DE917186C - Verfahren zum Reinigen fluessigen Roheisens mit Soda oder sodahaltigen Massen - Google Patents

Verfahren zum Reinigen fluessigen Roheisens mit Soda oder sodahaltigen Massen

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DE917186C
DE917186C DER2203D DER0002203D DE917186C DE 917186 C DE917186 C DE 917186C DE R2203 D DER2203 D DE R2203D DE R0002203 D DER0002203 D DE R0002203D DE 917186 C DE917186 C DE 917186C
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DE
Germany
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pig iron
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DER2203D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing E H Hermann Roechling
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REICHSWERKE AG fur ERZBERGBAU
Original Assignee
REICHSWERKE AG fur ERZBERGBAU
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

  • Verfahren zum Reinigen flüssigen Roheisens mit Soda oder sodahaltigen Massen Bei der Verhüttung kieselsäurereicher Erze im Hochofen mit saurer Schlackenführung und bei der Herstellung von Thomasstahl durch Erschmelzen eines manganarmen Roheisens pflegt man das Roheisen außerhalb des Hochofens mit Schmelzen aus Soda und sodahaltigen Massen in der Roheisenpfanne nachzubehandeln, insbesondere zu entschwefeln. Dabei erfolgte diese Behandlung des Roheisenbades durch einfaches Zusammengießen des flüssigen Roheisens mit der flüssigen Soda oder Sodamischung oder aber durch Einbringen der festen Zusätze auf den Boden der Pfanne, in welche hierauf das Metallbad eingegossen wird, dessen Wärme dann die Massen zum Schmelzen brachte. Die Reaktion wurde durch Umgießen und Durchwirbelung unterstützt. Vielfach wurde hierbei die Roheisenpfanne zum Zwecke der Trennung von Roheisen und Sodaschlacke als sogenannter Schlackenfuchs ausgebildet, so daß das vorentschwefelte Roheisen schlackenfrei durch eine siphonartige Öffnung und die Sodaschlacke über den Pfannenrand abfloß.
  • Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, das Verfahren zur Entschwefelung von Roheisen zweistufig zu gestalten, und zwar so, daß das Roheisen zunächst in der Roheisenpfanne mit fester oder flüssiger Soda oder sodahaltigen Massen vorentschwefelt und hiernach das noch flüssige Roheisen in ununterbrochenem Strome durch eine hohe flüssige Schlackenschicht hindurchgegossen wird, die in einen siphonartigen, mit einem unteren Durchlauf für das flüssige Roheisen und mit einem Überlauf für die Sodaschlacke versehenen Behälter eingebracht wird, wozu die bei der Vorentschwefelung in der Pfanne anfallende Sodaschlacke benutzt werden kann. Um auch dann eine hohe Schlackensäule zu erzielen, wenn die Schlackenmenge im Verhältnis zur Roheisenmenge nur gering ist, verwendet man zweckmäßig hohe und enge Reaktionsgefäße, aus deren Siphon das entschwefelte Roheisen ständig abfließt. In beiden Fällen wirkt das durch die Schlackensäule hindurchfließende, gereinigte Roheisen am Auslauf des Siphons als Flüssigkeitsverschluß und übernimmt die Aufgabe, die Schlacke mit Sicherheit daran zu hindern, vom ausfließenden Eisen mitgerissen zu werden.
  • Zur Verstärkung seiner chemischen Behandlung kann hierbei das Roheisen in ununterbrochenem Strome durch zwei oder mehr Schlackensäulen gleicher oder verschiedener Zusammensetzung hindurchgeleitet werden, die sich in mehreren hinter-: einandergeschalteten Reaktionsgefäßen befinden.
  • Die Erfindung sieht überdies vor, in der zweiten Arbeitsstufe der l'Tachentschwefelung den Roheisen-und Schlackenfluß im Gegenstrom aufeinander einwirken zu lassen, wobei Roheisen und Schlacke in ununterbrochenem Strome einem gemeinsamen Reaktionsgefäß zugeleitet werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich ein U-förmig gestalteter Behälter mit langen Schenkeln, wobei in den einen Schenkel die Schlacke eingegossen wird, die unmittelbar in den anderen Schenkel übertritt, welchem das Roheisen zugeleitet wird, um nach erfolgter Durchdringung der Schlackensäule aus einem unterhalb des metallführenden Gefäßschenkels angeordneten Überlauf abzufließen.
