens große Schwierigkeiten
bereitet und das Entschwefelungsverfahren gemäß der Erfindung .eine besonders günstige
Ergänzung darstellt.