EP0064019A1 - Process and apparatus for the desulphurisation of iron-based melts - Google Patents

Process and apparatus for the desulphurisation of iron-based melts Download PDF

Info

Publication number
EP0064019A1
EP0064019A1 EP82630024A EP82630024A EP0064019A1 EP 0064019 A1 EP0064019 A1 EP 0064019A1 EP 82630024 A EP82630024 A EP 82630024A EP 82630024 A EP82630024 A EP 82630024A EP 0064019 A1 EP0064019 A1 EP 0064019A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
melt
solids
gases
gas
lime
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP82630024A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Paul Metz
François Schleimer
Edouard Legille
Jean Goedert
Antoine Weiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arcelor Luxembourg SA
Original Assignee
Arbed SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arbed SA filed Critical Arbed SA
Publication of EP0064019A1 publication Critical patent/EP0064019A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002Treatment with gases
    • B22D1/005Injection assemblies therefor

Definitions

  • the present invention relates to a process for the desulfurization of molten iron, in particular molten steel, and the device required for this.
  • Calcium or calcium compounds such as CaO, CaF2, CaSi, CaC2, are mainly suitable as desulfurizing agents; the carrier gas is a neutral gas, e.g. Argon.
  • the slag should have less than 2% FeO, the mouth of the injection lance should be lower than 2000 mm below the bath level and the deoxidation should have been carried out in such a way that there is more than 0.015% Al in the metal phase.
  • the immersion depth ⁇ of the blowing lance should be at least 2 m; in the specific exemplary embodiment, 2.6 m are specified for a 4 m high pan.
  • calcium is assumed to have a vapor pressure of 2.13 atm at 1600 ° C. has liquid in the melt, provided it is at least 1.7 m below the bath surface. It is taught, for example, that the liquid calcium drops rise much more slowly than the vapor bubbles, which results in an extended reaction time and thus a better use of the calcium quantities used.
  • the aim of the present invention was to propose a method which largely dispenses with the use of strongly cooling aids, which avoids the time-consuming and temperature-sensitive transferring and which does not require the use of expensive and wear-resistant blowing lances and, moreover, through long-term contact between the melt and the Treatment substances prolonged reaction times as well as an improved utilization of the reagents.
  • This goal is achieved by the process according to the invention, which provides for largely removing the steel melt immediately after it has been refreshed, and then supplying it with gases and solids suspended in gases individually and in combination as required, using one and the same feed unit from below, the latter essentially consisting of one there is a refractory vessel bottom stone which is provided with oriented passages of such a type that they are gas-permeable at the same time without allowing the passage of liquid metal and switching on both the gas supply and the solids supply as required, and to control and interrupt them in terms of quantity.
  • the first process step according to the invention is to remove the melt as completely as possible. This step is essential since, as is well known, in the absence of furnace slag, the tendency to absorb nitrogen and hydrogen in the melt is markedly suppressed.
  • the covering of the bath with pure lime according to the invention mentioned later, is to be seen primarily as a protective measure against nitrogen or hydrogen uptake and only secondarily as a hate measure to influence the metallurgical processes at the phase boundaries. In fact, it was found that both nitrogen and hydrogen penetrate into the metal matrix during the subsequent desulfurization, provided that furnace slag of a certain composition is sufficient the quantities are available.
  • the next step consists in introducing pure lime into the melt with the aid of a neutral carrier gas through the charging unit, which is arranged in groups in the bottom of the metallurgical vessel.
  • a neutral carrier gas for example, serves as the carrier gas. This measure serves to cover the melt and thus to protect against the absorption of unwanted gases from the air.
  • a further protective measure against the uptake of N2 or H2 is carried out by closing the vessel with a tightly fitting lid, which only has openings for inserting measuring probes to record the temperature and possibly the oxygen activity.
  • the lime supply is throttled and metallic aluminum is mixed in with the aid of which the melt is deoxidized.
  • the aluminum powder introduced from below deoxidizes the melt particularly effectively; It is important to use aluminum in a mixture with lime in a ratio of 1: 1 to 1: 5 for the smooth passage of the aluminum through the charging unit.
  • melt is deoxidized to a maximum of 35 ppm 02, then a mixture consisting of metallic aluminum at 0-30% by weight, from flux paste at 0-20% by weight and from lime at 50-100 is always passed through the same charging unit % By weight in the melt.
  • the blowing process itself, it must be said that it takes place according to the invention by setting a constant carrier gas flow through the charging unit and varying the amount of mixture to be introduced per unit of time, as required. Depending on the melting temperature, the amount of mixture will be kept constant over the treatment period, or the main proportion will be entered within the initial period. Alternatively, it is provided according to the invention that the amount of mixture per unit of time is kept constant and the carrier gas flow is varied, in particular if, at certain points in time, greater or weaker whirling of the bath is important.
  • the Flexibility of the method according to the invention allows the solids supply to be throttled, interrupted and switched on again after sufficient swirling in the bath.
  • Each loading unit understands a refractory, gas-permeable structure, which consists of at least two fire-resistant, unfired, e.g. with a carbon carrier bound or chemically bound material existing segments are built, which are provided on at least one longitudinal surface with a wear-resistant pad.
  • the segments are combined by a common metal housing, which lies tightly against the longitudinal surfaces of the segments, possibly with the interposition of a mortar layer, with at least one connection and a distribution space for the material supply being arranged on an end face of the structure and the connection with at least one gas and is connected to at least one solid material feed device, each of which understands a metering device.
  • gas-permeable structures which are provided in accordance with the prior art for supplying gases into liquid metals and as described by the applicant in her Germany patents LU 82.552, 82.553, 82.554, 82.597 are used for the combined introduction of gases and solids, what by coupling the structure with also known, but in others Connections used solid feed devices is enabled.
  • the dosing device for solids is usefully a per se known cellular wheel blow-through lock as the applicant has described it eg in its Luxembourg patent LU 80.692.
  • the latter enables a stepless variation of the amount of mixture to be entered per unit of time, which can only be brought about by changing the cellular wheel rotation speed, the carrier gas flow rate being able to be varied independently of this.
  • a particularly favorable procedure is also made possible by the fact that the amount of desulphurization agents actually blown in can be determined continuously, and it is sufficient to do this by continuously measuring the weight of the emptying mixture storage container; a measure that does not allow the construction of most conventional systems.
  • melts desulphurized by the process according to the invention not only have the desired low sulfur content, but the metal itself is characterized by an extremely low content of inclusions, the latter being extremely spherical in character.

