SE466264B - Foerfarande foer saenkning av foeroreningshalten i raajaern - Google Patents

Description

466 264 2 sakligen av en blandning av järnoxid och kalk, under det att den i den andra huvudsakligen är en blandning av järnoxid och natriumkarbonat. Den sistnämnda metoden leder till bildning av en extremt reaktiv slagg innehållande natriumoxid, som bl.a. orsakar kraftig förslitning av torpedvagnens eldfasta infodring. Till följd därav har endast metoden innefattande användning av kalk funnit industriell användning i vissa anläggningar trots det förhållandet att den är mindre effektiv vad beträffar defosforisering. Emellertid förhindras även här en mer allmän tillämpning av metoden av ett antal olägenheter, av vilka de allvarligaste är: - långa behandlingstider medförande ett behov att öka antalet torpedvagnar i cirkulation - hög anläggningskostnad på grund av att injiceringen måste genomföras under en avsevärd pelarhöjd av råjärn, så att hela anläggningen arbetar vid högt tryck (ca 10 atmosfärer) - bildning av en stor mängd uppjäst slagg, som stänker ut ur torpedvagnens mynning.

Förfarandet kräver sålunda icke endast ett större antal tor- pedvagnar utan leder även till utspillning av slagg från vag- narna, varför man måste vidtaga åtgärder dessutom för medel för uppsamling och bortskaffande av slaggen plus maskineri för rengöring av mynningen av vagnarna, som sålunda måste under- kastas service oftare. Allt detta ökar givetvis kostnaderna mycket avsevärt. Vidare är metoden eventuellt icke heller tillämpbar på vissa existerande masugnar, vid vilka järnvägs- nätverket icke kan utvidgas i tillräcklig grad för hantering av det starkt ökade antalet torpedvagnar under drift.

En behandling, som av olika skäl förefaller att vara i hög grad önskvärd, kan sålunda i realiteten vara förhållandevis oattraktiv.

Föreliggande uppfinning är utformad för att övervinna dessa 3 olägenheter, varvid behandlingsmetoden för råjärn är enkel och billig och icke kräver någon ytterligare behandling eller bearbetning.

Uppfinningen baserar sig på observationen att även om råjärn strömmar nedför huvudrännan från masugnen förhållandevis lång- samt och utan turbulens, ger strömmen från tapphålet till huvudrännan och därefter från denna nivå in i torpedvagnen förhållandevis intensiv omblandning, som kan användas för att åstadkomma intim kontakt mellan råjärnet och exempelvis ett tillsatsmedel och på detta sätt garantera förhållandevis effektiv behandling. Defosforisering kan sålunda genomföras enkelt på detta sätt, men det bör påpekas att detta icke är möjligt om mängden kisel i råjärnet överstiger 0,25 viktpro- cent.

Uppfinningen kännetecknas därför av en kombination av följande åtgärder genomförda i sekvens: a) uppmätning av kisel- och fosforhalterna - med kända metoder - hos råjärnet när detta tappas från masugnen, b) om kiselhalten är större än 0,25 viktprocent, tillsats av kiselhaltreducerande medel i huvudrännan så nära som möj- ligt till den ström som lämnar tapphålet, c) tillsats av ett fosforhaltreducerande medel till det avslaggade råjärnet när strömmen faller in i torpedvagnen.