  • Das neue Verfahren dient dazu, die Behandlung des Roheisens mit Soda und solohaltigen Massen in hohem Maße zu verstärken. Besonders die Entschwefelung des Roheisens wird überraschenderweise sehr stark gesteigert.
  • Der Gedanke, Roheisen und Stahl mit Schlackenbädern zu behandeln, indem man das Metall in flüssigem Zustand durch eine in einen Behälter eingebrachte Schicht von flüssiger Schlacke hindurchfließen läßt, ist bereits vorgeschlagen worden. Hiernach soll das flüssige Metall im Reaktionsraum am Boden des Behälters angesammelt werden, um dann von Zeit zu Zeit durch einen Abstich abgezapft werden zu können. Dieser Vorschlag hat jedoch keinen Eingang in die Technik gefunden, weil das häufige Abzapfen eines unter dem Druck einer Schlackensäule stehenden Metallbades unüberwindliche Schwierigkeiten macht. Das Stichloch wird nämlich entweder von der nachfließenden Schlacke ausgefressen und läßt sich dann nicht mehr verschließen, oder aber es setzt sich mit erstarrtem Metall zu. Außerdem führt die wechselnde Höhe der Trennfläche zwischen Eisen und Schlacke zur raschen Zerstörung der Auskleidung. Diese Bauart ist besonders für die Behandlung großer Mengen Roheisen mit leichtschmelzender, dünnflüssiger Sodaschlacke ungeeignet. Demgegenüber wird in der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens die Schwierigkeit des Abstiches durch Verwendung des siphonartigen Behälters umgangen und gleichzeitig eine während des Hindurchgießens des Roheisens gleichbleibende Höhe der Schlackenschicht erzielt, wodurch die Wirkung der Behandlung gleichmäßig wird.
  • In der Zeichnung sind einige Beispiele für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
  • Fig. r zeigt ein U-förmiges Gefäß mit einem oben erweiterten, längeren Schenkel A und einem engeren, kürzeren Schenkel B. Der Überlauf für die Schlacke befindet sich bei C, derjenige für das behandelte Roheisen bei D. Die Vorbehandlung des Roheisens erfolgt in der Roheisenpfanne E. Das sich in der Pfanne bildende Gemisch von Roheisen und Sodaschlacke wird in den erweiterten Schenkel A eingegossen. Das Roheisen steigt in beiden Schenkeln A und B gleichmäßig hoch, bis es bei D überläuft und in der Pfanne E oder in einem anderen Sammelbehälter aufgefangen wird. Die auf dem Roheisenbade schwimmende Sodaschlacke sammelt sich in A, bis sie bei C überfließt oder abgezogen wird. Nachdem der Schlackensammelraum bis zumÜberlauf gefüllt ist, fließt dasflüssige Roheisen fortwährend durch die von der Trennungsfläche G bis -zum Überlauf C reichende Schlackensäule hindurch und wird auf- diesem Wege weitgehend chemisch behandelt.
  • Durch entsprechend hohe Ausbildung des Reaktionsgefäßes kann eine beliebig hohe Schlackensäule, beispielsweise eine solche von mehreren Metern erzielt werden. Wird die Abkühlung der Vorrichtung durch Ummantelung mittels Wärmeschutzmassen vermieden, so bleibt das Roheisen lange genug flüssig, so daß eine Erstarrung von Roheisen und Schlacke nicht zu befürchten ist.
  • Fig. z zeigt eine andere Ausführungsform des Verfahrens. Aus der Pfanne E, in welcher die Vorbehandlung durchgeführt wird, wird das Roheisen mit der Sodaschlacke in den Zwischenbehälter H gegossen und durcheinandergewirbelt. Der Zwischenbehälter H hat ein so enges Abstichloch J, daß die Schlacke sich in dem Behälter anstaut. Auf diese Weise kommt das Roheisen mit einer verhältnismäßig hohen Schlackensäule in Berührung, auch wenn die Menge der Schlacke im Verhältnis zur Roheisenmenge gering ist. Die weiteren Bezugszeichen benennen dieselben Teile wie in Fig. r. Dieses Umgießverfahren hat sich in der Praxis besonders bewährt.