Landscapes

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

Abstract

Die Schmelze wird unmittelbar im Anschluss an den Frischprozess im hierfür verwendeten metallurgischen Gefäss weitgehend abgeschlackt und es werden ihr sodann ausschliesslich durch den Gefässboden Gase und in Gasen suspendierte Feststoffe mittels feuerfesten Gefässbodensteinen zugeführt. Diese sind mit orientierten Durchgängen solcher Art versehen, dass sie gleichzeitig gasdurchlässig sind, ohne den Durchtritt flüssigen Metalls zu gestatten. Sowohl die Gaszufuhr als auch die Feststoffzufuhr wird je nach Bedarf eingeschaltet, mengenmässig gesteuert und unterbrochen. Zum Erzielen einer schützenden Deckschicht wird der Schmelze reiner Kalk zugeführt, wobei das Trägergas ein neutrales Gas ist. Anschliessend wird ein Deckel dicht auf das Gefäss aufgesetzt. Dann wird der Schmelze bis zum Erreichen einer Sauerstoffkonzentration von höchstens 35 ppm ein Gemisch aus metallischem Aluminium und aus Kalk im Mengenverhältnis von 1:1 bis 1:5 zugeführt. Nach dem Desoxydieren führt man ein Gemisch, das einen Anteil von 0-30 Gew.-% an metallischem Aluminium, einem Anteil von 0-20 Gew.-% an Flusspat und einen Anteil von 5-100 Gew.-% an Kalk aufweist, in die Schmelze ein.Immediately after the fresh process, the melt is largely slagged off in the metallurgical vessel used for this purpose, and then gases and solids suspended in gases are fed to it exclusively by means of refractory vessel bottom stones. These are provided with oriented passages in such a way that they are gas-permeable at the same time without allowing the passage of liquid metal. Both the gas supply and the solids supply are switched on as required, controlled in terms of quantity and interrupted. Pure lime is added to the melt to achieve a protective top layer, the carrier gas being a neutral gas. A lid is then placed tightly on the vessel. A mixture of metallic aluminum and lime is then added to the melt in a ratio of 1: 1 to 1: 5 until an oxygen concentration of at most 35 ppm is reached. After the deoxidation, a mixture is carried out which has a proportion of 0-30% by weight of metallic aluminum, a proportion of 0-20% by weight of flux paste and a proportion of 5-100% by weight of lime, into the melt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschwefeln von Eisenschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, sowie die dazu erforderliche Vorrichtung.The present invention relates to a process for the desulfurization of molten iron, in particular molten steel, and the device required for this.

Es ist bekannt, dass man Stählschmelzen zum Entschwefeln in speziell hierfür konstruierte Gefässe umfüllt, die eine geeignete Auskleidung aufweisen müssen.It is known that steel melts for desulfurization are poured into specially designed vessels which must have a suitable lining.

Da Entschwefelungsprozesse umso günstiger verlaufen, je weniger Sauerstoff in der Schmelze vorhanden ist, werden Stahlschmelzen vor dem Entschwefeln desoxydiert und es wird Sorge getragen, dass die sich über dem Bad befindliche Schlacke eine solche chemische Zusammensetzung aufweist, dass die Gefahr einer Rückoxydation im Verlauf des anschliessenden Entschwefelns unterdrückt wird. Ein Verfahren, das diese Erkenntnisse berücksichtigt, beschreibt die DE-AS 22 09 902, gemäss welcher man zum Entschwefeln einer Schmelze dieselbe in einer Pfanne mit Auskleidung aus Schamotte, Magnesit, Dolomit oder hochtonerdehaitigen MateriaLien zunächst desoxydiert und dann mit einer Schlacke bestimmter chemischer Zusammensetzung abdeckt, um dann ein Gemisch aus feinkörnigem Calcium oder Ca-Verbindungen mit einem neutralen Trägergas einzublasen. Als Entschwefelungsmittel kommen dabei in der Hauptsache Calcium bzw. Calciumverbindungen, wie CaO, CaF2, CaSi, CaC2 in Frage ; das Trägergas ist ein neutrales Gas, wie z.B. Argon. Die Schlacke soll weniger als 2 % FeO aufweisen, die Mündung der Einblaslanze tiefer als 2000 mm unter dem Badspiegel liegen und die Desoxydation vorher so geführt worden sein, dass mehr als 0,015 % Al in der Metallphase vorliegen.Since desulfurization processes run more favorably the less oxygen is present in the melt, steel melts are deoxidized before desulfurization and care is taken to ensure that the slag above the bath has such a chemical composition that there is a risk of reoxidation in the course of the subsequent one Desulfurization is suppressed. A process that takes these findings into account is described in DE-AS 22 09 902, according to which, in order to desulfurize a melt, it is first deoxidized in a pan with a lining made of chamotte, magnesite, dolomite or high-alumina materials and then covered with a slag of a certain chemical composition to then blow a mixture of fine-grained calcium or Ca compounds with a neutral carrier gas. Calcium or calcium compounds, such as CaO, CaF2, CaSi, CaC2, are mainly suitable as desulfurizing agents; the carrier gas is a neutral gas, e.g. Argon. The slag should have less than 2% FeO, the mouth of the injection lance should be lower than 2000 mm below the bath level and the deoxidation should have been carried out in such a way that there is more than 0.015% Al in the metal phase.

