NL8601521A

NL8601521A - Werkwijze voor het ontzwavelen en verwijderen van fosfor uit heet metaal.

Info

Publication number: NL8601521A
Application number: NL8601521A
Authority: NL
Original assignee: Centro Speriment Metallurg
Priority date: 1985-06-21
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1987-01-16
Also published as: SE8602742D0; FR2583773A1; FR2583773B1; GB2177117A; BE904941A; IT8548257A0; DE3618510A1; US4676825A; IN165316B; SE467413B; LU86483A1; SE8602742L; JPS61296939A; GB8612318D0; CA1285392C; AU5856986A; ZA864151B; GB2177117B; IT1200082B; AU589972B2

Description

86.3051/vdKl/MW -1-

Werkwijze voor het ontzwavelen en verwijderen van fosfor uit heet metaal.

Door Aanvraagster wordt als uitvinder genoemd: Giovanni Sironi.

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ontzwavelen en verwijderen van fosfor uit heet metaal. Meer in het bijzonder heeft zij betrekking op een continue werkwijze voor de behandeling van heet metaal wanneer het wordt afgetapt uit de hoogoven, nadat het is 10 bevrijd van slakken en voordat het de torpedowagen binnenstroomt of direkt naar de zuiveringsinstallatie wordt gevoerd. De toenemende kosten van grondstoffen, energie en arbeid betekenen dat de gehele zware industrie de handelingen sterk moet rationaliseren. In het geval van de 15 geïntegreerde staalbereiding is besloten om de belangrijke processen te splitsen in een aantal eenvoudige doch met elkaar verbonden en gemakkelijk te controleren bewerkingen. De convertor, in het bijzonder, wordt steeds meer met name toegepast als een sterk geautomatiseerde 20 ontkolingsreactor, waarbij alle andere behandelingen worden uitgevoerd in de gietpan.

De convertor werd gedacht als een reactor voor het omzetten van heet metaal in staal. De taak daarvan was derhalve het verwijderen uit het hete metaal van 25 niet alleen koolstof doch eveneens van andere elementen zoals silicium, zwavel, en fosfor die in elk geval de eind-kwaliteit van het staal kunnen verlagen.

Men realiseerde zich echter daarop dat enkele reacties, zoals het ontzwavelen en verwijderen van fosfor 30 moeilijk gelijktijdig in de convertor kunnen worden uitgevoerd. Onlangs is eveneens waargenomen dat het verwijderen van silicium met voordeel kan worden vermeden door direkt in de hoogoven heet metaal met een laag silicium-gehalte (in het algemeen Si £ 0,20 ?ί) te vormen.

35 Omdat de in de gietpan uitgevoerde behandelingen na de convertor voordeliger kunnen dienen voor metal- 8601521 -2- i- Ti lurgische bewerkingen om uiteindelijke staaleigenschappen te waarborgen, is voorgesteld dat het hete metaal wordt ontzwaveld en fosfor wordt verwijderd voordat het in de staalbereidingssectie komt. Verschillende materialen en 5 methoden zijn derhalve voorgesteld voor het behandelen van heet metaal in de torpedowagen. Ondanks enkele belangwekkende toepassingen bezit de torpedowagenbehandeling echter een aantal nadelen zoals bijvoorbeeld de noodzaak van·specifieke, kostbare inrichtingen en het veelvuldige 10 onderhoud dat vereist is voor de torpedowagen zelf; de betrekkelijke traagheid van de bewerkingen zelf vanwege het grote volume van het hete metaal dat aan de reacties moet worden blootgesteld; en de algemeen bekende moeilijkheid om slakken af te scheiden, met de kans dat de behande-15 ling in gevaar wordt gebracht doordat de achterblijvende slakken vervolgens een gedeelte van hun zwavel en fosfor kunnen afgeven aan het hete metaal.

Tenslotte zijn, omdat de behandeling ladings-gewijze plaatsvindt, moeilijkheden aanwezig bij het hand-20 haven van de uniformiteit van de kwaliteit van het behandelde hete metaal.

De onderhavige uitvinding beoogt deze nadelen te overwinnen door een eenvoudige behandelingswerkwijze te verschaffen die een snelle werking op de hete metaal-25 samenstelling en temperatuur waarborgt.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het hete metaal dat is afgetapt uit de hoogoven en op bekende wijze van slakken is bevrijd continu wordt behandeld met middelen terwijl het naar de 30 torpedowagen of in elk geval naar zijn gebruikspunt stroomt. In plaats van de momenteel toegepaste goot om het hete metaal uit het slakafscheidingsvat over te brengen naar de torpedowagen, voorziet de onderhavige uitvinding bij voorkeur in het gebruik van een speciale beweegbare, ver-35 plaatsbare goot met een groot aantal openingen of blaas-mondstukken in de bodem, die bij voorkeur zijn gegroepeerd in de eerste helft van de goot. Het hete metaal dat in deze beweegbare goot stroomt wordt onderworpen aan de werking van talrijke gasstralen die via de openingen of blaas-40 mondstukken worden ingespoten, en die eveneens vaste 8601521 r - --= -3- “ middelen in poedervorm kunnen meeslepen; deze gasstraal kan eveneens bestaan uit middelen in gasvorm.

