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DE19833036A1 - Process for the desulfurization of a pig iron melt - Google Patents

Process for the desulfurization of a pig iron melt

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Publication number
DE19833036A1
DE19833036A1 DE19833036A DE19833036A DE19833036A1 DE 19833036 A1 DE19833036 A1 DE 19833036A1 DE 19833036 A DE19833036 A DE 19833036A DE 19833036 A DE19833036 A DE 19833036A DE 19833036 A1 DE19833036 A1 DE 19833036A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
pig iron
melt
agent
treatment agent
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Withdrawn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
DE19833036A
Other languages
German (de)
Inventor
Henner Hornberg
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.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Krupp Polysius AG
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 Krupp Polysius AG filed Critical Krupp Polysius AG
Priority to DE19833036A priority Critical patent/DE19833036A1/en
Priority to EP99106652A priority patent/EP0974674B1/en
Priority to AT99106652T priority patent/ATE278810T1/en
Priority to DE59910702T priority patent/DE59910702D1/en
Publication of DE19833036A1 publication Critical patent/DE19833036A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02Dephosphorising or desulfurising
    • C21C1/025Agents used for dephosphorising or desulfurising

Landscapes

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

Abstract

Molten pig iron is desulfurized by injection of a high reducing additive content agent under conditions which take thermodynamic and reaction kinetics requirements into account. Preferred Features: The parameters are a relatively high ratio of the agent injection rate to the transport gas rate, a relatively high specific total gas quantity and a relatively high ratio of evolved gas quantity to transport gas quantity. The agent comprises (by wt.) 30-72 CaC2, 15-62% CaO and 8-20% gas-evolving additive, especially gas coal, flame coal, plastic or other hydrocarbon which evolves reducing gases at pig iron temperatures of 1150-1500 degrees C.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschwefeln einer Roheisenschmelze, wobei ein wenigstens ein fein­ körniges Entschwefelungsmittel und einen gasabspalten­ den Zusatzstoff enthaltendes Schmelzebehandlungsmittel mit Hilfe eines Transportgases in ein Roheisen-Schmel­ zebad eingeblasen wird.The invention relates to a method for desulfurization a pig iron melt, one at least one fine granular desulfurizing agent and a gas release the melt treating agent containing the additive with the help of a transport gas in a pig iron smelter zebad is blown in.

Roheisen-Entschwefelungsverfahren sind in verschiedenen Ausführungsarten aus der Praxis und der Fachliteratur (z. B. "Stahl und Eisen", Nr. 9/1997, S. 53-58) be­ kannt. Bei diesem Entschwefeln ist das Roheisen-Schmel­ zebad in einem entsprechenden Gefäß vorhanden, das im allgemeinen durch eine Torpedopfanne oder eine Rohr­ pfanne gebildet wird, die jeweils beim Hochofenabstich gefüllt wird.Pig iron desulfurization processes are different Design types from practice and specialist literature (e.g. "Stahl und Eisen", No. 9/1997, pp. 53-58) be knows. This desulfurization is the pig iron smelter zebad in an appropriate container, which is in the generally through a torpedo pan or pipe pan is formed, each time the blast furnace tapping is filled.

Für die Entschwefelung von Roheisen ist es bekannt, calciumhaltige Entschwefelungsmittel, nämlich Calcium­ carbid (CaC2) und/oder Kalk (CaO) zu verwenden und diese auf dem Wege einer sogenannten Monoinjektion in das Roheisen-Schmelzebad einzubringen, wobei das Ent­ schwefelungsmittel aus einem Fördergefäß ausgetragen und mit einem Transportgas über eine feuerfeste Ein­ blaslanze in die Roheisenschmelze bzw. in das Roheisen- Schmelzebad eingeblasen wird. Dieses Einblasen ge­ schieht während der gesamten Behandlungszeit mit einer konstanten Einblasrate für Entschwefelungsmittel und Transportgas. Da sowohl Calciumcarbid als auch Kalk bei Roheisentemperaturen von etwa 1.250 bis 1.550°C im fe­ sten Aggregatzustand vorliegen, handelt es sich bei dieser Entschwefelung von flüssigem Roheisen um eine Fest-Flüssig-Reaktion. For the desulfurization of pig iron, it is known to use calcium-containing desulfurizing agents, namely calcium carbide (CaC 2 ) and / or lime (CaO) and to introduce these into the pig iron melt bath by means of a so-called mono-injection, the desulfurizing agent being removed from a conveying vessel is discharged and blown into the hot metal melt or the hot metal melt bath with a transport gas via a refractory blowing lance. This blowing in takes place during the entire treatment time with a constant blowing rate for desulfurizing agents and transport gas. Since both calcium carbide and lime are in the most solid state at pig iron temperatures of around 1,250 to 1,550 ° C, this desulfurization of liquid pig iron is a solid-liquid reaction.