Es fällt auf, dass die Eintauchtiefe·der Blaslanze mindestens 2 m betragen soll; im spezifischen Ausführungsbeispiel werden 2.6 m für eine 4 m hohe Pfanne angegeben. In der Tat wird vorausgesetzt, dass Calcium, das bei 1600°C einen Dampfdruck von 2.13 atm. hat, innerhalb der Schmelze flüssig vorliegt, sofern es sich zumindest 1.7 m unterhalb der Badoberfläche befindet. So wird gelehrt, dass die flüssigen Calciumtropfen wesentlich langsamer aufsteigen als die Dampfblasen dies tun, wodurch man eine verlängerte Reaktionszeit und damit eine günstigere Ausnutzung der eingesetzten Calciummengen erzielt.It is striking that the immersion depth · of the blowing lance should be at least 2 m; in the specific exemplary embodiment, 2.6 m are specified for a 4 m high pan. In fact, calcium is assumed to have a vapor pressure of 2.13 atm at 1600 ° C. has liquid in the melt, provided it is at least 1.7 m below the bath surface. It is taught, for example, that the liquid calcium drops rise much more slowly than the vapor bubbles, which results in an extended reaction time and thus a better use of the calcium quantities used.

Ein Verfahren das es erlaubt Eisenschmelzen weitestgehend zu entschwefeln und gleichzeitig auf den Einsatz synthetischer Schlacken und auf die Beachtung der Zusammensetzung der Ofenschlacke zu verzichten, sowie die verschleissfördernden hohen Eintauchtiefen der Blaslanzen zu vermeiden, wurde von der Anmelderin entwickelt und in der luxemburgischen Patentanmeldung LU 82.977 beschrieben. Dieses Verfahren sieht vor, dass man eine Eisenschmelze in eine geeignete Pfanne einträgt, sorgfältig abschlackt und mit 1 - 2 kg Kalk/Tonne Eisen abdeckt, dass man die Schmelze bis auf höchstens 35 ppm Sauerstoff desoxydiert und ihr anschliessend ein Gemisch bestehend aus Kalk, Flusspat und metallischem Aluminium durch Einblasen mittels eines Trägergases durch eine Tauchlanze so zuführt, dass der Lanzenausgang sich auf einer mittleren Tiefe von ca. 1.50 m unterhalb der Badoberfläche befindet.A process that allows iron smelting to be largely desulphurized while at the same time avoiding the use of synthetic slags and ignoring the composition of the furnace slag, as well as avoiding the wear-inducing high immersion depths of the blowing lances, was developed by the applicant and described in the Luxembourg patent application LU 82.977 . This process provides that an iron melt is placed in a suitable pan, carefully removed and covered with 1 - 2 kg of lime / ton of iron, that the melt is deoxidized to a maximum of 35 ppm oxygen and then a mixture consisting of lime, river paste and metallic aluminum by blowing in a carrier gas through an immersion lance so that the lance outlet is at an average depth of approx. 1.50 m below the bath surface.

Um die beim Umfüllen der Schmelze und beim Behandeln mittels kühlenden Trägergasen unvermeidlichen Wärmeverluste auszugleichen, wurde vorgeschlagen, die Schmelze in der Pfanne mit geeigneten Mitteln, vorzugsweise elektrothermisch aufzuheizen, was hohe Kosten verursacht.In order to compensate for the heat losses which are unavoidable when transferring the melt and when treating with cooling carrier gases, it has been proposed to heat the melt in the pan with suitable means, preferably electrothermally, which causes high costs.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein Verfahren vorzuschlagen, das auf die Zuhilfenahme stark kühlender Hilfsmittel weitgehend verzichtet, das das zeitraubende und temperaturverlustträchtige Umfüllen vermeidet und das ohne die Verwendung teurer und verschleissender Blaslanzen auskommt und darüber hinaus durch einen Langzeitkontakt zwischen der Schmelze und den Behandlungsstoffen verlängerte Reaktionszeiten sowie eineverbesserte Ausnutzung der Reagenzien ermöglicht.The aim of the present invention was to propose a method which largely dispenses with the use of strongly cooling aids, which avoids the time-consuming and temperature-sensitive transferring and which does not require the use of expensive and wear-resistant blowing lances and, moreover, through long-term contact between the melt and the Treatment substances prolonged reaction times as well as an improved utilization of the reagents.

Dieses Ziel wird erreicht durch das erfindungsgemässe Verfahren, das vorsieht eine Stahlschmelze unmittelbar nach dem Frischen weitestgehend abzuschlacken und ihr sodann Gase und in Gasen suspendierte Feststoffe je nach Bedarf einzeln und kombinert, durch ein und dasselbe Beschickungsaggregat von unten zuzuführen, wobei letzteres im wesentlichen aus einem feuerfesten Gefässbodenstein besteht, den man mit orientierten Durchgängen solcher Art versieht, dass sie gleichzeitig gasdurchlässig sind, ohne den Durchtritt flüssigen Metalls zu gestatten und sowohl die Gaszufuhr als die Feststoffzufuhr je nach Bedarf einzuschalten, mengenmässig zu steuern und zu unterbrechen.This goal is achieved by the process according to the invention, which provides for largely removing the steel melt immediately after it has been refreshed, and then supplying it with gases and solids suspended in gases individually and in combination as required, using one and the same feed unit from below, the latter essentially consisting of one there is a refractory vessel bottom stone which is provided with oriented passages of such a type that they are gas-permeable at the same time without allowing the passage of liquid metal and switching on both the gas supply and the solids supply as required, and to control and interrupt them in terms of quantity.