  • Fig. 3 versinnbildlicht eine Einrichtung zur Behandlung des Roheisens mit mehreren Schlacken gleicher oder unterschiedlicher Zusammensetzung. Das Gemisch von Roheisen und Schlacke wird aus der Pfanne E in das obere Reaktionsgefäß mit den Schenkeln A und B eingegossen. Roheisen und Schlacke trennen sich voneinander; die Trennfläche ist mit G bezeichnet. Die gesättigte Schlacke fließt bei C ab. Das Roheisen fließt bei D über und fällt nun durch die im Schenkel Al des zweiten Reaktionsgefäßes enthaltene frische Schlacke, die aus der Pfanne El eingefüllt worden ist und die gleiche oder eine andere Zusammensetzung aufweist wie die anfänglich mit dem Roheisen in Reaktion gebrachte Schlacke. Die überfließende zweite Schlacke wird in der Pfanne K aufgefangen und dann zweckmäßig zur Vorbehandlung des Roheisens benutzt. C1 bezeichnet den Überlauf für die zweite Schlacke, D1 denÜberlauf für das fertigbehandelte Roheisen, das in der Pfanne F gesammelt wird, und mit G1 ist die Trennfläche zwischen der zweiten Schlacke und dem fertigen Roheisen angedeutet. Durch in der Zeichnung nicht dargestellte Abstichlöcher kann die im Schenkel Al enthaltene Schlacke vollständig abgelassen und durch frische Schlacke ersetzt werden. Um die Vorrichtung gefahrlos entleeren zu können, wird sie kippbar gestaltet.
  • Will man bei der Behandlung einen vollkommenen Gegenstrom zwischen Roheisen und Schlacke herbeiführen, so führt man die zweite Verfahrensstufe in der in Fig. q. gekennzeichneten Vorrichtung durch, die aus einem U-förmigen Gefäß mit einem langen Schenkel A und einem kurzen Schenkel B besteht. Dicht über der Trennfläche von Schlacke und Eisen G mündet das Einlaufrohr L für die Schlacke ein. Die Schlacke wird fortwährend aus dem Behälter Ei oder dem Schmelzofen nachgegeben und steigt in den röhrenförmigen Schenkel A hoch, reagiert hier mit dem andauernd aus der Pfanne E zufließenden Roheisen und fließt als verbrauchte Schlacke bei C in den Sammelbehälter K über. Das behandelte Roheisen steigt in den Schenkel B hoch, fließt bei D über und sammelt sich in der Pfanne F.
  • Nach dem beschriebenen Verfahren wurde sauer erschmolzenes Roheisen mit etwa o,65o%Schwefel zunächst mit etwa 3010 seines Gewichtes flüssiger Soda in der Pfanne behandelt. Das Roheisen enthielt dann noch rund o,i2o% Schwefel. Daraufhin wurde das Roheisen samt der darauf schwimmenden Sodaschlacke aus der Pfanne durch ein Siphon gemäß Fig. i gegossen, in welchem sich eine Schlackensäule von etwa o,6 m Höhe bildete. Das Roheisen enthielt jetzt nur noch o,o5o% Schwefel. Die erzielte Reinigungswirkung betrug also insgesamt 92 0/0.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Reinigen flüssigen Roheisens mit Soda oder sodahaltigen Massen, dadurch gekennzeichnet, daß das Roheisen in einer ersten Stufe in der koheisenpfanne mittels fester oder flüssiger Soda oder sodahaltigen Massen vorentschwefelt und in einer zweiten Stufe in ununterbrochenem Strom durch eine hohe Schicht von Soda, sodahaltigen Mischungen oder der bei der Entschwefelung mit diesen Massen entstehenden alkalireichen sogenannten Sodaschlacke hindurchgegossen wird, die in einen siphonartigen, mit einem unteren Durchlauf für das flüssige Roheisen und einem Überlauf für die Schlacke versehenen Behälter eingebracht wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige, in der Pfanne vorentschwefelteRoheisen in ununterbrochenem Strom durch zwei oder mehrere Schlackensäulen verschiedener Zusammensetzung hindurchgeleitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Roheisen- und Schlackenfluß im Gegenstrom zueinander geleitet werden.
DER2203D 1937-03-21 1937-03-21 Verfahren zum Reinigen fluessigen Roheisens mit Soda oder sodahaltigen Massen Expired DE917186C (de)

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