Diese metallurgische Verfahrenstechnik der Roheisenent­ schwefelung mit calciumcarbid- und kalkhaltigen Ent­ schwefelungsmitteln basiert auf einem theoretischen Re­ aktormodell, wonach die Entschwefelungsmittel aus­ schließlich während des Aufstiegs von der Lanzenaus­ strömöffnung bis zur Badoberfläche mit dem im Roheisen gelösten Schwefel reagieren können. Ausgehend von die­ ser verfahrenstechnischen Modellvorstellung werden im allgemeinen zwei Verfahrensvarianten praktiziert, näm­ lich ein zeitoptimiertes Dichtstromverfahren und ein kostenoptimiertes Verfahren.This metallurgical process engineering of pig iron sulfurization with calcium carbide and calcareous ent sulphurizing agent is based on a theoretical re Actuator model, according to which the desulfurizing agent finally during the ascent from the Lanzenaus flow opening up to the bath surface with that in the pig iron dissolved sulfur can react. Starting from the his procedural model presentation are in generally practiced two process variants, näm Lich a time-optimized dense phase process and a cost-optimized process.

Ein wesentliches Merkmal des zeitoptimierten Dicht­ stromverfahrens ist die Einstellung eines hohen Entschwefelungsmittel-Einblasrate-Transportgasrate-Ver­ hältnisses, d. h. das Entschwefelungsmittel wird mit ei­ ner relativ hohen Beladungsdichte in das Roheisen- Schmelzebad eingeblasen. Entsprechend den theoretischen Grundlagen des transitorischen Reaktormodells entsteht bei dieser hohen Beladungsdichte ein pseudohomogenes Gemisch, durch das im Bereich der Lanzenspitze nach Ab­ bau der kinetischen Energie eine große Anzahl kleiner entschwefelungsmittelhaltiger Blasen gebildet wird. Durch diese Vielzahl kleiner Blasen wird der schwefel­ haltigen Roheisenschmelze eine relativ große Reaktions­ fläche angeboten. Diese relativ große spezifische Bla­ senoberfläche begünstigt daher den Kontakt des Ent­ schwefelungsmittels mit dem schwefelhaltigen Roheisen, wodurch ein relativ guter Ausnutzungsgrad der Entschwe­ felungsmittel erreicht wird.An essential feature of the time-optimized seal current process is setting a high Desulfurizing agent blowing rate transport gas rate ver ratio, d. H. the desulfurizing agent is with egg a relatively high loading density in the pig iron Blown melt bath. According to the theoretical Basics of the transitory reactor model are created a pseudo-homogeneous at this high loading density Mixture in the area of the lance tip according to Ab building the kinetic energy a large number smaller bubbles containing desulfurization is formed. This large number of small bubbles makes the sulfur containing pig iron melt a relatively large reaction space offered. This relatively large specific Bla The surface of the sensor therefore favors the contact of the Ent sulfurizing agent with the pig iron containing sulfur, whereby a relatively good degree of utilization of the felmittel is achieved.

Bei diesem Dichtstromverfahren wird etwa mit folgenden Merkmalen gearbeitet: 60 bis 90% technischer CaC2-An­ teil und 10 bis 40% Diamidkalk als Entschwefelungsmit­ tel; 80 bis 150 kg/min Entschwefelungsmittel-Einblas­ rate; 22 bis 54 mol/min Transportgasrate; Ein-Loch-Ein­ blaslanze, mit einer Position dieser Einblaslanze etwa senkrecht oder unter einem Winkel von 10 bis 30% ge­ genüber der Vertikalen der Torpedopfanne geneigt.In this dense phase process, the following features are used, for example: 60 to 90% technical CaC 2 content and 10 to 40% diamide lime as desulfurizing agent; 80 to 150 kg / min desulfurization blowing rate; 22 to 54 mol / min transport gas rate; One-hole blowing lance, with a position of this blowing lance approximately perpendicular or at an angle of 10 to 30% ge inclined relative to the vertical of the torpedo pan.