Der Grundgedanke, der die Basis für die Entwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens bildet, kann wie folgt ausgedrückt werden: Will man Metallschmelzen durch das Zuführen geeigneter Stoffe, im Rahmen üblicherweise komplizierter Verfahren desoxydieren und nachträglich entschwefeln, so muss man sich von den in der Fachwelt bestehenden Vorurteilen befreien, welche u.a. besagen, dass man Schmelzen mit Feststoffen nur durch Eintragen von oben, durch Einblasen mittels Lanzen und durch Eindüsen von unten bewerkstelligen kann, wobei ein genügend starker Trägergasdurchfluss durch die Einführvorrichtung stattfinden muss, um das Eindringen von flüssigem Metall zu verhindern. Weiter muss man sich von der Ansicht entfernen, dass Gefässbodensteine nur gas-, nicht aber feststoffdurclilässig gestaltet werden können und dass Gefässbodensteine zum Beschicken mit Gasen allein geeignet seien.The basic idea, which forms the basis for the development of the process according to the invention, can be expressed as follows: If metal melts are to be deoxidized and subsequently desulphurized by adding suitable substances, usually in the context of complicated processes, then one has to get rid of the prejudices existing in the professional world free, which among other things state that melting with solids can only be accomplished by entering from above, by blowing in with lances and by injecting from below, whereby a sufficiently strong carrier gas flow through the introducer must take place in order to prevent the penetration of liquid metal. Furthermore, one has to distance oneself from the view that vessel bottom stones can only be made gas-permeable but not solid-permeable and that vessel bottom stones are only suitable for loading with gases.

Der erste Verfahrensschritt nach der Erfindung ist, wie bereits gesagt, das möglichst totale Abschlacken der Schmelze. Dieser Schritt ist wesentlich, da bekanntlich bei Abwesenheit von Ofenschlacken die Tendenz zur Aufnahme von Stickstoff und von Wasserstoff in die Schmelze merklich zurückgedrängt wird. In diesem Zusammenhang ist auch das erfindungsgemässe, später erwähnte Abdecken des Bades mit reinem Kalk in erster Linie als Schutzmassnahme gegen die Stickstoff bzw. Wasserstoffaufnahme zu sehen und erst in zweiter Linie als Hassnahme zum Beeinflussen der metallurgischen Vorgänge an den Phasengrenzen. In der Tat konnte festgestellt werden, dass sowohl Stickstoff als auch Wasserstoff beim anschliessenden Entschwefeln in die Metallmatrix eindringen, sofern Ofenschlacken bestimmter Zusammensetzung in ausreichenden Mengen vorhanden sind.As already mentioned, the first process step according to the invention is to remove the melt as completely as possible. This step is essential since, as is well known, in the absence of furnace slag, the tendency to absorb nitrogen and hydrogen in the melt is markedly suppressed. In this context the covering of the bath with pure lime according to the invention, mentioned later, is to be seen primarily as a protective measure against nitrogen or hydrogen uptake and only secondarily as a hate measure to influence the metallurgical processes at the phase boundaries. In fact, it was found that both nitrogen and hydrogen penetrate into the metal matrix during the subsequent desulfurization, provided that furnace slag of a certain composition is sufficient the quantities are available.

Erfindungsgemäss besteht der nächste Schritt darin, dass man durch das Beschickungsaggregat, das man gruppenweise im Boden des metallurgischen Gefässes anordnet, vorerst reinen Kalk mit Hilfe eines neutralen Trägergases in die Schmelze einführt. Als Trägergas dient bspw. Argon. Diese Massnahme dient zum Abdecken der Schmelze und damit zum Schutz gegen eine Aufnahme unerwünschter Gase aus der Luft.According to the invention, the next step consists in introducing pure lime into the melt with the aid of a neutral carrier gas through the charging unit, which is arranged in groups in the bottom of the metallurgical vessel. Argon, for example, serves as the carrier gas. This measure serves to cover the melt and thus to protect against the absorption of unwanted gases from the air.

Nach dem Abdecken der Schmelze mit Kalk wird eine weitere Schutzmassnahme gegen die Aufnahme von N2 bzw. H2 vorgenommen, indem man das Gefäss mit einem dicht anliegenden Deckel abschliesst, der lediglich Oeffnungen zum Einführen von Messonden zum Erfassen der Temperatur und eventuell der Sauerstoffaktivität aufweist.After covering the melt with lime, a further protective measure against the uptake of N2 or H2 is carried out by closing the vessel with a tightly fitting lid, which only has openings for inserting measuring probes to record the temperature and possibly the oxygen activity.

Als nächster Schritt erfolgt eine Drosselung der Kalkzufuhr und ein Hinzumischen von metallischen Aluminium mit dessen Hilfe man die Schmelze desoxydiert. Das von unten eingeführte Aluminiumpulver desoxydiert die Schmelze besonders wirkungsvoll; wichtig ist, dass man zum glatten Durchgang des Aluminiums durch das Beschickungsaggregat, dieses im Gemisch mit-Kalk im Verhältnis von 1:1 bis 1:5 einsetzt.As the next step, the lime supply is throttled and metallic aluminum is mixed in with the aid of which the melt is deoxidized. The aluminum powder introduced from below deoxidizes the melt particularly effectively; It is important to use aluminum in a mixture with lime in a ratio of 1: 1 to 1: 5 for the smooth passage of the aluminum through the charging unit.

