DE724643C

DE724643C - Verfahren zur Herstellung von Thomasschlacke mit hohem Gehalt an ammoncitratloeslicher Phosphorsaeure

Info

Publication number: DE724643C
Application number: DEH147455D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Phil Jos Klaerding
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1936-05-03
Filing date: 1936-05-03
Publication date: 1942-09-01

Description

Verfahren zur Herstellung von Thomasschlacke mit hohem Gehalt an ammoncitratlöslicher Phosphorsäure Es ist bekannt, Thomasschlacke mit hoher Citratlöslichkeit herzustellen, indem man die flüssige Thomasschlacke mit Kieselsäure anreichert und rasch zum Erstarren bringt. Bei diesem Verfahren werden auf ein Molekül P2 05 etwa 1l/2 Moleküle Si 02 zugesetzt. Es kann dadurch wohl eine hohe Citratlöslichkeit von 97 bis 98 °% erreicht werden. Da die Kieselsäure aber gewöhnlich in Form von Sand zugegeben wird, ergeben sich eine Reihe betriebstechnischer Schwierigkeiten, die auch im Schrifttum erörtert sind (Stahl und Eisen 1932, S. 389 bis 392, Stahl und Eisen- 1927, S. 12o5 bis 1207, insbesondere S. 12o6, linke Spalte, und Archiv für das Eisenhüttenwesen vom Juli 1931, S.15, rechte Spalte, und S. 16, linke Spalte). Und zwar ist die Auflösung und Verteilung des Sandes schlecht. Es bilden sich leicht Nester, die die Schmelze unhomogen machen. Diese Erscheinung ist naturgemäß bei Zugabe des Sandes in der Pfanne noch- häufiger, so daß man auf mechanische Rührvorrichtungen oder Einblasen des Sandes-vermittels Sandstrahls angewiesen ist. Bei Zugabe im Konverter ergibt sich der Nachteil, daß ein Teil des Sandes ausgeworfen wird. Wird nun eine größere Menge Sand zugegeben, und zwar mehr als der Bildung von Silikokarnotit (1 P205 : 1 Si02) entspricht, so wird die Schlacke sehr dick:-flüssig und neigt zum Ansetzen von Mündungsbären. Aber auch metallurgisch ergeben sich Schwierigkeiten, die in einer mangelhaften Entphosphorung und Entschwefelung des Eisens bestehen.
Diesen bekannten Verfahren gegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Thomasschlacken oder ähnlichen Hüttenschlacken mit hoher Ammoncitratlöslichkeit durch Zusatz von Kieselsäure zur flüssigen Schlacke und rasches Erkaltenlassen der Schmelzmasse, bei dem der Schlacke so viel Kieselsäure, daß Silikokarnotit entsteht, und 1 bis 2 °/o Alkali zugesetzt werden, worauf die Schlacke aus einem Temperaturgebiet von mindestens 125o bis 1300° C abgeschreckt wird.
Die Zusätze an Kieselsäure und Alkali erfolgen zweckmäßigerweise in Form von Stoffen, die sowohl Kieselsäure wie Alkalien enthalten. Es sind dieses Tuffstein, Phonolith, glaukonitischer Sand, Schiefer, Dachschieferabfälle, aber auch Staubabfälle der Hüttenwerke, wie beispielsweise Elektrofilterstaub von Hochofengasreinigu.ngsanlagen, letztere in brikettierter Form. Tuffstein, Phonolith und glaukonitischer Sand enthalten ungefähr 8 bis 17 °/o Alkali (Na, 0 + K20, in Hauptsache K20) und 6o bis 55 °/o Si 02. Schiefer enthält etwa 5 °/o Alkali und 59 % Kieselsäure. Der Elektrofilterstaub weist getrocknet ungefähr 1-2 °/° Alkalien und 20 °/° Kieselsäure auf. Diese Stoffe zeichnen sich gegenüber dem Sand durch ihre hohe Löslichkeit und niedrigen Schmelzpunkt (iioo bis ii5o°) aus.
Die Zugabe von alkalischen Stoffen, wie Phonolith, zur Thomasschlacke ist zwar an sich bekannt. Es wurde aber weder dabei die Einstellung des Silikokarnotitverhältnisses noch das Abschrecken der geschmolzenen Schlacke vorgenommen. Eine nach diesem bekannten Verfahren mit io °/° Phonolithzusatz hergestellte Schlacke ergab eine Ammoncitratlöslichkeit von nur etwa 6o °/°.
Die Menge der Zusatzstoffe ergibt sich aus ihrem Kieselsäuregehalt und dem Kieselsäuregehalt, der zur Bildung von Silikokarnotit in der Schlacke notwendig ist. Durch diese Stoffe wird der Schlacke eine Alkalimenge zugeführt, die je nach dem'Gehalt der Stoffe im Durchschnitt o,4 bis 1,5 °/° beträgt. Ist ein höherer Alkaligehalt erwünscht, so ist es zweckmäßig, noch Soda oder andere Alkalien in geringen Mengen zuzugeben. Durch höheren Zusatz von Alkali von etwa 3-°/o ist es möglich, die Ammoncitratlöslichkeit von der Art der Abkühlung unabhängig zu machen, ohne daß sie in ihrer Höhe etwas einbüßt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit besonderem Vorteil in der Weise durchgeführt, daß man die Zusatzstoffe im festen Zustand nach erfolgtet Kalkauflösung in dem Konverter zugibt. Es ist auch möglich, je nach der Übung im praktischen Betrieb und der zu erzielenden Stahlqualität die Stoffe zugleich mit dem Kalk zuzugeben. Schließlich kann die Zugabe auch in die Pfanne erfolgen, sofern die Schlackentemperatur genügend hoch ist. Die Zusatzstoffe lösen sich gut auf und ergeben eine dünnflüssige Schlacke, ohne daß eine h;esterbildung auftritt. Diese Schlacke ist ferner sehr reaktionsfähig und gewährleistet eine gute Entschwefelung des Roheisens. Es ist also ein schnelles Arbeiten möglich. Die Entphosphorung wird keineswegs durch einen höheren Kieselsäuregehalt beeinträchtigt. Die Schlacke läßt sich leicht vom Bad abziehen. Sie wird abgeschreckt, und zwar zweckmäßigerweise durch Granulieren..
Das Granulieren erfolgt entweder in Wasser oder Preßluft oder durch Aufgießen auf eine gekühlte Fläche. Besonders bewährt hat sich die Arbeitsweise, die Schlacke auf eine gekühlte Fläche auszugießen und anschließend durch Ablöschen mit Wasser schnell abzukühlen. Eine Explosionsgefahr ist dabei vollkommen ausgeschlossen.
Die erhaltene- Schlacke .ist homogen und glasig. Sie weist eine hohe Citratlöslichkeit bis zu 991/, auf. Dabei werden aber auch die Alkalien selbst in voller Höhe löslich gemacht und in eine für den Boden leicht aufnehmbare Form übergeführt.