Das sogenannte kostenoptimierte Verfahren geht aus von einer Einbringungsvorrichtung für pulverförmige Ent­ schwefelungsreagenzien, etwa entsprechend der EP-B-0 274 557, wodurch eine Optimierung der Roheisenentschwe­ felung in bezug auf das zuvor beschriebene Dichtstrom­ verfahren erzielt werden konnte. Diese Optimierung ba­ siert auf einer erweiterten Modellvorstellung der oben erwähnten transitorischen Reaktortheorie, wonach der Wirkungsgrad der Entschwefelungsmittel hauptsächlich von den Strömungsverhältnissen in der Roheisenschmelze bzw. im Roheisenschmelzebad, der Geschwindigkeit des Konzentrationsausgleichs in der Roheisenschmelze und der pro Zeiteinheit in die Roheisenschmelze eingebrach­ ten Entschwefelungsmittelmenge beeinflußt wird. Bei diesem Verfahren wurde mit möglichst niedrigen Ent­ schwefelungsmittel-Einblasraten, hohen Transportgas­ raten und dem Einsatz von Zwei-Loch-Einblaslanzen mit einer solchen Lanzenposition gearbeitet, daß die Aus­ trittsdüsen um einen feststehenden Winkel gegenüber der Längsachse der Schmelzepfanne gedreht sind. Hierbei kann eine weitere Optimierung dadurch erreicht werden, daß ein eutektisches Calciumcarbidgemisch mit einem technischen CaC2-Anteil von etwa 67%, einem CaO-Anteil von etwa 28% und Flammkohle mit etwa 5% zum Einsatz kommt. Die Entschwefelungsmittel-Einblasrate beträgt in diesem Falle etwa 20 bis 50 kg/min. bei einer Trans­ portgasrate von etwa 98 bis 280 mol/min. Im Vergleich zu dem oben beschriebenen Dichtstromver­ fahren konnten die Entschwefelungsmittelkosten bei dem zuletzt erwähnten Verfahren um bis zu DM 1,50 pro Tonne Roheisen gesenkt werden, weshalb derzeit im wesentli­ chen alle Torpedo- und Rohrpfannen-Entschwefelungen nach dem zuletzt erwähnten, kostenoptimierten Verfahren betrieben werden. Als Hauptnachteil dieses zuletzt er­ wähnten Verfahrens wird jedoch die im Vergleich zum Dichtstromverfahren zum Teil wesentlich längere Ent­ schwefelungsmittel-Einblaszeit bzw. Behandlungszeit an­ gesehen.The so-called cost-optimized method is based on an introduction device for pulverulent sulfurization reagents, roughly in accordance with EP-B-0 274 557, whereby an optimization of the pig iron desulfurization with respect to the previously described dense stream process could be achieved. This optimization is based on an expanded model of the above-mentioned transitory reactor theory, according to which the efficiency of the desulfurization agents mainly depends on the flow conditions in the pig iron or in the pig iron bath, the speed of the concentration compensation in the pig iron melt and the amount of desulfurization introduced per unit of time in the pig iron melt . In this process, the lowest possible sulfurization blowing rates, high transport gas rates and the use of two-hole blowing lances were used with such a lance position that the outlet nozzles are rotated by a fixed angle with respect to the longitudinal axis of the melting pan. A further optimization can be achieved here by using a eutectic calcium carbide mixture with a technical CaC 2 content of about 67%, a CaO content of about 28% and flame coal with about 5%. In this case, the desulfurizing agent blowing rate is about 20 to 50 kg / min. at a trans port gas rate of about 98 to 280 mol / min. Compared to the dense stream process described above, the desulfurization costs in the last-mentioned process could be reduced by up to DM 1.50 per ton of pig iron, which is why essentially all torpedo and pipe ladle desulfurization is currently being operated using the last-mentioned, cost-optimized process . The main disadvantage of this last-mentioned method, however, is the fact that the desulphurizing agent blowing time or treatment time, which is sometimes considerably longer than that of the dense phase method, is seen.

Aufgrund des in den letzten Jahren stetig gestiegenen Bedarfs an tiefentschwefeltem Roheisen (mit Endschwe­ felgehalten von ≦ 0,005 W) und der daraus resultieren­ den zusätzlichen Verlängerung der Behandlungszeit rei­ chen die Kapazitäten der vorhandenen Entschwefelungsan­ lagen vielfach nicht mehr aus, und die Roheisenent­ schwefelung wird zum Engpaß innerhalb einer Raffinati­ onskette der Rohstahlproduktion.Because of the steadily increasing in recent years Requires deeply desulphurized pig iron (with final welding field von 0.005 W) and the resulting the additional extension of the treatment time the capacity of the existing desulfurization plant were often no longer available, and the pig iron duck Sulfurization becomes a bottleneck within a Raffinati chain of crude steel production.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Entschwefelungsverfahren der im Oberbegriff des Anspru­ ches 1 vorausgesetzten Art dahin weiterzuentwickeln, daß im Vergleich zu dem zuletzt beschriebenen bekannten (kostenoptimierten) Verfahren eine Verkürzung der Ein­ blaszeiten bei relativ günstigen Investitionskosten und bei einer Verringerung der Entschwefelungsmittelkosten erreicht wird.The invention is therefore based on the object Desulfurization process in the preamble of claim ches 1 presupposed way to further develop that compared to the known known last (Cost-optimized) procedure a shortening of the one blowing times with relatively low investment costs and with a reduction in desulfurizing agent costs is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensmerkmale erreicht, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Er­ findung in den Unteransprüchen angegeben sind.This object is achieved by the in the Kenn Character of claim 1 specified process features  achieved, advantageous embodiments of this Er are specified in the subclaims.