Ist die Schmelze bis auf höchstens 35 ppm 02 desoxydiert, so führt man, immer durch das gleiche Beschickungaggregat ein Gemisch bestehend aus metallischem Aluminium zu 0-30 Gew.%, aus Flusspat zu 0-20 Gew. % und aus Kalk zu 50-100 Gew. % in die Schmelze ein.If the melt is deoxidized to a maximum of 35 ppm 02, then a mixture consisting of metallic aluminum at 0-30% by weight, from flux paste at 0-20% by weight and from lime at 50-100 is always passed through the same charging unit % By weight in the melt.

Zum Einblasvorgang selbst ist zu sagen, dass er sich erfindungsgemäss abspielt indem man einen konstanten Trägergasdurchfluss durch das Beschickungsaggregat einstellt und die Menge an einzutragendem Gemisch pro Zeiteinheit, je nach Bedarf variiert. So wird man je nach der Schmelztemperatur die Menge an Gemisch über die Behandlungszeit hinweg konstant halten, oder aber den Hauptanteil innerhalb der Anfangsperiode eintragen. Alternativ ist es erfindungsgemäss vorgesehen, dass man die Gemischmenge pro Zeiteinheit konstant hält und den Trägergasdurchfluss variiert und zwar dann, wenn man zu bestimmten Zeitpunkten auf eine stärkere oder schwächere Durchwirbelung des Bades Wert legt. Die Flexibilität des erfindungsgemässen Verfahrens erlaubt es, die Feststoffzufuhr zu drosseln, zu unterbrechen und nach ausreichender Durchwirbelung des Bades wieder einzuschalten.Regarding the blowing process itself, it must be said that it takes place according to the invention by setting a constant carrier gas flow through the charging unit and varying the amount of mixture to be introduced per unit of time, as required. Depending on the melting temperature, the amount of mixture will be kept constant over the treatment period, or the main proportion will be entered within the initial period. Alternatively, it is provided according to the invention that the amount of mixture per unit of time is kept constant and the carrier gas flow is varied, in particular if, at certain points in time, greater or weaker whirling of the bath is important. The Flexibility of the method according to the invention allows the solids supply to be throttled, interrupted and switched on again after sufficient swirling in the bath.

Wie bereits angedeutet, werden im Boden des metallurgischen Gefässes, also im Konverterboden mehrere Beschickungsaggregate angeordnet, die man im Verlauf des Verfahrens je nach Bedarf einzeln bis insgesamt betreibt und die man einzeln mit Gasen allein bzw. mit in Gasen suspendierten Feststoffen beschickt. Dies begreift auch die Massnahme, dass man der chemischen Reaktivität der Gase bzw. der Feststoffe, sowie den thermischen Gegebenheiten innerhalb der Schmelze insofern Rechnung trägt, als man endotherm reagierende Gase bzw. Feststoffe mit Hilfe von solchen Beschickungsaggregaten in die Schmelze einleitet, die unterhalb heisserer Badzonen angeordnet sind und dass man beim eventuellen Verwenden exotherm reagierender Gase bzw. Feststoffe entsprechend umgekehrt vorgeht.As already indicated, several charging units are arranged in the bottom of the metallurgical vessel, that is to say in the converter bottom, which are operated individually or in total in the course of the process and which are individually charged with gases alone or with solids suspended in gases. This also understands the measure that the chemical reactivity of the gases or solids, as well as the thermal conditions within the melt are taken into account insofar as endothermic gases or solids are introduced into the melt with the help of such charging units, those below hotter ones Bath zones are arranged and that if any exothermic gases or solids are used, the procedure is reversed.

Jedes Beschickungsaggregat begreift einen feuerfesten, gasdurchlässigen Baukörper, der aus mindestens zwei, an Längs flächen aneinanderliegenden, aus feuerfestem, ungebranntem, z.B. mit einem Kohlenstoffträger gebundenem oder chemisch gebundenem Material bestehenden Segmenten aufgebaut ist, die an mindestens einer Längsfläche mit einer verschleissfesten Auflage versehen sind. Die Segmente sind durch ein gemeinsames Metallgehäuse zusammengefasst, das an Längsflächen der Segmente dicht, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Mörtelschicht, anliegt, wobei an einer Stirnfläche des Baukörpers mindestens ein Anschluss und ein Verteilungsraum für die Materialzufur angeordnet sind und der Anschluss mit zumindest einer Gas- und mit zumindest einer FeststoEfzuführeinrichtung verbunden ist, von denen jede eine Dosiervorrichtung begreift.Each loading unit understands a refractory, gas-permeable structure, which consists of at least two fire-resistant, unfired, e.g. with a carbon carrier bound or chemically bound material existing segments are built, which are provided on at least one longitudinal surface with a wear-resistant pad. The segments are combined by a common metal housing, which lies tightly against the longitudinal surfaces of the segments, possibly with the interposition of a mortar layer, with at least one connection and a distribution space for the material supply being arranged on an end face of the structure and the connection with at least one gas and is connected to at least one solid material feed device, each of which understands a metering device.

