DE881797C

DE881797C - Desulfurization and deoxidization of an iron melt

Info

Publication number: DE881797C
Application number: DED444A
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Solvay Werke GmbH
Current assignee: Cavity GmbH
Priority date: 1949-11-30
Filing date: 1949-11-30
Publication date: 1953-07-02

Description

Entschwefeln und Desoxydieren einer Eisenschmelze Um Guß- und Roheisenschmelzen zu entschwefeln und zu desoxy dieren, werden ihnen bekanntlich Alkalicarbonate, vorzugsweise Soda, zugesetzt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß durch das Schmelzen des Alkalicarbonats eine unerwünschte Abkühlung der Gußeisenschmelze eintritt. Das bekannte Verfahren hat den weiteren Nachteil, daß sich auf der Gußeisenschmelze eine sehr dünnflüssige Alkalicarbonatschmelze bildet, welche beim Vergießen des Gußeisens leicht in die Gußform gelangen und einen Fehlguß verursachen kann.Desulfurization and deoxidization of a molten iron To melt cast iron and pig iron to desulfurize and deoxygenate, they are known to use alkali carbonates, preferably soda added. This method has the disadvantage that by melting of the alkali carbonate an undesired cooling of the cast iron melt occurs. That known method has the further disadvantage that on the cast iron melt a very thin alkali carbonate melt, which when pouring the Cast iron can easily get into the mold and cause a misshap.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile, -welche die Verwendung von Alkalicarbonaten zum Entschwefeln und Desoxvdieren von Guß- und Roheisen mit sich bringt, auszuschließen, und zwar zunächst in der Richtung, daß der durch das Schmelzen eines Alkalicarbonats bedingte Temperaturabfall einer Gußeisenschmelze mindestens ausgeglichen, vorzugsweise jedoch eine weitergehende Temperatursteigerung erreicht wird und daß ferner die Alkalicarbonatschmelze wesentlich eingedickt wird. Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß einer Eisenschmelze zugleich mit einem Alkalicarbonat ein Metall zugesetzt wird, «-elches bei den in einer Eisenschmelze herrschenden Reaktionsbedingungen oxydiert, so daß sich durch die entwickelte Oxvdationswärme die Temperatur der Eisenschmelze erhöht und durch das gebildete Metalloxyd eine Verdickung der Alkalicarbonatschmelze eintritt. Es hängt von der Natur des verwendeten Metalls ab, ob die zu einer Temperaturerhöhung erforderliche -Metallmenge bereits zu einer Verdickung der das gebildete Metalloxyd enthaltenden Alkalicarbonatschmelze führt oder ob für eine wesentliche Verdickung der Alkalicarbonatschmelze eine die vorgenannte Menge übersteigende Menge Metall aufgewandt werden muß'. Da an Stelle eines Metalls auch Metallmischungen oder Metallegierungen verwendet -werden können, lassen sich eine Temperaturerhöhung und eine wesentliche Verdickung der Schlacke auch dadurch erreichen, daß einer Eisenschmelze zugleich mit einem Alkalicarbonat in kleiner Menge ein Metall zugegeben wird, welches eine hohe Verbrennungswärme hat, und ferner in größerer Menge ein Metall, welches eine kleinere Verbrennungswärme hat, aber als Oxyd die Alkalicarbonatschmelze wesentlich verdickt.The invention is based on the object of the disadvantages, -which the Use of alkali carbonates to desulphurise and deoxidize cast iron and pig iron entails to exclude, initially in the direction that the through the melting of an alkali carbonate caused the temperature drop of a cast iron melt at least balanced, but preferably a further increase in temperature is achieved and that the alkali carbonate melt is also substantially thickened. The object of the invention is achieved in that a molten iron a metal is added at the same time as an alkali metal carbonate, "- which is the case with the in an iron melt oxidizes the prevailing reaction conditions, so that through the developed heat of oxidation increases the temperature of the molten iron and through it the formed metal oxide thickening of the alkali carbonate melt occurs. It depends on the nature of the metal used, whether that leads to a temperature increase required amount of metal already to a thickening of the metal oxide formed containing alkali carbonate melt leads or whether for a substantial thickening the alkali carbonate melt an amount exceeding the aforementioned amount of metal must be expended '. Instead of a metal, there are also metal mixtures or metal alloys can be used, a temperature increase and a substantial Thickening of the slag can also be achieved by melting an iron at the same time a metal is added with an alkali carbonate in a small amount will, which has a high heat of combustion, and also a metal in larger quantities, which has a smaller heat of combustion, but the alkali carbonate melt as an oxide significantly thickened.