Anderzijds kunnen deze middelen geheel of gedeeltelijk van bovenaf, via geschikte verdelers of lansen wor-5 den ingeblazen.

De vaste middelen worden bij voorkeur gekozen uit de groep bestaande uit kalk, fluoriet, ijzeroxyden en mengsels daarvan, natriumcarbonaat en andere materialen die de ontzwavelings- en fosforverwijderingsreacties uit 10 chemisch en kinetisch oogpunt bevorderen. In elk geval kan elk bekend materiaal voor toepassing in de gewenste bewerkingen met voordeel worden toegepast volgens de onderhavige uitvinding, in hoeveelheden die ter indicatie kunnen liggen tussen 50 en 80 kg/ton heet metaal in het geval van meng-15 seis die voornamelijk bestaan uit kalk en ijzeroxyden.

Het ingespoten gas kan ofwel zeer eenvoudig de drager zijn voor het transporteren van deze vaste middelen, in welk geval het bij voorkeur een inert gas, zoals stikstof en/of argon dient te zijn, of anderzins kan het gas 20 eveneens een middel zijn, in welk geval het een gas kan bevatten uit de groep die zuurstof, lucht en verbrandings-produkten omvat, om de temperatuur van het hete metaal te regelen en meer in het algemeen omstandigheden voor de ontzwavelings- en fosforverwijderingsreacties te bevor-25 deren.

Door controle en derhalve regeling van de temperatuur van het hete metaal, de hoeveelheid toegevoegde middelen, alsmede de stroomsnelheid van het hete metaal in de goot door de helling daarvan bijvoorbeeld te veran-30 deren, kan de tijd gedurende welke het hete metaal in de goot blijft worden aangepast om te voldoen aan de vereiste reactietijden.

Alle procesvariabelen kunnen zodanig worden geregeld, dat de verblijftijd van het hete metaal in de goot, 35 die naar verwachting ligt tussen 5 en 15 min., afhankelijk van de afmetingen daarvan en de aftapsnelheid uit de hoogoven, voldoende is om in de meeste gevallen de behandeling op bevredigende wijze mogelijk te maken.

Waardebepalingen verricht aan een simulatiemodel 40 en experimentele gegevens tonen aan dat, uitgaande van 8601521 'v -4- heet metaal met een laag siliciumgehalte ( _< 0,20¾) dat 0,03¾ S en 0,13¾ P bevat, een behandeling van 10 min. omvattende 50 kg middelen per ton heet metaal, zwavel en fosfor-gehalten van ongeveer 0,005¾ resp. 0,015¾ zal waarborgen.

5 De met de behandeling volgens de onderhavige uitvinding gevormde slakken worden uit het hete metaal op eenvoudige wijze verwijderd met behulp van een slak-kenvat aan het einde van de behandelingsgoot, zoals die welke wordt toegepast voor de goot.

10 Hoewel deze uitvinding in het bijzonder onder verwijzing naar ontzwaveling en fosforverwijdering is beschreven, kunnen vanzelfsprekend andere bewerkingen, zowel chemisch als fysisch, zoals de betreffende temperatuurs-regeling, worden uitgevoerd, onder handhaving van de 15 beschermingsomvang.

-conclusies- 8601521

Claims

1. Werkwijze voor de continue behandeling van heet metaal bij de aftaptrap, gekenmerkt doordat het 5 vloeibare, hete metaal dat is afgetapt uit de hoogoven en behoorlijk van slakken is bevrijd, continu wordt behandeld met middelen die worden ingeblazen in een speciale goot waarin het hete metaal naar beneden stroomt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het 10 kenmerk, dat de goot beweegbaar en verplaatsbaar is en een groot aantal openingen bezit in de bodem, die bij voorkeur zijn gegroepeerd in de eerste helft van de goot, waarbij het stromende hete metaal in de goot wordt onderworpen aan de invloed van een groot aantal gasstralen 15 die via deze openingen worden ingespoten.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de gasstralen eveneens tenminste een verpoederd vast middel gekozen uit de groep bestaande uit kalk, fluoriet, ijzeroxyden en natriumcarbonaat, 20 vervoeren.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de stralen bestaan uit inerte gassen.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat tenminste een reactief gas, gekozen 25 uit de groep bestaande uit lucht, zuurstof en verbrandings-produkten, wordt toegevoegd aan de inerte gassen.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat tenminste een gedeelte van deze middelen van bovenaf wordt geblazen in het hete metaal dat 30 in de goot stroomt.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de door deze middelen gevormde slakken worden verwijderd uit het hete metaal met inrichtingen die zijn gebaseerd op het principe van het dichtheidsver- 35 schil, zoals de bovenstroomse slakkenvaten.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de reactietijd tussen heet metaal en middel kan worden veranderd door de helling van de goot te wijzigen. 40 -------- 8601521