EP0019086A2 - Verfahren zur Herstellung von Entschweflungsmitteln für Roheisen- oder Stahlschmelzen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Entschweflungsmitteln für Roheisen- oder Stahlschmelzen Download PDF

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    • C21C1/025—Agents used for dephosphorising or desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • C21C7/0645—Agents used for dephosphorising or desulfurising

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing desulfurizing agents based on calcium oxide-containing calcium carbide for pig iron and steel melts.
  • lime calcium carbide
  • lime calcium oxide
  • the finely divided lime was preferably introduced into the jet of carbide tapped from the furnace. Although the amount of lime that can be introduced into the molten carbide is limited and working with liquid carbide is dangerous, it was previously thought in specialist circles that this method could not be dispensed with because it was believed that only a mixture of CaC produced in the melt 2 and Ca0 are best suited for the desulfurization of metal melts.
  • This mixture is then ground with vigorous mixing and with the exclusion of moisture at temperatures above 100 ° C. to particle sizes of less than 10 mm, preferably less than 10 ⁇ m, and the ground product is cooled, likewise with the exclusion of moisture.
  • a calcium carbide-calcium oxide starting melt mixture with a CaO content of 20 to 45% by weight which was obtained in a known manner from lime and coke in a thermal manner.
  • a calcium carbide-calcium oxide starting melt mixture with a CaO content of over 45 to 80% by weight is first prepared by adding finely divided calcium oxide to an existing calcium carbide melt which has a calcium oxide content of up to 45% by weight to a CaO content of up to 80% by weight and only then allow the whole to solidify into a block before breaking it at temperatures above 400 ° C.
  • the process according to the invention also has the further advantages, inter alia, that a certain Möller composition is not set in each case to produce the carbide melt, and that the lime does not have a specific grain size beforehand must be finely ground, but that it can be assumed that a carbide block whose CaC 2: CaO weight ratio fluctuates within a very wide range, ie can be practically arbitrary, and the lime also in coarse-grained form, for example in a grain size between 8 and 60 mm, can be used.
  • the block After the block had cooled to an average temperature of about 600 ° C, it was crushed to grain sizes smaller than 150 mm and the carbide, which was still 500 ° C, was covered with so much lime with a grain size of 8 to 60 mm that the resulting mixture contained a total Ca0 content of 50% by weight.
  • the mixture was then ground in the absence of moisture at a temperature of 100 ° C. to particle sizes between 0 and 100 ⁇ m and the ground product was cooled to room temperature with the exclusion of moisture.
  • Ca0 with a grain size of 3 - 8 mm is added to the tapping jet of this carbide in such an amount that an average content of approx. 80% by weight Ca0 results in the tapping crucible (about 1.2 - 1.3 t Ca0 per tonne of tapping jet).
  • the block is pre-crushed to a grain size of less than 150 mm and as much lime with a grain size of 8 - 60 mm is layered on the hot mixture that the through Sectional CaO content is 90% by weight.
  • the mixture is then ground to a grain size of less than 100 ⁇ m with the exclusion of moisture at a temperature above 100 ° C. and the ground product is cooled to room temperature in the absence of moisture.

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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Entschweflungsmitteln auf Basis von Calciumoxid enthaltendem Calciumcarbid für Roheisen- oder Stahlschmelzen, indem man zunächst aus Kalk und Koks ein Calciumcarbid-Calciumoxid-Schmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von 20 bis 80 Gew% erzeugt, welches man zu einem Block erstarren läßt. Während der erstarrte Block noch eine Durchschnittstemperatur von mehr als 400°C aufweist, bricht man diesen auf Korngrößen kleiner als 150 mm vor und gibt auf das zerkleinerte und noch mindestens 400°C heiße Gemisch Calciumoxid in einer solchen Menge auf, daß der sich in der Mischung ergebende Gesamtgehalt an Ca0 dem im Endprodukt gewünschten CaO-Gehalt entspricht. Anschließend wird die Mischung unter intensiver Vermengung und Feuchtigkeitsausschluß bei Temperaturen oberhalb 100°C auf Korngrößen kleiner als 10 mm gemahlen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Entschweflungsmitteln auf Basis von Calciumoxid enthaltendem Calciumcarbid für Roheisen-und Stahlschmelzen.
  • Es ist allgemein bekannt, Roheisen- und Stahlschmelzen mit Hilfe von Calciumoxid (nachfolgend kurz als Kalk bezeichnet) enthaltendem Calciumcarbid (nachfolgend Carbid genannt) zu entschwefeln (DE-PS 1 160 457, DE-PS 20 37 758).