Somit werden erfindungsgemäss gasdurchlässige Baukörper, die dem Stand der Technik entsprechend zum Zuführen von Gasen in flüssige Metalle vorgesehen werden und wie sie die Anmelderin in ihren luxemburgischen Patenten LU 82.552, 82.553, 82.554, 82.597 beschrieben hat, zum kombinierten Einführen von Gasen und Feststoffen herangezogen, was durch ein Koppeln des Baukörpers mit ebenfalls bekannten, jedoch in anderen Zusammenhängen verwendeten Feststoffzufuhreinrichtungen ermöglicht wird. So.ist die Dosiervorrichtung für Feststoffe nützlicherweise eine an sich bekannte Zellenrad-Druchblasschleuse wie die Anmelderin sie z.B. in ihrem luxemburgischen Patent LU 80.692 beschrieben hat. Letztere ermöglicht ein stufenloses, lediglich durch Aendern der Zellenrad-Umdrehungsgeschwindigkeit zu bewirkendes Variieren der einzutragenden Menge an Gemisch pro Zeiteinheit, wobei der TrägergasDurchfluss unabhängig hiervon variiert werden kann.Thus, according to the invention, gas-permeable structures which are provided in accordance with the prior art for supplying gases into liquid metals and as described by the applicant in her Luxembourg patents LU 82.552, 82.553, 82.554, 82.597 are used for the combined introduction of gases and solids, what by coupling the structure with also known, but in others Connections used solid feed devices is enabled. Thus, the dosing device for solids is usefully a per se known cellular wheel blow-through lock as the applicant has described it eg in its Luxembourg patent LU 80.692. The latter enables a stepless variation of the amount of mixture to be entered per unit of time, which can only be brought about by changing the cellular wheel rotation speed, the carrier gas flow rate being able to be varied independently of this.

Eine besonders günstige Verfahrensweise wird ferner dadurch ermöglicht dass man die Menge an tatsächlich eingeblasenen Entschwefelungsmitteln kontinuierlich bestimmen kann und zwar genügt es hierzu, das Gewicht des sich entleerenden Gemisch-Vorratsbehälters laufend zu messen; eine Massnahme die die Bauweise der meistens konventionneller Anlagen nicht gestattet.A particularly favorable procedure is also made possible by the fact that the amount of desulphurization agents actually blown in can be determined continuously, and it is sufficient to do this by continuously measuring the weight of the emptying mixture storage container; a measure that does not allow the construction of most conventional systems.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahrens entschwefelten Schmelzen weisen nicht nur den erwünschten niedrigen Schwefelgehalt auf, sondern das Metall selbst zeichnet sich durch einen äusserst niedrigen Gehalt an Einschlüssen aus, wobei letztere ausgesprochen sphärischen Charakter haben.The melts desulphurized by the process according to the invention not only have the desired low sulfur content, but the metal itself is characterized by an extremely low content of inclusions, the latter being extremely spherical in character.

Claims (12)