Tillsatsmedlen för reducering av kisel- och fosforhalterna tillföres kontinuerligt givetvis under hela tappningsoperatio- nen och mängderna som användes är avpassade till den effekt som man önskar erhålla. Tillsatsmedlen utgöres väsentligen av en blandning av järnoxid och kalciumoxid. Mer precis innehål- ler tillsatsmedlet för kiselhaltreduktion mellan 80 och 100 % järnoxider, varvid återstoden väsentligen utgöres av kalcium- oxid. Detta tillföres till råjärnet i huvudrännan i en mängd av företrädesvis mellan 10 och 50 kg/ton. 466 264 4 Defosforiseringsmedlet innehåller mellan 40 och 70 % järnoxi- der, räknat på vikten, och mellan 30 och 60 % kalciumoxid, under det att det även kan innehålla upp till 20 % flusspat och kalciumklorid. Detta medel tillsättes i allmänhet vid den punkt där råjärnet faller in i torpedvagnen, varvid mängden varierar mellan 30 och 70 kg/ton råjärn. _ Såsom redan nämnts är den mängd medel som kräves för varje kisel- och/eller fosforhaltreduktionsbehandling beräknad huvudsakligen såsom en funktion av mängden av element som skall elimineras och underordnat såsom en funktion även av de allmänna egenskaperna hos anläggningen, som påverkar turbulen- sen hos råjärnet, exempelvis den sträcka som råjärnet faller, tvärsektionen hos huvudrännan och hos rännan, etc.

Tillsatsmedlen kan tillåtas att endast falla in i råjärnet från matarband, matarskruvar eller liknande. Det har emeller- tid visat sig att beroende på fukthalten hos kalciumoxiden kan matningsanordningar som arbetar huvudsakligen med tyngdkraften blockeras eller åtminstone icke mata aggregatet regelbundet.

Till följd därav är det även möjligt att använda pneumatiska anordningar för transport och införande av tillsatsmedel; men höga tryck kan undvikas. l Förfarandet för kontinuerlig behandling av råjärn enligt upp- finningen är därför mycket enkelt och det utnyttjar tekniska anordningar som även är enkla och billiga och tillåter att behandlingen fortskrider utan att väsentliga och ofta icke möjliga åtgärder måste vidtagas beträffande den allmänna utformningen av anläggningen och dess drift.

Uppfinningen beskrives i det följande utförligare under hän- visning till en utföringsform som anges enbart för exempli- fieringsändamål och icke på något sätt är begränsande vad beträffar uppfinningen eller kraven avseende denna. Förkla- ringen underlättas genom hänvisning till en schematisk utform- ning av en tänkt anläggning. 466 264” 5 Råjärn tappas från härden 2 i masugnen l och faller såsom en ström 4 ned i en huvudränna 3, som är bred, djup, förhållande- vis kort och lutar svagt nedåt samt avslutas i en slaggfångare eller ficka för avlägsnande av slagg från metallen. Slaggen avlägsnas från fickan 5 med rännan 9, under det att råjärnet fortsätter nedför rännan 8, som har mindre tvärsektion än huvudrännan 3. Vid änden av rännan faller råjärnet såsom en ström 10 in i en svängränna ll, som tillför råjärnet till en torpedvagn l5 vid den ena änden eller den andra av anordningen ll. Vid de försök som har genomförts utrustades ett av tapp- hålen hos en masugn som producerade 9400 ton råjärn/dygn såsom angives på skissen.

Det bör observeras att råjärn tappas mer eller mindre konti- nuerligt från masugnen som användes vid försöken, varför det icke förekommer någon stark variation av sammansättningen under tappningsbetingelserna från ett enda tapphål, även om det givetvis ofta förekommer ändringar från en tappning till nästa.

I praktiken bestämmes sammansättningen hos råjärnet vid början av tappningen och i konsekvens med detta bestämmes mängden kiselhaltreducerande medel som skall tillsättas. Tillsatsmed- let tillföres från ett förråd eller ficka 6 genom en trans- portanordning 7 in i huvudrännan 3 nära strömmen 4. Mängden av defosforiseringsmedel bestämmes på liknande sätt och till- föres från förrådet 12 via transportanordningar 13 in i ström- men 14.

