DE2919324A1

DE2919324A1 - Entschweflungsmittel fuer roheisen- und stahlschmelzen sowie ein verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2919324A1
Application number: DE19792919324
Authority: DE
Inventors: Albert Braun; Willi Dipl Chem Dr Portz; Georg Dipl Chem Dr Strauss
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1979-05-14
Publication date: 1980-12-04
Also published as: ATE4227T1; US4323392A; CA1141964A; JPS6353244B2; ES8101121A1; EP0019087B1; ZA802836B; JPS55158212A; NO153108B; ES491528A0; NO153108C; DE3064206D1; EP0019087A1; NO801420L

Description

Hoechst Aktiengesellschaft HOE 79/H 015

Entschweflungsmittel für Roheisen- und Stahlschmelzen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Entschweflungsmittel für Roheisen- und Stahlschmelzen auf der Basis eines Calciumoxid enthaltenden Calciumcarbids sowie Verfahren zu deren Herstellung.

Es ist bereits bekannt, zur Entschweflung von Ketallschmelzen Calciumcarbid (nachfolgend kurz als Carbid bezeichnet) einzusetzen, insbesondere solches Carbid;das neben Calciumoxid (nachfolgend kurz als Kalk bezeichnet) noch Flußspat enthält.

Die Herstellung eines solchen Entschweflungsmittels ist in der DE-PS 20 37 758 beschrieben.

Gemäß diesem bekannten Verfahren werden der Schmelze eines relativ hochprozentigen Carbides Zuschlagstoffe in Form eines aus Kalk und Flußspat bestehenden Gemisches zugesetzt, wobei die Körnung der Zuschlagstoffe weniger als 20 mm, vorzugsweise 0,5 bis 10 mm, und deren Haft- und

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Kristallwassergehalt weniger als 5 Gev%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew^, betragen soll.

Auf diese Weise gelingt es Carbid herzustellen, das mehr als 45 bis 65 % CaC₂, aber nur etwa 25 bis 26,5JiCaO enthält. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß Flußspat in derartigen Mischungen die Auskleidung aller Entschwefelungsgefäße stark angreift. Daher haben diese Mischungen anwen^ dungstechnisch keine Bedeutung erlangt.

Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß sich Carbid, welches 20 bis 55 Gew% CaC₂ und einen hohen CaO-Gehalt von mehr als 45 bis 80 C-ewJo aufweist, besser zur Entschweflung von Roheisen- und Stahlschmelzen eignet, insbesondere dann, wenn es in einer bestimmten ¥eise hergestellt worden ist, und daß außerdem auf den relativ teuren Flußspat als Zuschlagstoff verzichtet werden kann.

Das erfindungsgemäße Entschweflungsmittel erhält man dadurch, daß man in eine vorliegende und in üblicher Weise erzeugte Calciumcarbidschmelze, welche bereits einen Calciumoxidgehalt bis zu 45 Gew$& aufweist, feinteiliges Calciumoxid-einträgt, in einem Überschuß von 3 bis 15 Gew%, bezogen auf die im Endprodukt gewünschte Menge. Dann wird die erhaltene Mischung unter Erstarren auf Temperaturen von 350 bis 450⁰C abgekühlt und bei diesen Temperaturen auf Korngröße kleiner als 150 mm vorgebrochen. Den dabei zwangsläufig anfallenden Kornanteil kleiner als 4 mm trennt man anschließend vom verbleibenden Produkt ab und zerkleinert letzteres unter Feuchtigkeitsausschluß durch Brechen und Mahlen auf Korngrößen kleiner als ^O mm.

Zweckmäßigerveise führt man diese sogenannte "Magerung" des Carbides unter Ausnutzung dessen Wärmeinhaltes in einem Tiegel durch.

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Wenn das Calciumoxid, welches in die Schmelze eingetragen wird, vorher auf Temperaturen bis zu 20OC⁰C, vorzugsweise bis zu 1100 C, vorerhitzt und mit diesen Temperaturen heiß in die Schmelze eingebracht wird, so ist es möglich, den CaO-Gehalt im Carbid bis auf 80 Ge\r% zu erhöhen, wobei die Vorerhitzung um se hoher gewählt wird, ^e höher der gewünschte Anteil an zusätzlich gelöstem Calciumoxid zwischen 45 und 80 Gewjö liegen soll. Dadurch wird die Anwendung in kohlenstoffarmen Roheisen- und Stahlschmelzen ermöglicht und außerdem die Entschwefelungsausbeute bezogen auf Calciumcarbid erhöht.

Vorzugsweise wird von einer Calciumcarbidschnieize ausgegangen, welche zwischen 20 und 45 GewS-c CaO enthält.

Die nach dem Vorbrechen abgesiebten Anteile kleiner als 4 mm bestehen im wesentlichen aus CaO und können als feinteiliges Calciumoxid wieder in den Prozeß zurückgeführt werden, wo sie, zusammen mit frischen CaO, als Ausgangsprodukt dienen.

Es empfiehlt sich, das Calciumoxid mit einer Korngröße von 1 bis 8 mm einzusetzen und darauf zu achten, daß es Gehalte von jeweils weniger als 1 Gewjo an Ca(OH)^ und CaCG-aufweist.

Nicht vorhersehbar war für den Fachmann, daß durch das Absieben der nach dem Vorbrechen anfallenden Anteile kleiner als 4 mm aus dem Produkt die Anteile entfernt werden, welche keine oder nur eine geringe Entschweflungsvirkung besitzen und so die Wirksamkeit des Endproduktes erheblich gesteigert v.'ird. Überraschend war ferner, daß sich das erfindungsgemäß hergestellte Produkt auch wesentlich besser mahlen läßt als nach bekannten Verfahren erhaltene Produkte. Dies ist deshalb von besonderer «'ichtigkeit, weil das Produkt in zahlreichen Fällen mit einer Körnung kleiner als 100 μΐη eingesetzt werden muß.

