PT93412A - Processo para a dessulfuracao de metais em fusao e processo para a preparacao de agentes para a realizacao do mesmo processo - Google Patents

Description

Descrição referente à patente de invenção de HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT, alemã, industrial e comercial, com sede em Dl “6230 Frankfurt am Main 80, Republica Federal Alemã, (inventores: Dr. Hermann Schrodter, Albert Braun e Dr. Harald Scholz, residentes na Alemanha Ocidental) para "PROCESSO PARA Ã DESSULFURAÇÃO DE METAIS EM FUSÃO E PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO PE AGEMTES PARÃ A REALIZAÇÃO DO MESMO PROCESSO":

DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se a um agente para a dessulfuração de metais em fusão, especialmente de ferro fundido, com base em misturas de cristais de CaC^-CaO obtidos num banho em fusão, assim como ao processo para a dessulfuração de metais fundidos utilizando-se este agente.

Da patente US-PS 3 771 259 é conhecido um processo para a preparação de carboneto de cálcio de baixa produção gasosa a partir de carboneto de cálcio de alta produção gasosa, no qual se incorpora no carboneto de cálcio de alta produção gasosa fundido óxido de cálcio com uma granulometria de 1 a 8 mm, sendo particularmente vantajoso que 0 óxido de cálcio seja incorporado doseadamente na corrente de carboneto de cálcio do banho fundido durante a sangria. Deste modo 0 rendimento gasoso do carboneto de cálcio no banho em fusão, de 280 a 300 litros de acetile-no/kg de carboneto, baixa para 230 a 260 litros de acetileno/kg de carboneto. 0 agente para a dessulfuração de ferro ou aço fundidos de acordo com a patente americana 4 323 392, que contêm 20 a 55^ em peso de CaC^ e 45 a 80fo em peso de CaO, é preparado incorporando-se em carboneto de cálcio fundido obtido de forma conhecida, com um teor de - 1 -

CaO até 455» em peso, previamente aquecido até temperaturas de 20C0°C, όχι do de cálcio em pó fino numa quantidade total de 48 a 95/» em peso, referido ao produto final.

Finalmente, o agente em pó fino para a dessulfuração de ferro fundido de acordo com a especificação EP-OS 226 994 consiste essencialmente em carboneto de cálcio técnico (contendo 65 a 855» em peso de CaC^) e carvão seco tendo pelo menos 15Í° em peso de componentes voláteis, podendo o teor de carvão ascender a 2 até 50$^ em peso. Além disso este agente em pó fino pode conter adicionalmente magnésio.

Neste agente em pó fino acabado de mencionar constitui um inconveniente o facto de conter uma elevada proporção de CaC„, o que influencia negativamente a economicidade da dessulfuração de ferro fundido.

Constitui pois o problema da presente invenção revelar um agente para a dessulfuração de metal fundido, especialmente de ferro fundido, à base de misturas de cristais de CaC^-CaO obtidas no banho em fusão com 0 qual, para um reduzido teor de CaC^, se consegue obter uma acção de dessulfuração pelo menos tão boa como a que se consegue com 0 agente em pó fino conhecido da especificação EP-CS 226 994. Isto é conseguido de acordo com a invenção através de um agente que consiste nos componentes mistura de cristais de CaC^-CaO com um máximo de 62$ em peso, especialmente um máximo de 60$ de CaC2, substancias que libertam gases e 0 a 44$ em peso de magnésio metálico. 0 agente de acordo com a invenção pode também adicionalmente, e conforme desejado, ser constituido de modo que a) os componentes misturas de cristais de CaC^-CaO estejam presentes com 50 a 96$ em peso e as substâncias que libertam gases estejam presentes com 4 a 50$ em peso} b) 0 componente magnésio esteja presente com pelo menos 1,5/» em peso, de preferência 7 a 32$ em pesoj c) o componente mistura de cristais CaC^-CaO contenha pelo menos 20$ em peso de CaC } d» d) sirvam de substâncias que libertam gases carvães contendo constituintes voláteis} - 2 - ί WMMM.Uu·'

e) os carvões contenham 20 a 60?» em peso de constituintes voláteis.