Vid ett av försöken varierade råjärnets kisel- och fosforhal- ter från 0,40 till 0,20 % resp. från 0,070 till 0,065 % (av vikten). Följande tabeller anger de genomsnittliga kisel- och fosforhaltreduktionerna som kan erhållas med olika mängder av tillsatsmedel. 466 264 6 TABELL l Mängd kiselhaltreducerande medel (kg/t råjärn) 12 25 45 ASi 0,11 0,15 0,18 TABELL 2 Mängd fosforhaltreducerande medel (kg/t råjärn) 35 45 50 65 AP 0,028 0,033 0,043 0,053 Råjärn innehållande 0,28 viktprocent Si och 0,070 viktprocent P behandlades med en blandning innehållande lO % CaO och 90 % Fe2O3 såsom kiselhaltreducerande medel,'varvid mängden som användes var 25 kg/t råjärn och tillsatsen genomfördes i huvudrännan nära den ström som kommer från tapphålet och med en blandning innehållande 40 % CaO, 55 % Fe203 och 5 % CaCl2+CaF2 såsom fosforhaltreducerande medel, varvid den använda mängden var 50 kg/t råjärn och tillsatsen genomfördes till den ström som inträder i torpedvagnen. 0,16 %, under det att analys av råjärnet i torpedvagnen angav fosforhalten 0,028 %. Vid införandet i stålverket hade fos- forhalten i råjärnet sjunkit ytterligare till 0,024 %, vilket indikerar en god grad av omblandning av tillsatsmedlet, som fortsatte att reagera även i den fyllda torpedvagnen.

Det är sålunda uppenbart att det på ett mycket enkelt och bil- 1? 466 264 7 ligt sätt är möjligt att erhålla stora och reglerade sänk- ningar av kisel- och fosforhalterna, som hittills endast kunnat uppnås med de förhållandevis dyrbara åtgärder som angi- vits vid början av denna beskrivning och som icke ens kan tillämpas i vissa existerande stålverk.

De material som användes, vilka givetvis är kända för lik- artade användningar, är mycket ekonomiska och lättillgängliga i stora mängder i stålverk, varvid exempelvis järnoxiderna kan utgöras av glödskal, rött konverterstoft eller andra likartade material.

Claims (7)

466 264 7 PATENTKRAV

1. l. _ Kontinuerligt förfarande för sänkning av förore- ningshalten i râjärn, k ä n n e t e c k n a t av kombinatio- nen av följande åtgärder som genomföres i sekvens: - uppmätning av kisel- och fosforhalterna - med kända metoder - hos råjärnet när detta tappas från masugnen, - om kiselhalten är större än 0,25 viktprocent, tillsats av ett kiselhaltreduktionsmedel till huvudrännan så nära som möjligt till den ström som lämnar tapphålet, - tillsats av ett fosforhaltreducerande medel till råjärnet när detta faller in i torpedvagnen.

2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t av att kisel- och fosforhaltreduktionsmedlen tillföres kontinuerligt, väsentligen under hela tappningsoperationen, varvid den använda mängden är vald för uppnående av den önskade effekten.

3. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t av att tillsatsmedlen för kisel- och fosforhaltreduk- tion innefattar järnoxid och kalciumoxid.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a t av att tillsatsmedlet för kiselhaltreduktion innehåller mellan 80 och 100 viktprocent järnoxid , varvid återstoden huvudsakligen är kalciumoxid.

5. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a t av att tillsatsmedlet för fosforhaltreduktion innehål- ler mellan 40 och 70 viktprocent järnoxid ', mellan 30 och 60 viktprocent kalciumoxid samt även kan innehålla upp till 20 viktprocent kalciumfluorid och -klorid.' “f 466 264'

6. Förfarande enligt natentkrav 4, k ä n n e t e c k_- n a t av att tillsatsmeålet för kiselhaltreduktion tillföres i en mängd av mellan l0 och 50 kg per ton råjärn.

7. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a t av att tillsatsmedlet för fosforhaltreduktion tillföres till råjärnet som faller in i torpedvagnen i en mängd av mellan 30 och 70 kg per ton råjärn.