Das Wesen der Erfindung sei an folgenden Beispielen erläutert: Es wurde eine ungekieselte Thomasschlacke mit der Zusammensetzung

Gesamt-Fe = 8,680/,

Fe o = 7,680/0

Fee 0, = 3,90 °/o

Mn = 4,74 °/o

Mn 0. Si 02 = 4,6%

A1203 -f- Ti02 = o,550/0

Ca 0 = 49,3 %

freier Ca 0 = 5,42 °%

Mg0 = 3,29 %

S = 0,201,

v205 = 1,411/0

wie folgt behandelt: i. Die Schlacke wurde auf Silikokarnotit gekieselt, mit 1 °/o hTa20 bzw. 1 °/° K20 versetzt und abgeschreckt.

2. Die Schlacke wurde entsprechend dem Silikokarnotitverhältnis mit 9,2 °% Phonolith (52 °/o S102, 16,5 °/° Alkali) = 1,5 °/° Alkali versetzt und abgeschreckt.

Es ergaben sich folgende Werte:

P2 OB-Gehalt citronensäure- ammoncitrat-

# löslich löslich

r/o "In °1o

Thomasschlacke (angeliefert) ............... 22,14 79,8 3119

Thomasschlacke auf Silikokarnotit gekieselt

-f- i°/° Na.,0 -f- abgeschreckt............. 2039 99,8 9910

Thomasschlacke auf Silikokarnotit gekieselt

-i- z°/° K20 -j- abgeschreckt.............. 20,9 99,6 91,1

Thomasschlacke + 9,2°/° Phonolith + abge-

schreckt................................ 20,25 99,5 97,9

Das Verfahren ist auch anwendbar für andere phosphorsäurehaltige Hüttenschlacken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung von Thomässchlacke mit hohem Gehalt an ammoncitratlöslicher Phosphorsäure durch Zusatz von Kieselsäure zur flüssigen Schlacke und rasches Erstarrenlassen der Schmelzmasse, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlacke neben so viel Kieselsäure, daß Silikokarnotit entsteht, noch r bis 2 % Alkali zugesetzt werden und daß die Schlacke aus einem Temperaturgebiet von mindestens 125o bis 130o° abgeschreckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß Stoffe, die gleichzeitig Kieselsäure und Alkalien enthalten, insbesondere P.honolith, Tuff, Schiefer, Glaukonitsand sowie Staubabfälle von Hüttenwerken, zugesetzt werden.