No processo para a dessulfuração de metais fundidos especialmente de ferro fundido, com utilização do agente de acordo com a invenção ou se fluidiza a mistura contendo tanto a mistura de cristais de CaC^-CaO como as substâncias que libertam gases, e também se fluidiza separadamente o magnésio e se reúnem ambos os fluidizados imediatamente antes da sua entrada na massa em fusão, ou se fluidizam os três componentes mistura de cristais de CaC^-CaO, substâncias que libertam gases e mag nésio em conjunto e incorpora-se o fluidizado na massa em fusão. Neste caso pode-se utilizar para a fluidização ar seco, azoto, gases nobres ou as suas misturas. 0 agente de acordo com a invenção possui uma granu-lometria tal que pelo menos 90fo em peso ê inferior a 100 jim de preferência 85Í<> em peso ê inferior a 63 ;im. 0 agente de acordo com a invenção pode ser adicionado de Q,G1 a 0,7Í° em peso de um agente para melhoramento do escoamento. 0 agente de acordo com a invenção pode ser ainda adicionado de uma substância que liberte dióxido de carbono, por exemplo dolomite ou carbonato de cálcio*

No caso da utilização do agente de acordo com a invenção consegue-se uma redução dos custos da dessulfuração visto que neste agente o CaC^ está substituído por CaQ e o valor das duas substâncias está na razão de aproximadamente 8*1.

De harmonia com os exemplos a utilização do agente de acordo com a invenção melhora a acção de dessulfuração relativamente â técnica actual.

Os exemplos seguintes estão resumidos essencialmente nos quadros 1 e 2, utilizando-se nestes quadros as seguintes abreviaturas» carbite s carboneto de cálcio técnico (65 a 85^ em peso de CaC ) êé

CaC /CaO í mistura de cristais, produzida no ba nho em fusão, de carboneto de cálcio e óxido de cálcio - 3 -

t Í* s tfo era. peso HE £tj } quantidade de ferro bruto em tonela das agente £kg/t HE_7 agente £kg/minuto_7 gás £NI kg_7

S

A

S„ E

B £minuto_7 K t kg de agente de dessulfuração por cada ton de ferro bruto : kg de agente de dessulfuração incorporado em cada minuto no ferro fundido i gás de transporte utilizado para o arrastamento por sopro do agente de dessulfuração na massa de ferro fundido j quantidade de gás de transporte empregue por cada kg de agente de dessulfuração i teor de enxofre do ferro fundido antes do tratamento com o agente de dessulfuração} em fo em peso i teor de enxofre do ferro fundido depois do tratamento com o agente de dessulfuração} em fo em peso i duração do tratamento era minutos : índice de eficácia do agente de dessulfuração.

Existe a seguinte relação entre a quantidade de fer ro bruto t RE, o teor de enxofre inicial S,, o teor de enxofre final S„ e a quantidade empregue do agente de dessulfuração!

K kg agente de dessulfuração t RE H.M. Delheyj “beitrag uber die Entschwefelung von flussigem Roheisen mit Kalk und Calciumcarbid nach dem Tauchlanzenverfahren1’, dissertação, Universidade Técnica de Clausthal, 1988). - 4 -

Com auxílio desta fórmula calcular-se a dessulfura^-çao de ferro bruto fundido, a partir do teor do enxofre inicial e do teor do enxofre final pretendido, a quantidade do agente de dessulfuração a empregar por tonelada de ferro bruto fundidos 8

kg agente de dessulfuração = K . lg à t HE SE

Esta fórmula mostra que o consumo do agente de dessulfuração por ton de ferro bruto fundido, para uma relação S^/S^ pretendida, ê tanto menor quanto menor fôr a constante de reacção K.