Die Erfindung macht sich dabei die thermodynamischen und reaktionskinetischen Einflußfaktoren auf die Rohei­ senschmelze zunutze. Es seien daher zunächst die wich­ tigsten Einflußfaktoren auf die Effektivität der Rohei­ senentschwefelung mit Calciumcarbid und Kalk auf­ gezeigt:
The invention makes use of the thermodynamic and reaction kinetic influencing factors on the raw iron melt. The most important factors influencing the effectiveness of hot metal desulfurization with calcium carbide and lime are therefore shown below:

  • - Hohes Verhältnis von Entschwefelungsmittel-Einblas­ rate zu Transportgasrate, um über die Bildung einer großen Anzahl kleiner Blasen/Bläschen den Wirkungs­ grad der Entschwefelung zu verbessern;- High ratio of desulfurization blowing rate to transport gas rate to about the formation of a large number of small bubbles / bubbles the effect improve the level of desulfurization;
  • - hohe Gasmengen für einen beschleunigten Konzentrati­ onsausgleich in der Roheisenschmelze (Roheisen- Schmelzebad);- High gas quantities for an accelerated concentrate equalization in pig iron melting (pig iron Melt bath);
  • - niedrige Entschwefelungsmittel-Einblasraten, um den Wirkungsgrad der Entschwefelung über eine Verringe­ rung der im Roheisen pro Zeiteinheit angebotenen Entschwefelungsmittelmenge zu erhöhen;- low desulfurization blowing rates around the Efficiency of desulfurization via a ring tion of those offered in pig iron per unit of time Increase the amount of desulfurizing agent;
  • - reduzierende Bedingungen (d. h. Verringerung oder Be­ seitigung von Sauerstoff), da Calciumcarbid und Cal­ ciumsulfid eine höhere Affinität zu Sauerstoff haben als zu Schwefel;- reducing conditions (i.e. reduction or loading oxygen), since calcium carbide and Cal ciumsulfid have a higher affinity for oxygen than to sulfur;
  • - Entschwefelungsmittel mit geringen Entmischungsten­ denzen für die Sicherstellung der Reproduzierbarkeit der Entschwefelung; - Desulphurising agent with low demixing for ensuring reproducibility desulfurization;  
  • - Lanzenausführung und Position der Einblaslanze in dem die Roheisenschmelze aufnehmenden Gefäß (Torpedopfanne oder dergl.), bei Optimierung der Strömungsverhältnisse in dem Gefäß.- Lance design and position of the blowing lance in the vessel holding the pig iron melt (Torpedo pan or the like.) When optimizing the Flow conditions in the vessel.

Wesentliche Merkmale der Erfindung werden daher darin gesehen, daß das Schmelzebehandlungsmittel mit einem relativ hohen Anteil an reduzierend wirkendem Zusatz­ stoff verwendet und das Einblasen dieses Schmelzebe­ handlungsmittels bei Kombination von mehreren, thermo­ dynamische und reaktionskinetische Erfordernisse berück­ sichtigenden Verfahrensparametern durchgeführt wird. Gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik kann das erfindungsgemäße Verfahren bei relativ niedrigen Transportgasraten mit einem entsprechenden Anteil an Entschwefelungsmittel und einem relativ hohen Anteil an reduzierend wirkendem, gasabspaltendem Zusatzstoff be­ trieben werden. Besonders durch den relativ hohen An­ teil an reduzierend wirkendem Zusatzstoff wird eine Vergrößerung der reaktiven Oberfläche des Entschwefe­ lungsmittels bei gleichzeitiger intensiver Durchmi­ schung der Roheisenschmelze ermöglicht. Durch die gleichzeitige Berücksichtigung thermodynamischer und rektionskinetischer Einflußfaktoren bzw. Verfahrenspa­ rameter wird sowohl eine zeitoptimierte als auch eine kostenoptimierte Betriebsweise erreicht, d. h. eine Ver­ kürzung der Einblaszeiten bei gleichzeitiger Verringe­ rung der Entschwefelungsmittelkosten.Essential features of the invention are therefore therein seen that the melt treatment agent with a relatively high proportion of reducing additive used material and the blowing of this melt means of action when combining several, thermo dynamic and reaction kinetic requirements visible process parameters is carried out. Compared to the prior art described above the inventive method at relatively low Transport gas rates with a corresponding share Desulfurizing agent and a relatively high proportion reducing, gas-releasing additive be driven. Especially due to the relatively high level part of reducing additive becomes a Enlargement of the reactive surface of the desulfurization agent with simultaneous intensive mixing pig iron melting enabled. Through the simultaneous consideration of thermodynamic and reaction kinetic influencing factors or process pa rameter becomes both a time-optimized and a cost-optimized mode of operation achieved, d. H. a ver reduction in injection times with simultaneous reduction desulphurization costs.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden in die Kombination der Verfahrensparameter wenigstens folgende Parameter - mit den sich daraus ergebenden Wirkungen - einbezogen:
In this method according to the invention, at least the following parameters - with the resulting effects - are included in the combination of the method parameters:

  • - Ein relativ hohes Verhältnis von Schmelzebehand­ lungsmittel-Einblasrate zu Transportgasrate. Hier­ durch ergibt sich eine relativ hohe Beladungsdichte, die im Roheisen-Schmelzebad eine Vielzahl kleiner Gasblasen bzw. Gasbläschen bewirkt, in denen sich die Entschwefelungsmittelpartikel befinden. Da klei­ nere Gasblasen eine relativ große spezifische Ober­ fläche (Blasenoberfläche) besitzen, wird mit einer hohen Beladungsdichte eine Verringerung der Ent­ schwefelungsmittel-Verbräuche erreicht.- A relatively high ratio of melt treatment solvent blowing rate to transport gas rate. Here this results in a relatively high loading density, those in the pig iron melt pool are a lot smaller Gas bubbles or gas bubbles causes in which the desulfurizer particles are located. Because small nere gas bubbles have a relatively large specific upper possess area (bubble surface), with a high loading density a reduction in Ent sulfur consumption reached.
  • - Eine relativ hohe spezifische Gesamtgasmenge. Durch hohe spezifische Gesamtgasmengen wird infolge einer besonders intensiven Durchmischung des Roheisens (Rühreffekt) eine verbesserte Verteilung des Ent­ schwefelungsmittels im Roheisen und ein beschleunig­ ter Konzentrationsausgleich erreicht, was wiederum insgesamt zu einem besonders hohen Wirkungsgrad bei der Entschwefelung des Roheisens führt.- A relatively high specific total gas volume. By high specific total gas volumes will result from a particularly intensive mixing of the pig iron (Stirring effect) an improved distribution of the Ent Sulfur in pig iron and an accelerating ter concentration balance achieved, which in turn overall contributes to a particularly high efficiency the desulfurization of the pig iron.
  • - Ein relativ hohes Verhältnis von durch den Zusatz­ stoff abgespaltener Gasmenge zu Transportgasmenge. Dies ergibt sich dadurch, daß die durch den Zusatz­ stoff freigesetzten bzw. abgespaltenen Gase Ent­ schwefelungsmittelpartikel aus bestehenden Gasblasen herauslösen und in direktem Kontakt mit der schwe­ felhaltigen Roheisenschmelze bringen, wodurch eben­ falls der Wirkungsgrad der Entschwefelung verbessert bzw. erhöht wird.- A relatively high ratio of through the addition The amount of gas split off to the amount of transport gas. This is because the addition released or split gases Ent Sulfur particles from existing gas bubbles detach and in direct contact with the swiss bring molten pig iron melt, which just if the desulfurization efficiency improves or is increased.

Zusätzlich zu diesen Verfahrensparametern sei noch der relativ hohe Anteil bzw. die relativ große Menge an re­ duzierend wirkenden und durch den Zusatzstoff abgespal­ tenen Gase genannt, wodurch eine Desoxidation des Roh­ eisens beschleunigt und eine Rückschwefelung des Reak­ tionsproduktes Calciumsulfid auf ein Minimum herabge­ setzt wird.In addition to these process parameters, relatively high proportion or the relatively large amount of re reducing effect and split by the additive called gases, causing deoxidation of the raw  iron accelerates and a sulfurization of the reak tion product calcium sulfide to a minimum is set.