  • Bei der Herstellung solcher Entschweflungsmittel ging man in der Regel bislang so vor, daß man in schmelzflüssiges Carbid die erforderliche Menge an feinteiligem Kalk eintrug, um in der Schmelze eine homogene Mischung zu erzeugen, die man anschließend abkühlen ließ und zerkleinerte.
  • Bevorzugt trug man dabei den feinteiligen Kalk in den Strahl des aus dem Ofen abgestochenen Carbides ein. Obwohl die in Carbidschmelze eintragbare Menge Kalk begrenzt und das Arbeiten mit flüssigem Carbid mit Gefahren verbunden ist, war man in Fachkreisen bisher der Auffassung, auf diese Methode nicht verzichten zu können, da man der Meinung war, nur eine in der Schmelze hergestellte Mischung von CaC2 und Ca0 sei für eine Entschweflung von Metallschmelzen am besten geeignet.
  • Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man die Nachteile der bekannten Arbeitsweisen vermeiden und ein hochwirksames Entschweflungsmittel für Roheisen- und Stahlschmelzen erhalten kann, wenn man zunächst auf thermischem Wege aus Kalk und Koks ein Carbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem beliebigen CaO-Gehalt von 20 bis 30 % erzeugt, welches man durch Abkühlenlassen zu einem Block erstarren läßt. Während der erstarrte Block noch eine Durchschnittstemperatur von mehr als 400°C, vorzugsweise zwischen 400°C und der Erstarrungstemperatur der Schmelze aufweist, bricht man ihn dann auf Korngrößen kleiner als 150 mm vor und gibt auf das zerkleinerte und noch mindestens 4000C heiße Gemisch Calciumoxid in einer solchen Menge auf, daß der sich in der entstehenden Mischung ergebende Gesamtgehalt an Ca0 dem im Endprodukt gewünschten CaO-Gehalt entspricht. Vorzugsweise gibt man so viel Calciumoxid auf, daß sich in der Mischung ein Gesamtgehalt an CaO von über 45 bis 90 Gew% ergibt. Anschließend wird dann diese Mischung unter intensiver Vermengung und unter Feuchtigkeitsausschluß bei Temperaturen oberhalb 100°C auf Korngrößen kleiner als 10 mm, vorzugsweise kleiner als 10 µm, gemahlen und das gemahlene Produkt, ebenfalls unter Ausschluß von Feuchtigkeit, abgekühlt.
  • Vorzugsweise setzt man ein Calciumcarbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von 20 bis 45 Gew% ein, das in bekannter Weise auf thermischem Wege aus Kalk und Koks gewonnen wurde. Man kann aber auch so verfahren, daß man zunächst ein Calciumcarbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von über 45 bis 80 Gew% herstellt, indem man in eine vorliegende Calciumcarbidschmelze, die einen Calciumoxidgehalt bis zu 45 Gew% aufweist, feinteiliges Calciumoxid bis zu einem CaO-Gehalt von maximal bis zu 80 Gew% einträgt und erst dann das Ganze zu einem Block erstarren läßt, bevor man diesen bei Temperaturen oberhalb 400°C vorbricht.
  • Außer daß das Vermischen des Kalkes mit einer Carbidschmelze und den damit verbundenen Schwierigkeiten vermieden werden kann, besitzt das erfindungsgemäße Verfahren u.a. auch die weiteren Vorteile, daß zur Erzeugung der Carbidschmelze nicht jeweils eine bestimmte Möllerzusammensetzung eingestellt, und daß der Kalk vorher nicht auf eine bestimmte Korngröße feingemahlen werden muß, sondern daß von einem Carbidblock ausgegangen werden kann, dessen CaC2 : CaO-Gewichtsverhältnis innerhalb eines sehr weiten Bereiches schwanken, d.h. praktisch beliebig sein kann und der Kalk auch in grobkörniger Form, beispielsweise in einer Korngröße zwischen 8 und 60 mm,eingesetzt werden kann.
    • Beispiel 1
  • Aus einer für die Herstellung von technischem Carbid üblichen Schmelze mit einem CaC2-Gehalt von 80 Gew% und CaO-Gehalt von 20 Gew% wurde in einem Tiegel durch Abkühlenlassen dieser Schmelze in bekannter Weise ein Carbidblock entsprechender Zusammensetzung erzeugt.