Exemplo 1

Os ensaios Λ a F (ver quadro l) foram realizados numa caldeira aberta.

Utilizaram-se neste caso para os ensaios à e C agentes de dessulfuração que são conhecidos da Especificação EP-OS 226 994> enquanto que para os ensaios B, D, E e F foram utilizados os agentes de dessulfuração de acordo com a invenção. Finalmente no ensaio E incorporou-se o agente de dessulfuração por um lado por co-injecção de misturas de CaC^/CaO-carvão de chama e magnésio por outro lado no ferro bruto fundido (ver as reivindicações de patente 1 e 3).

Exemplo 2

Realizaram-se os ensaios G até K (ver quadro 2) em caldeiras tipo torpedo.

Neste caso utilizaram-se para os ensaios G e I a-gentes de dessulfuração que são conhecidos da Especificação EP-OS 226 994» enquanto que para os ensaios H, J e K foram empregues agentes de dessulfuração de acordo com a invenção. - 5 -

I w O Ω < ÍD O* I

02 Η

csj O O oo rn O

00 O O

oo O O m 02Cío á.

-P O4-4- »>3 c-XI

c- oo O ** O

oo O *s O

B- O O O O oo O •s O

OS O O *\ Qrvi O •v O

Os O O

in O O +5 oo «H ^3 vo cs) lo 1¾

MD cm cs) 5¾

MD

CS] MD MD csi m 'Ά " so <0 -Pa ω BQ < 00 O ί-

Ο MD O ί ο so O•pa o 00 < »1 K-p 00 in Os

LfS OO OO co cs)

Tf O•s rvj rn co r—l c*—

rH iH ΓΜ O Ooo M> "St· O O oo

O OoO

O OOO 0 JCS 0-1a !h3 «w rH3ro 024) Ό O 34) •Pa4) oa<5 Λ1 O β o in MD Λ, 43-p •H X Ua o

4)-P •t-4Xia4} •J uo n os CS) ϋca ϋ lo XI υ4) T3 s O O \ }β CS) >· O a IS 3 O oLn tn 00 i-4 m

O $ O

Ln MDΛ 4)•P •t-4 X) ucao CS) 00 CS)ϋ ¢3 OLn in CS) U aϋ o •Hca«43 G aoa 43•P ♦i-4 xa43 XI "C-Ã. ^m oo S u

CSI

O <8 O CS) 00 X! U43 Ό O •XO 02 JCS «43 > P ceo a BC «8

oo O CS)Ln ni O ao X u43 Ό O •HO 02 )03 «43 > U ao a BC a <s) in ooOO i—4 ϋ"1aϋotn X! υ aΌ o •r4O 0!\ ja «aCS) > G U U 00a a a o o ;g^ WcAm tn o 0O r-4 oa u o •Ha 02â ΕΏ o

P

H 6 1

I η] Ο X α <&> Ο*I t—i in OS o LCS rn (M CM os O *v *s. <K •v LO rn CM nO ι>, rn I“t o ln o CQ αΐ e» •t «s f\ v\ •Η i—{ OO c- vo sa p-i CM iH o c~- os Η r—i pH r-i o O o o o O O CQ •\ tv •\ «\ o o o O O CO m no 1Λ ΙΛ o O o o O *N •s •v •n •s χα O O O O O r- οα m CM in CM m CM CM CM rn 'CS a *v o iS is; Ο .►J CM O in O Os r-i r-i p-i r-i <ΰ Γ\ £3 -Ρ •Η α m o in no in 4) Ό ΙΛ so SO Οί) U0 C 4) |\ -Ρ ο; o OS LO CS O « -ρ CM t— r-t CM no 0) 'V>Ss, •V •s •v Οί) 00 no CM CM CM CM •4$ OS m in c- o 03 O CO O r- κ rH r-i r-t «—t r—i ο <M cm ití u CM u CM CM Οο cd α 02 O α (S u cs o (S CS Vt v$ υ u O 3 cd cs CQ CS <Η β g s r—i LPi cd <3 in s cd <3 3 SO Jti 3· λ so í! LO Λ CM J3 . m /í> υ m υ Λ υ in υ m υ m 'w' 4) υ 4) 4) 4) 4) •d ”tí o •d *d 0 O Τ3 o o ts o 4) cS 4) •H ti •H CS Ή 0) -P ο O o -P o O Ο m O O ® •3 •H 1$ *H íd '4) 2c3 '4) iiS '4) J3 > r CM > ,Ω > C CM > c CM > c 4) k U U U !-t U ao u U ao u u ao •Ρ CS cd 02 & cd cd 03 C3 cd CS CS CS <d ti u υ u U u o s U u fSw υ υ *5*3 Jf 'SÊs in in LO in m LO o in CM rn o o o 03 p-i 00 r-i c— iH iH t- Ρ-) r—1 00 H 1-i O *H <S ® c O K H t-3 ia 7