Bei diesem erfindungsgemäßen Entschwefelungsverfahren wirkt es sich besonders günstig aus, wenn als Schmelze­ behandlungsmittel ein Gemisch aus calciumhaltigen Ent­ schwefelungsmitteln, enthaltend Calciumcarbid (CaC2) und/oder Kalk (CaO), und als gasabspaltender Zusatz­ stoff ein reduzierend wirkender Gasabspalter verwendet wird, wobei dieses Schmelzebehandlungsmittel folgende Anteile - in Gew.-% - enthält:
In this desulphurization process according to the invention, it has a particularly favorable effect if a mixture of calcium-containing desulphurization agents, containing calcium carbide (CaC 2 ) and / or lime (CaO), and a gas-releasing additive, a reducing gas-releasing agent, is used as the melt treatment agent Melt treatment agent contains the following proportions - in% by weight:

30 bis 72%, vorzugsweise 40 bis 65%, CaC2
15 bis 62%, vorzugsweise 20 bis 50%, CaO
 8 bis 20%, vorzugsweise 10 bis 15%, Gasabspalter
30 to 72%, preferably 40 to 65%, CaC 2
15 to 62%, preferably 20 to 50%, CaO
8 to 20%, preferably 10 to 15%, gas releasers

Als Gasabspalter können hierbei verschiedene Mittel eingesetzt werden, und zwar Gaskohle, Flammkohle, Kunststoffe oder andere Kohlenwasserstoffe, die jeweils bei Roheisentemperaturen von etwa 1.150 bis 1.500°C reduzierende Gase abspalten (freisetzen).Various means can be used as gas releasers be used, namely gas coal, flame coal, Plastics or other hydrocarbons, each at hot metal temperatures of around 1,150 to 1,500 ° C Eliminate reducing gases (release).

Das Schmelzebehandlungsmittel wird zweckmäßig mit einer Rate von etwa 0,67 bis 3,36 g pro mol Transportgas, vorzugsweise etwa 1,34 bis 2,24 kg pro mol Transport­ gas, in das Roheisen-Schmelzebad eingeblasen. Die spe­ zifische Schmelzebehandlungsmittel-Einblasrate kann hierbei zweckmäßig im Bereich von etwa 0,13 bis 0,40 kg/(min t Roheisen), vorzugsweise etwa 0,15 bis 0,25 kg/(min t Roheisen), gewählt werden, während die aus der spezifischen Transportgasmenge und der spezifischen abgespaltenen Gasmenge gebildete spezifische Gesamtgas­ menge im Bereich von etwa 0,36 bis 0,89 mol/(min.t Roheisen), vorzugsweise etwa 0,44 bis 0,67 mol/(min.t Roheisen), gewählt wird.The melt treatment agent is advantageously with a Rate of about 0.67 to 3.36 g per mole of transport gas, preferably about 1.34 to 2.24 kg per mole of transport gas, blown into the pig iron melt bath. The spe specific melt treatment agent blowing rate can expediently in the range from about 0.13 to 0.40 kg / (min t of pig iron), preferably about 0.15 to 0.25 kg / (min t pig iron), can be selected while the from the specific amount of transport gas and the specific split off gas amount formed specific total gas amount in the range of about 0.36 to 0.89 mol / (min.t  Pig iron), preferably about 0.44 to 0.67 mol / (min.t Pig iron) is selected.

Bei dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird fer­ ner ein Gasmengen-Verhältnis zwischen abgespaltenem Gas und Transportgas bei etwa 2 bis 8, vorzugsweise bei etwa 3 bis 5, gewählt werden.In this procedure according to the invention, fer ner a gas quantity ratio between split gas and transport gas at about 2 to 8, preferably at about 3 to 5.

Als Transportgas wird bevorzugt Stickstoff verwendet, obwohl auch andere geeignete Transportgasarten im Be­ darfsfalle verwendet werden können, insbesondere ge­ trocknete Druckluft, Erdgas und/oder Argon.Nitrogen is preferably used as the transport gas, although other suitable transport gas types in the Be may trap can be used, especially ge dried compressed air, natural gas and / or argon.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird generell so vorgegangen, daß das Schmelzebehandlungsmittel in fer­ tig gemischtem Zustand aus Entschwefelungsmittel und Zusatzstoff (Gasabspalter) pneumatisch in das Roheisen- Schmelzebad eingeblasen wird.This is generally the case with this method according to the invention proceeded that the melt treatment agent in fer mixed state of desulfurizing agent and Additive (gas splitter) pneumatically into the pig iron Melt bath is blown.