Die Verwendung eines Metalls in reiner Form, ist in keinem Fall erforderlich. Der in vorliegender Beschreibung gebrauchte Ausdruck Metall soll stets so verstanden werden, daß hierunter auch eine Metallmischung oder Metallegierung fällt.The use of a metal in its pure form is not required under any circumstances. The term metal used in the present description should always be understood in this way that this also includes a metal mixture or metal alloy.

Aus der vorstehend näher erläuterten Zielsetzung ergibt sich sowohl die Art des zu verwendenden Metalls, der Metallmischung oder Legierung wie auch die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Metallmenge. Es kommen infolgedessen praktisch alle Metalle der Gruppen 2, 3 und ¢ des Periodischen Systems in Frage, vorzugsweise Aluminium, Magnesium, Calcium, Titan, Strontium, Zirkon und Barium sowie die Metalle der seltenen Erden. Für die Zwecke der Erfindung sind ferner Legierungen der vorgenannten Metalle mit Schwermetallen, z. B. Kupfer und Nickel, geeignet.The objectives explained in more detail above result in both the type of metal, metal mixture or alloy to be used as well as the amount of metal required to carry out the process according to the invention. As a result, there are practically all metals of groups 2, 3 and ¢ of the periodic System in question, preferably aluminum, magnesium, calcium, titanium, strontium, Zircon and barium as well as the rare earth metals. For the purposes of the invention are also alloys of the aforementioned metals with heavy metals, e.g. B. Copper and nickel, are suitable.

Zur Beschleunigung der Oxydation ist es empfehlenswert, mit dem Metall einen Stoff zu verwenden, welcher Sauerstoff abspaltet, also beispielsweise Hammerschlag.To accelerate the oxidation it is recommended to use the metal to use a substance that splits off oxygen, for example a hammer blow.

Eine praktische Ausführungsform der Erfindung besteht darin, ein pulverisiertes - Metall und ein Alkalicarbonat, also z. B. Aluminium und Soda, zu mischen, zu verpressen und z. B. in Form von Briketts einer Eisenschmelze zuzugeben.A practical embodiment of the invention is to use a powdered - Metal and an alkali carbonate, e.g. B. aluminum and soda, to mix, to compress and Z. B. to add a molten iron in the form of briquettes.

Besonders bewährt hat sich bei der Verwendung von Soda und Aluminium ein Mischungsverhältnis aus 3 bis 6 Teilen Soda und i Teil Aluminium. Von einer solchen, vorzugsweise verdichteten Mischung werden nicht mehr als 2 Gewichtsteile zu 98 Gewichtsteilen einer Eisenschmelze zugegeben.It has proven particularly useful when using soda and aluminum a mixing ratio of 3 to 6 parts soda and 1 part aluminum. From one such, preferably compacted mixture will not exceed 2 parts by weight added to 98 parts by weight of a molten iron.

Ausführungsbeispiele I. 4 Teile Soda und i Teil Aluminium wurden gemischt und zu Briketts verpreßt; o,5 Gewichtsteile dieser Briketts wurden zu 99,5 Gewichtsteilen einer Eisenschmelze zugegeben und nach einer Reaktionszeit von etwa & bis io Minuten eine Abnahme des Schwefelgehalts von o,145 auf o,oSi % erreicht. Die Temperatur der Eisenschmelze erlitt durch das Schmelzen der Soda keine Erniedrigung, und die Sodaschmelze war durch das aufgenommene Aluminiumoxyd stark verdickt.Working examples I. 4 parts of soda and 1 part of aluminum were mixed and pressed into briquettes; 0.5 parts by weight of these briquettes became 99.5 parts by weight added to an iron melt and after a reaction time of about & to io Minutes a decrease in sulfur content from o.145 to o.oSi% was achieved. The temperature the iron melt suffered no degradation from the melting of the soda, and the Soda melt was strongly thickened by the absorbed aluminum oxide.