1. Verfahren zum Entschwefeln von Eisenschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schmelze unmittelbar im Anschluss an den Frischprozess im hierfür verwendeten metallurgischen Gefäss weitestgehend abschlackt und ihr sodann ausschliesslich durch den Gefässboden Gase und in Gasen suspendierte Feststoffe je nach Bedarf einzeln und kombiniert durch ein und dasselbe Beschickungsaggregat zuführt, wobei letzteres im wesentlichen aus einem feuerfesten Gefässbodenstein besteht, den man mit orientierten Durchgängen solcher Art versieht, dass sie gleichzeitig gasdurchlässig sind, ohne den Durchtritt flüssigen Metalls zu gestatten und dass man sowohl die Gaszufuhr als auch die Feststoffzufuhr je nach Bedarf einschaltet, mengenmässig steuert und unterbricht.1. A process for desulfurizing iron melts, in particular steel melts, characterized in that the melt is largely scrapped immediately after the fresh process in the metallurgical vessel used for this, and then it is combined with gases and solids suspended in gases individually and as required feed through one and the same feed unit, the latter consisting essentially of a refractory vessel bottom stone, which is provided with oriented passages such that they are gas-permeable at the same time without allowing the passage of liquid metal and that both the gas supply and the solids supply depending switches on as required, controls quantity and interrupts. 2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man der Schmelze zum Erzielen einer schützenden Deckschicht reinen Kalk zuführt, wobei das Trägergas ein neutrales Gas ist. -2. The method according to claim 1, characterized in that the melt is supplied with pure lime to achieve a protective cover layer, the carrier gas being a neutral gas. - 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man nach Abschlacken der Schmelze und nach Abdecken mit Kalk, einen Deckel dicht auf das Gefäss aufsetzt.3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that, after the melt has been slagged off and after it has been covered with lime, a lid is placed tightly on the vessel. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass man der Schmelze bis zum Erreichen einer Sauerstoffkonzentration von höchstens 35 ppm ein Gemisch aus metallischem Aluminium und aus Kalk im Mengenverhältnis von 1:1 bis 1:5 zuführt.4. Process according to claims 1-3, characterized in that the melt is supplied with a mixture of metallic aluminum and lime in a ratio of 1: 1 to 1: 5 until an oxygen concentration of at most 35 ppm is reached. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man der Schmelze nach dem Desoxydieren ein Gemisch an Feststoffen zuführt, das einen Anteil von 0-30 Gew.% an metallischem Aluminium, einem Anteil von 0-20 Gew.% an Flusspat und einen Anteil von 50-100 Gew.% an Kalk aufweist.5. Process according to claims 1-4, characterized in that a mixture of solids is supplied to the melt after deoxidizing, which contains 0-30% by weight of metallic aluminum and 0-20% by weight Flow pat and a share of 50-100% by weight of lime. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Menge an tatsächlich eingeblasenem Gemisch kontinuierlich misst, indem man die Gewichtsabnahme des Gemisch-Vorratsbehälters kontinuierlich bestimmt.6. The method according to claims 1-5, characterized in that the amount of mixture actually blown in is continuously measured by continuously reducing the weight of the mixture storage container decidedly determined. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass man im Boden des metallurgischen Gefässes mehrere Beschickungsaggregate anordnet, die man im Verlauf des Prozesses je nach Bedarf einzeln bis insgesamt betreibt und die man einzeln mit Gasen bzw. mit in Gasen suspendierten Feststoffen beschickt.7. The method according to claims 1-6, characterized in that in the bottom of the metallurgical vessel several charging units are arranged, which one operates in the course of the process individually to total as required and which one individually with gases or with solids suspended in gases loaded. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass man der chemischen Reaktivität der Gase bzw. der Feststoffe, sowie den thermischen Gegebenheiten innerhalb der Schmelze insofern Rechnung trägt, als man endotherm reagierende Gase bzw. Feststoffe mit Hilfe von solchen Beschickungsaggregaten in die Schmelze einleitet, die unterhalb heisserer Badzonen angeordnet sind und dass man beim eventuellen Verwenden exotherm reagierender Gase bzw. Feststoffe entsprechend umgekehrt vorgeht.8. The method according to claims 1-7, characterized in that one takes into account the chemical reactivity of the gases or solids, as well as the thermal conditions within the melt, in that endothermic gases or solids with the aid of such charging units in initiates the melt, which are arranged below hotter bath zones and that the procedure is reversed if any exothermic gases or solids are used. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass man die Feststoffe mittels einer Zellenrad-Durchblasschleuse dosiert, wobei- man einen konstanten TrägergasdurchfLuss einstellt und die Menge an einzutragendem Gemisch stufenlos variiert.9. The method according to claims 1-8, characterized in that the solids are metered by means of a cellular air blow-through, wherein - one sets a constant carrier gas flow and the amount of mixture to be introduced varies continuously. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass man den Trägergasdurchfluss ändert.10. The method according to claims 1-9, characterized in that one changes the carrier gas flow. 11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden eines mit einer SauerstoffAufblaslanze ausgerüsteten Konverters mehrere Beschickungsaggregate angeordnet sind, wobei jedes Beschickungsaggregat einen feuerfesten, gasdurchlässigen Baukörper begreift, der aus mindestens zwei, an Längsflächen aneinanderliegenden, aus feuerfestem, ungebranntem, z.B. mit einem Kohlenstoffträger gebundenem oder chemisch gebundenen Material bestehenden Segmenten aufgebaut ist, die an mindestens einer Längsfläche mit einer verschleissfesten Auflage versehen sind, dass die Segmente durch ein gemeinsames Metallgehäuse zusammengefasst sind, das an Längsflächen der Segmente dicht, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Mörtelschicht, anliegt, und dass an einer Stirnfläche des Baukörpers mindestens ein Anschluss und ein Verteilungsraum für die Materialzufuhr angeordnet sind, wobei der Anschluss mit zumindest einer Gas- und mit zumindest einer Feststoffzufuhreinrichtung verbunden ist und letzteres eine Dosiervorrichtung begreift.11. An apparatus for carrying out the method according to claims 1-10, characterized in that a plurality of charging units are arranged in the bottom of a converter equipped with an oxygen inflation lance, each charging unit comprehending a refractory, gas-permeable structure, which consists of at least two adjacent longitudinal surfaces, is made of refractory, unburned, for example with a carbon carrier or chemically bound material consisting of segments that are provided on at least one longitudinal surface with a wear-resistant pad that the segments are combined by a common metal housing that is sealed to the longitudinal surfaces of the segments, possibly under Interposition of a layer of mortar, and that At least one connection and a distribution space for the material supply are arranged on an end face of the structure, the connection being connected to at least one gas and at least one solids supply device and the latter comprehending a metering device. 12. Vorrichtung nach dem Anspruch 11, dadruch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung eine an sich bekannte Zellenrad-Durchblasschleuse ist.12. The device according to claim 11, characterized in that the metering device is a cellular wheel blow-through lock known per se.
EP82630024A 1981-04-24 1982-03-24 Process and apparatus for the desulphurisation of iron-based melts Withdrawn EP0064019A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU83314 1981-04-24
LU83314A LU83314A1 (en) 1981-04-24 1981-04-24 METHOD AND DEVICE FOR DESULFURING IRON MELT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0064019A1 true EP0064019A1 (en) 1982-11-03

Family

ID=19729633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP82630024A Withdrawn EP0064019A1 (en) 1981-04-24 1982-03-24 Process and apparatus for the desulphurisation of iron-based melts

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4415358A (en)
EP (1) EP0064019A1 (en)
JP (1) JPS57181321A (en)
LU (1) LU83314A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0263255A1 (en) * 1986-08-11 1988-04-13 Arbed S.A. Method and agent for heating and refining at the same time molten metals
DE4003879C1 (en) * 1990-02-08 1991-07-18 China Steel Corp., Kaohsiung City, Hsiao-Kang, Tw

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2256427B (en) * 1991-06-01 1994-05-11 B & K Engineering Co Flux injecting machines
US5324341A (en) * 1992-05-05 1994-06-28 Molten Metal Technology, Inc. Method for chemically reducing metals in waste compositions
LU92813B1 (en) * 2015-09-02 2017-03-20 Wurth Paul Sa Enhanced pressurising of bulk material in lock hoppers