Nachfolgend sei ein Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Verfahrens im Vergleich zu dem weiter obenen beschriebenen bekannten "kostenoptimierten Verfahren" beschrieben. Bei diesen Verfahren wurden Roheisen­ schmelzen in einer Torpedopfanne mit Schmelzebehand­ lungsmitteln bzw. -gemischen entschwefelt, die einen Anteil an technischem Calciumcarbid (effektivste Ent­ schwefelungskomponente) von 67% enthielten.Below is an embodiment of the invention according to the method compared to the above known "cost-optimized methods" described described. In these processes, pig iron was used melt in a torpedo pan with melt treatment desulphurizing agents or mixtures, some Proportion of technical calcium carbide (most effective ent sulfurization component) of 67%.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde der Anteil an Gasabspalter (Flammkohle) im Schmelzebehandlungsmittel­ gemisch auf 13% begrenzt, um eine Beeinträchtigung der Treffsicherheit infolge möglicher Entmischungstendenzen zu minimieren. Um die Roheisenentschwefelung dennoch mit einer optimalen spezifischen Gesamtgasmenge von mindestens 0,5 mol pro Tonne Roheisen durchführen zu können, wurde die Schmelzebehandlungsmittel-Einblasrate - im Vergleich zu dem bekannten Verfahren - von 30 kg/min auf 40 kg/min erhöht.In the process according to the invention, the proportion of Gas releasing agent (flame coal) in the melt treatment agent mixture limited to 13% in order to impair the Marksmanship due to possible segregation tendencies to minimize. About hot metal desulfurization anyway with an optimal specific total gas quantity of  carry out at least 0.5 mol per ton of pig iron the melt treatment agent blowing rate - compared to the known method - from 30 kg / min increased to 40 kg / min.

Ein Vergleich der Verfahrensdaten zwischen dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren und dem bekannten "kostenoptimierten Verfahren" ist in der untenstehenden Tabelle 1 angeführt.A comparison of the process data between the inventions method according to the invention and the known "Cost optimized process" is in the below Table 1 listed.

Tabelle 1 Table 1

In einer zweiten Tabelle sind die erfaßten Betriebsda­ ten einerseits für das erfindungsgemäße Verfahren und andererseits für das bekannte kostenoptimierte Verfah­ ren angegeben.In a second table, the recorded operating data on the one hand for the method and on the other hand for the well-known cost-optimized process ren specified.

Tabelle 2 Table 2

Der obige Vergleich zeigt, daß durch das erfindungsge­ mäße Verfahren gegenüber dem bekannten Verfahren noch weitere sich kostensparend und zeitsparend auswirkende Verringerungen erzielen lassen, und zwar insbesondere
The above comparison shows that the method according to the invention makes it possible to achieve further reductions which have a cost-saving and time-saving effect, in particular in comparison with the known method

  • - beim Verbrauch des Entschwefelungs- bzw. Schmelzebe­ handlungsmittels mit - 21,3%,- when the desulfurization or melt beet is consumed means of action with - 21.3%,
  • - bei den Einblaszeiten mit - 41,1%,- with the blowing times with - 41.1%,
  • - bei der Anzahl der Einblaslanzen (infolge der verringerten Einblaszeit) mit - 41,1% und- in the number of blowing lances (due to the reduced blowing time) with - 41.1% and
  • - bei den Roheisenverlusten mit - 9,2%.- for pig iron losses with - 9.2%.

Zu den zuvor angegebenen Vorteilen durch die verschie­ denen Verringerungen kommt noch hinzu, daß die Aufwen­ dungen für den Transport und die Aufbereitung der Ent­ schwefelungsschlacke verringert werden können.To the advantages stated above by the various In addition to the reductions, the expense for transporting and processing the ent sulfur slag can be reduced.

Claims (9)