Claims (4)

1. «

   REIVINDICAÇÕES - lâ - Processo para a dessulfuração de metais em fusão, especialmente de ferro fundido, utilizando um agente composto pelos componentes mistura de cristais de CaC^-CaO com um máximo de 62fo em peso, especialmente um máximo de 6ofo em peso de CaC^, substâncias que libertam gases e 0 a 44fo em peso de magnésio metálico, caracterisado por se flui-disarem separadamente tanto a mistura constituída pelos componentes mistura de cristais de CaC^-CaO e substâncias que libertam gases, como também o magnésio, e se juntarem os dois fluidisados imediatamente antes da sua entrada na massa em fusão.
2. - 2& - Processo para a dessulfuração de metais em fusão, especialmente de ferro fundido, utilisando-se um agente como foi descrito na reivindicação 1, caracterisado por se fluidisarem conjuntamente os componentes mistura de cristais de CaC^-CaO, substâncias que libertam gases e 0 magnésio, e se incorporar o fluidisado na massa em fusão.
3. - 3* - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2 caracterisado por se utilisar para a fluidisação ar seco, azoto, gases nobres ou as suas misturas. - 4a _ Processo para a preparação de agentes para a dessulfuração de metais em fusão, especialmente de ferro fundido com base em misturas de cristais de CaC^-CaO obtidas no banho em fusão, caracterisado por se incorporarem os componentes mistura de cristais de CaC^-CaO com um máximo de 62$ em peso, especialmente um máximo de 60$ em peso de CaC^, substâncias que libertam gases e 0 a 44Í° em peso de magnésio metálico.

   V - 5» - Processo de acordo com a reivindicação 4 caracte-risado por se obterem misturas contendo os componentes misturas de cristais de CaC^-CaO com 50 a 96$ em peso* e substâncias que libertam gases com 4 a 50$ em peso· - 6a - Processo de acordo com as reivindicações 4 ou 5 caracterisado por se obterem misturas que contêm o componente magnésio com pelo menos 1*5$ em peso, de preferência com 7 a 32$ em peso. - 7« - Processo de acordo com as reivindicações 4 a 6 caracterisado por se obterem misturas em que o componente mistura de cristais de CaC -CaO contêm pelo menos 20$ em peso de CaC · 2 2 - 8£ - Processo de acordo cora as reivindicações 4 a 7 ca-racterisado por se obterem misturas que contêm como substâncias que libertam gases carvfôo contendo constituintes voláteis. - - Processo de acordo com a reivindicação 8 caracterisado por se obterem misturas contendo carvao que contêm 20 a 60$ em peso de componentes voláteis* A requerente reivindica a prioridade do pedido a-lemBo apresentado em 13 de Março de 1989, sob o Ho* P 39 08 071
4. 4· Lisboa, 12 de Março de 1990 Φ ®H m§2I21ΠΒΐ321ΜΔΙ