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE928955C (en) * 1952-08-17 1955-06-16 Huettenwerk Haspe Ag Process for desulphurising pig iron
DE1583219A1 (en) * 1967-11-28 1970-07-30 Basf Ag Process for the treatment of molten metal, preferably molten steel
DE2209902B2 (en) * 1972-03-01 1975-01-16 Thyssen Niederrhein Ag Huetten- Und Walzwerke, 4200 Oberhausen Process for the desulphurization of steel melts
DE2559188A1 (en) * 1975-01-14 1976-07-15 Inteco Int Techn Beratung PROCESS FOR DESULFURIZATION OF STEEL MELT
DE2602536A1 (en) * 1975-01-23 1976-07-29 Uss Eng & Consult METHOD OF MANUFACTURING LOW SULFUR PALE STEEL
EP0013550A1 (en) * 1978-12-21 1980-07-23 Arbed S.A. Process and apparatus for the desulphurisation of molten ferrous metals
EP0021861A1 (en) * 1979-04-25 1981-01-07 INSTITUT DE RECHERCHES DE LA SIDERURGIE FRANCAISE (IRSID) France Gas-permeable refractory block and method of making this block
EP0043338A1 (en) * 1980-06-25 1982-01-06 Arbed S.A. Gas-permeable body of fire-resistant material
EP0043787A1 (en) * 1980-07-09 1982-01-13 Arbed S.A. Gas-permeable body of fire-resistant material

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR90350E (en) * 1965-10-21 1967-11-24 Air Liquide Process for treating liquid metals, applicable in particular to the production of nodular cast iron
US3574596A (en) * 1967-09-15 1971-04-13 Amsted Ind Inc Method for producing stainless steel
US3598383A (en) * 1969-01-14 1971-08-10 William H Moore Method and apparatus for incorporating additives in a melt
US3610602A (en) * 1969-10-14 1971-10-05 United States Steel Corp Gas-permeable refractory plug and method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE928955C (en) * 1952-08-17 1955-06-16 Huettenwerk Haspe Ag Process for desulphurising pig iron
DE1583219A1 (en) * 1967-11-28 1970-07-30 Basf Ag Process for the treatment of molten metal, preferably molten steel
DE2209902B2 (en) * 1972-03-01 1975-01-16 Thyssen Niederrhein Ag Huetten- Und Walzwerke, 4200 Oberhausen Process for the desulphurization of steel melts
DE2559188A1 (en) * 1975-01-14 1976-07-15 Inteco Int Techn Beratung PROCESS FOR DESULFURIZATION OF STEEL MELT
DE2602536A1 (en) * 1975-01-23 1976-07-29 Uss Eng & Consult METHOD OF MANUFACTURING LOW SULFUR PALE STEEL
EP0013550A1 (en) * 1978-12-21 1980-07-23 Arbed S.A. Process and apparatus for the desulphurisation of molten ferrous metals
EP0021861A1 (en) * 1979-04-25 1981-01-07 INSTITUT DE RECHERCHES DE LA SIDERURGIE FRANCAISE (IRSID) France Gas-permeable refractory block and method of making this block
EP0043338A1 (en) * 1980-06-25 1982-01-06 Arbed S.A. Gas-permeable body of fire-resistant material
EP0043787A1 (en) * 1980-07-09 1982-01-13 Arbed S.A. Gas-permeable body of fire-resistant material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0263255A1 (en) * 1986-08-11 1988-04-13 Arbed S.A. Method and agent for heating and refining at the same time molten metals
DE4003879C1 (en) * 1990-02-08 1991-07-18 China Steel Corp., Kaohsiung City, Hsiao-Kang, Tw

Also Published As

Publication number Publication date
US4415358A (en) 1983-11-15
LU83314A1 (en) 1983-03-24
JPS57181321A (en) 1982-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1996006193A1 (en) Converters and method of refining metal melts, in particular refining pig iron to steel
DE69318367T2 (en) Process for protecting the refractory lining in the gas area of a metallurgical reaction vessel
DE102005032929A1 (en) Production of stainless steel of the ferritic steel group AISI 4xx in an AOD converter
DE112019000054T5 (en) Process for deslagging during the manufacture of an ultra-low phosphorus steel and process for the manufacture of an ultra-low phosphorus steel
EP0199714B1 (en) Process for the production of steel from sponge iron and plant for carrying out the process
EP1629126A1 (en) Method for producing foamed slag on high-chromium melts in an electric furnace
WO2000075385A1 (en) Method for conditioning slag with the addition of metallurgical residual materials and an installation for the same
DE3586970T2 (en) METHOD FOR PRODUCING STEEL IN AN INFLATION CONVERTER.
EP0064019A1 (en) Process and apparatus for the desulphurisation of iron-based melts
DE3850381T2 (en) OVEN AND METHOD FOR REDUCING A CHROME PRE-PRODUCT BY MELTING.
DE3836549C1 (en) Process for desulphurising molten crude iron
EP0263255A1 (en) Method and agent for heating and refining at the same time molten metals
DE68915234T2 (en) Process for melting cold substances containing iron.
DE3618510C2 (en)
DE3442245C2 (en)
DE1608309B2 (en) CONTINUOUS PROCESS FOR MANUFACTURING STEEL FROM PIG IRON AND DEVICE FOR PULLING THIS THROUGH OUT THE SAME
DE3137693C2 (en) Process for the desulfurization of iron melts
DE2010585A1 (en) Process and device for the continuous desulphurization of pig iron
DE2216121C3 (en) Process for refining hematite metal
AT362412B (en) METHOD FOR DESULFURING LIQUID, PREFERABLY DEXIDIZED STEEL
LU83247A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATING METAL MELT IN THE METALURGICAL PROCESSES
AT255461B (en) Process and fresh vessels for converting pig iron into steel
DE2237253A1 (en) Feeding pulverulent, materials to a melt - in a converter using double coaxial tuyeres
RU2179586C1 (en) Method for making steel in oxygen converter
AT222152B (en) Process for refining pig iron

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE DE FR GB IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19830425

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19841016

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: SCHLEIMER, FRANCOIS

Inventor name: GOEDERT, JEAN

Inventor name: WEINER, ANTOINE

Inventor name: LEGILLE, EDOUARD

Inventor name: METZ, PAUL