1. Verfahren zum Entschwefeln einer Roheisenschmelze, wobei ein wenigstens ein feinkörniges Entschwefe­ lungsmittel und einen gasabspaltenden Zusatzstoff enthaltendes Schmelzebehandlungsmittel mit Hilfe ei­ nes Transportgases in ein Roheisen-Schmelzebad ein­ geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzebehandlungs­ mittel mit einem hohen Anteil an reduzierend wirken­ dem Zusatzstoff verwendet und das Einblasen dieses Schmelzebehandlungsmittels bei Kombination von meh­ reren, thermodynamische und reaktionskinetische Er­ fordernisse berücksichtigenden Verfahrensparametern durchgeführt wird.1. A process for desulfurizing a pig iron melt, wherein a melt treatment agent containing at least one fine-grained desulfurization agent and a gas-releasing additive is blown into a pig iron melt bath with the aid of a transport gas, characterized in that the melt treatment agent has a high proportion of reducing action Additive is used and the blowing in of this melt treatment agent is carried out when combining several process parameters which take thermodynamic and reaction kinetic requirements into account. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verfahrensparameter wenigstens folgende Parameter einbezogen werden:
  • 1. ein relativ hohes Verhältnis von Schmelzebehand­ lungsmittel-Einblasrate zu Transportgasrate,
  • 2. eine relativ hohe spezifische Gesamtgasmenge,
  • 3. ein relativ hohes Verhältnis von durch den Zu­ satzstoff abgespaltener Gasmenge zu Transport­ gasmenge.
2. The method according to claim 1, characterized in that at least the following parameters are included in the process parameters:
  • 1. a relatively high ratio of melt treatment agent blowing rate to transport gas rate,
  • 2. a relatively high specific total gas quantity,
  • 3. a relatively high ratio of the amount of gas split off to the amount of gas transported.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Schmelzebehandlungsmittel ein Ge­ misch aus calciumhaltigen Entschwefelungsmitteln, enthaltend Calciumcarbid (CaC2) und/oder Kalk (CaO), und als gasabspaltender Zusatzstoff ein reduzierend wirkender Gasabspalter verwendet wird, wobei dieses Schmelzebehandlungsmittel folgende Anteile - in Gew.-% - enthält:
30 bis 72%, vorzugsweise 40 bis 65%, CaC2
15 bis 62%, vorzugsweise 20 bis 50%, CaO
 8 bis 20%, vorzugsweise 10 bis 15%, Gasabspalter.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a Ge mixture of calcium-containing desulfurizing agents containing calcium carbide (CaC 2 ) and / or lime (CaO), and as a gas-releasing additive, a reducing gas releasing agent is used as the melt treatment agent, this Melt treatment agent contains the following proportions - in% by weight:
30 to 72%, preferably 40 to 65%, CaC 2
15 to 62%, preferably 20 to 50%, CaO
8 to 20%, preferably 10 to 15%, gas releasers.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Gasabspalter Gaskohle, Flammkohle, Kunst­ stoffe oder andere Kohlenwasserstoffe, die bei Roh­ eisentemperaturen von etwa 1.150 bis 1.500°C redu­ zierende Gase abspalten, eingesetzt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that as gas releasing gas coal, flame coal, art substances or other hydrocarbons used in raw iron temperatures of about 1,150 to 1,500 ° C redu split off decorative gases, are used. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzebehandlungsmittel mit einer Rate von etwa 0,67 bis 3,36 kg pro mol Transportgas, vorzugs­ weise etwa 1,34 bis 2,29 kg pro mol Transportgas, in das Roheisen-Schmelzebad eingeblasen wird.5. The method according to claim 2, characterized in that the melt treating agent at a rate of about 0.67 to 3.36 kg per mole of transport gas, preferably about 1.34 to 2.29 kg per mole of transport gas, in the hot metal melt bath is blown in. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Schmelzebehandlungsmittel-Ein­ blasrate im Bereich von etwa 0,13 bis 0,40 kg/(min t Roheisen), vorzugsweise etwa 0,15 bis 0,25 kg/(min t Roheisen), und die aus der spez. Transportgasmenge und der spez. abgespaltenen Gasmenge gebildete spez. Gesamtgasmenge im Bereich von etwa 0,36 bis 0,89 mol/(min.t Roheisen), vorzugsweise etwa 0,44 bis 0,67 mol/(min.t Roheisen), gewählt wird.6. The method according to claim 2, characterized in that the specific melt treatment agent-A Blow rate in the range of about 0.13 to 0.40 kg / (min t Pig iron), preferably about 0.15 to 0.25 kg / (min t Pig iron), and those from the spec. Amount of transport gas and the spec. split off gas amount formed spec. Total amount of gas in the range of about 0.36 to 0.89 mol / (min.t pig iron), preferably about 0.44 to 0.67 mol / (min.t pig iron), is selected. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasmengen-Verhältnis zwischen abgespaltenem Gas und Transportgas bei etwa 2 bis 8, vorzugsweise bei etwa 3 bis 5, gewählt wird.7. The method according to claim 2, characterized in that a gas quantity ratio between split off  Gas and transport gas at about 2 to 8, preferably at about 3 to 5 is selected. 8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportgas Stickstoff, getrocknete Druckluft, Erdgas und/oder Argon, bevorzugt jedoch Stickstoff verwendet wird.8. The method according to at least one of claims 2 to 7, characterized in that as a transport gas Nitrogen, dried compressed air, natural gas and / or Argon, but preferably nitrogen is used. 9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzebad-Be­ handlungsmittel in fertig gemischtem Zustand aus Entschwefelungsmittel und Zusatzstoff pneumatisch in das Roheisen-Schmelzebad eingeblasen wird.9. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the melt bath loading agent in a completely mixed state Desulphurising agent and additive pneumatically in the hot metal melt bath is blown in.
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