  • Nachdem sich der Block auf eine Durchschnittstemperatur von etwa 600°C abgekühlt hatte, wurde er auf Korngrößen kleiner als 150 mm vorgebrochen und das noch 500°C heiße Carbid mit so viel Kalk einer Korngröße von 8 bis 60 mm überschichtet, daß die sich ergebende Mischung einen Ca0-Gehalt von insgesamt 50 Gew% enthielt.
  • Anschließend wurde die Mischung unter Ausschluß von Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 100°C auf Korngrößen zwischen 0 und 100 µm gemahlen und das gemahlene Produkt unter Feuchtigkeitsausschluß auf Raumtemperatur abgekühlt.
  • Mit 1500 kg von diesem Produkt wurden 300 000 kg einer Roheisenschmelze, die 0,03 Gew% Schwefel enthielt, in bekannter Weise entschwefelt. Der S-Gehalt des behandelten Eisens betrug weniger als 0,005 Gew%.
    • Beispiel 2
  • In bekannter Weise wird aus Kalk und Koks Calciumcarbid thermisch hergestellt, wobei die Kalk-Koks-Mischung im gesamten Möller auf ein Gewichtsverhältnis von etwa 110 :
    • 40 eingestellt wird, was einem Carbid mit einem CaO-Gehalt von etwa 45 Gew% entspricht.
  • Dem Abstichstrahl dieses Carbides wird Ca0 der Körnung 3 - 8 mm in einer solchen Menge zudosiert, daß sich im Abstichtiegel ein Durchschnittsgehalt von ca. 80 Gew% Ca0 ergibt (auf 1 Tonne Abstichstrahl etwa 1,2-1,3t Ca0).
  • Nach dem Abkühlen des Tiegels auf eine Durchschnittstemperatur von nicht unter 600°C, was bereits nach 4 Stunden der Fall ist, wird der Block auf eine Korngröße kleiner als 150 mm vorgebrochen und auf das heiße Gemisch so viel Kalk der Körnung 8 - 60 mm geschichtet, daß der Durchschnitts-CaO-Gehalt 90 Gew% beträgt. Anschließend wird unter Ausschluß von Feuchtigkeit bei einer Temperatur oberhalb 100°C auf eine Korngröße kleiner als 100 µm gemahlen und das gemahlene Produkt unter Ausschluß von Feuchtigkeit auf Zimmertemperatur abgekühlt.
  • Mit diesem Gemisch werden, bezogen auf den Calciumcarbidgehalt, die gleichen Entschwefelungsergebnisse erzielt, wie im Beispiel 1 geschildert.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Entschweflungsmitteln auf Basis von Calciumoxid enthaltendem Calciumcarbid für Roheisen- und Stahlschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst aus Kalk und Koks ein Calciumcarbid-Calciumoxid-Schmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von 20 bis 80 Gew% erzeugt, welches man durch Abkühlenlassen zu einem Block erstarren läßt; daß man dann, während der erstarrte Block noch eine Durchschnittstemperatur von mehr als 400°C aufweist, diesen auf Korngrößen kleiner als 150 mm vorbricht und auf das zerkleinerte und noch mindestens 400°C heiße Gemisch Calciumoxid in einer solchen Menge aufgibt, daß der sich in der entstehenden Mischung ergebende Gesamt- gehalt an Ca0 dem im Endprodukt gewünschten CaO-Gehalt entspricht, anschließend die Mischung unter intensiver Vermengung und Feuchtigkeitsausschluß bei Temperaturen oberhalb 100°C auf Korngrößen kleiner als 10 mm mahlt und man das gemahlene Produkt, ebenfalls unter Ausschluß von Feuchtigkeit,abkühlen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das vorgebrochene Gemisch grobkörniges Ca0 mit einer Korngröße von 8 bis 60 mm aufgibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das vorgebrochene Gemisch so viel Ca0 aufgibt, daß die entstehende Mischung über 45 bis 90 Gew% Ca0 enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vorbrechen bei Temperaturen zwischen 400°C und der Erstarrungstemperatur vornimmt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Calciumcarbid-Calciumoxid-Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von 20 - 45 Gewichts% in bekannter Weise aus Kalk und Koks auf thermischem Wege gewinnt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Calciumcarbid-Calciumoxid Ausgangsschmelzgemisch mit einem CaO-Gehalt von über 45 bis 80 Gewichts% herstellt, indem man in eine vorliegende Calciumcarbidschmelze, die einen Calciumoxidgehalt bis zu 45 Gewichts% aufweist, feinteiliges Calciumoxid bis zu einem CaO-Gehalt von maximal bis zu 80 Gewichts% einträgt und erst dann zu einem Block erstarren läßt.
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