IL 7o Gewichtsteile Soda, 5 bis io Gewichtsteile Hammerschlag und 2o bis 25 Gewichtsteile Aluminium wurden gemischt und zu Briketts verformt. Von diesen Briketts wurden 0,75 Gewichtsteile zu 99,25 Gewichtsteilen einer Eisenschmelze zugesetzt. Nach einer Reaktionszeit von 8 bis io Minuten wurde eine Abnahme des Schwefelgehalts von o,242 auf o,o8o % erreicht. Die Temperatur der Eisenschmelze wurde durch das Schmelzen der Soda nicht erniedrigt; die Sodaschmelze war durch das Aluminiumoxyd stark verdickt.7o parts by weight of soda, 5 to 10 parts by weight of hammer blow and 20 to 25 parts by weight of aluminum were mixed and shaped into briquettes. Of these briquettes, 0.75 part by weight was added to 99.25 parts by weight of a molten iron. After a reaction time of 8 to 10 minutes, the sulfur content decreased from 0.242 to 0.080%. The melting of the soda did not lower the temperature of the molten iron; the soda melt was strongly thickened by the aluminum oxide.

11I. 8,5 Teile Soda und 15 Teile einer Aluminium-Magnesium-Legierung (Hydronaliüm) wurden zu Briketts verformt; 0,3 Teile dieser Briketts wurden zu 99,7 Teilen; Eisenschmelze hinzugegeben. Der Schwefelgehalt ging von o,2o auf o,i2 % zurück.11I. 8.5 parts of soda and 15 parts of an aluminum-magnesium alloy (Hydronalium) were formed into briquettes; 0.3 parts of these briquettes became 99.7 Share; Molten iron added. The sulfur content went from 0.2o to 0.12% return.

IV. 82 Teile Soda, 3 Teile Ferrocarbontitan (i6 % Titan, 7 % Kohlenstoff) und 15 Teile einer Aluminiumlegierung wurden zu Briketts verformt; 0,3 Teile der Briketts wurden zu 99,7 Teilen einer Eisenschmelze hinzugegeben. Es trat eine Entschwefelung von o,133 auf 0,078 % ein.IV. 82 parts soda, 3 parts ferrocarbontitanium (i6% titanium, 7% carbon) and 15 pieces of aluminum alloy were formed into briquettes; 0.3 parts of the Briquettes were added to 99.7 parts of molten iron. A desulphurization occurred from o.133 to 0.078%.

Unter Eisenschmelze soll verstanden werden: Eisenschmelzen, Stahlschmelzen, Gußeisen- und Roheisenschmelzen. Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß es auch für das Entschwefeln und Desoxydieren von Eisen- und Stahlschmelzen Anwendung finden kann.Iron melt should be understood to mean: iron melt, steel melt, Cast iron and pig iron smelting. It is a particular advantage of the invention Process that it is also used for the desulfurization and deoxidization of iron and steel melts Can apply.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for desulfurizing and deoxidizing a Iron melt by means of alkali carbonates, characterized in that the iron melt at the same time with an alkali carbonate at least one oxidizing metal in a quantity is added, which is sufficient to through the oxidation of the added metal at least the temperature drop caused by the melting of the alkali carbonate balance.

2. The method according to claim i, characterized in that da'ß 'a metal is added in such an amount that by its oxidation at least the the temperature drop caused by the melting of the alkali carbonate is balanced and at the same time a substantial thickening of the alkali carbonate melt due to the metal oxide formed entry.

3. The method according to claims i and 2,. Characterized by the use a metal of groups 2, 3 and 4 of the periodic table.

4. Procedure according to Claim 3, characterized by the use of an alloy from one of the aforesaid Metals with a heavy metal.

5. The method according to claims i to q., Characterized through the simultaneous use of an oxygen carrier.

6. Means of implementation of the method according to claims i and 2, consisting of 3 to 6 parts of soda and i part aluminum.

7. Means for performing the method according to the claims i and 2, consisting of 7o parts soda, 5 to 10 parts hammer blow and 2o to 25 Parts aluminum. B. The method according to claims i and 2, characterized in that that of the agents of claims 5 and 6 not more than 2 parts by weight, based to 98 parts by weight of molten iron. Referred publications: German Patent No. 359 78i.