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Beispiel 1

In bekannter Weise wird aus Kalk und Koks Calciumcarbid,z.3. elektrothermisch,hergestellt, wobei die Kalk-Koks-Mischung im Möller auf ein Gewichtsverhältnis von 100 : 40 eingestellt wird, was einem Carbid mit einem CaO-Gehalt von ca. AO Ge\i% entspricht.

In den Strahl des aus dem Ofen in einen Tiegel abgestochenen schmelzflüssigen Carbides wird CaC mit einer Körnung von 3 bis S mm und einem Ca(OK)₀- und CaCO^-Gehalt von jeweils weniger als 1 Gew^i mit einer solchen Geschwindigkeit und in solchen Mengen eingetragen, daß, bis der Tiegel gefüllt ist, insgesamt ein CaC₂ : CaO Gev/lchtsverhältnis von 43 : 57 vorliegt, was einem Überschuß von 14 Ge\;% CaO, bezogen auf den im Endprodukt gewünschten CaO-Gehalt von 50 Gew% entspricht. Dann wird abgekühlt, bis die Durchschnittstemperatur des dabei erstarrten Carbidblockes etwa AOO⁰C beträgt und der Block auf Größen kleiner als 150 mm vorgebrochen ist.

Die beim Vorbrechen anfallenden Anteile kleiner als 4 mm enthalten im wesentlichen das im Überschuß eingesetzte CaO, während das zurückbleibende Frodukt mit Korngrößen größer als 4 mm ein intensives Gemisch von 50 Gew£ CaC₀ und 50 Gew% CaO darstellt, das anschließend in üblicher Weise auf Korngrößen kleiner als 10 mm gemahlen wird. Die abgesiebte Kornfraktion kleiner als 4 mm wird zusammen mit frischem Kalk wieder als Ausgangsprodukt eingesetzt.

Durch Einblasen von 1500 kg des erfindungsgemäß erhaltenen Produktes in 300 000 kg einer Roheisenschmelze mit einem Schwefelgehalt von 0,03 Gew5t bei Temperaturen von 1400⁰C wird der Schwefelgehalt der £isenschaielze auf weniger als 0,005 Gewjb gesenkt.

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Beispiel 2

Es wird wie im Beispiel 1 verfahren, mit den Änderungen, daß das CaO vor dem Eintragen auf eine Temperatur von etwa 110O⁰C vorerhitzt und die Kenge an CaO so erhöht wird, daß sich insgesamt im Tiegel ein CaO-Gehalt von 62,5 Gew% ergibt, was einem Überschuß von 4 Gew/o entspricht, bezogen auf den im fertigen Endprodukt gewünschten Gehalt von 60 Gew£ CaO.

1800 kg des erfindungsgemäß aufgearbeiteten und gemahlenen Produktes werden zur Entschweflung von 300 000 kg einer Stahlsclimelze mit einem Schwefelgehalt von 0,02 Gewjo bei 1650⁰C eingesetzt. Dabei wird der Schwefelgehalt der Schmelze auf weniger als 0,005 Gev% gesenkt.

Claims

Hoechst Aktiengesellschaft HOE 79/H 015 Entschv;eflungsmittel für Roheisen- und Stahlschmelzen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung Patentansprüche:

1. Entschweflungsmittel für Roheisen- und Stahlschmelzen auf der Basis eines Calciumoxid enthaltenden Calciumcarbides, hergestellt, indem man in eine vorliegende CaI-ciumcarbidschmelze, die einen Calciumoxidgehait bis zu 45 Gew?b aufweist, feinteiliges Calciumoxid in einem Überschuß von 3 bis 15 Gew&, bezogen auf die im Endprodukt gewünschte CaO-Menge von mehr als 45 bis 80 Gew$ einträgt, dann die erhaltene Mischung unter Er-

starren auf Temperaturen von 350 bis 400⁰C abkühlt, bei diesen Temperaturen auf Korngrößen kleiner als 150 ram vorbricht, den dabei zwangsläufig anfallenden Kornanteil kleiner als 4 nun vom verbleibenden Produkt abtrennt und letzteres unter FeuchtigkeitsausschluS durch Brechen und Mahlen auf Korngrößen kleiner als 10 mm zerkleinert.

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2. Verfahren zur Herstellung eines r-ntschweflungsmittels für Roheisen- und Stahlschmelzen, auf der Easis eines Calciumoxid enthaltenden Calciumcarbides, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung eines Zndproduktes, das 20 bis 55 Gewji Calciumcarbid und mehr als 45 bis 80 Gev$ Calciumoxid enthält, in eine vorliegende und in üblicher Weise erzeugte Calciumcarbidschmelze. welche bereits einen Calciumoxidgehalt bis zu 45 Gew;o aufweist, feinteiliges Calciumoxid einträgt, in einem Überschuß von 3 bis 15 Gewja, bezogen auf die im Endprodukt gewünschte Menge, dann die erhaltene Mischung unter Erstarren auf Temperaturen von 350 bis 450 C abkühlt, bei diesen Temperaturen auf Korngrößen kleiner als 150 mm vorbricht, den dabei zwangsläufig anfallenden Kornanteil kleiner als 4 mm vom verbleibenden Produkt abtrennt und letzteres unter Feuchtigkeitsausschluß durch Brechen und Mahlen auf Korngrößen kleiner als 10 mm zerkleinert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des Calciumoxids in einem Tiegel durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g;eker-n?ejs hnet, daß man das Calciumoxid, welches in die Calciuacarbidschmelze eingetragen wird, auf Temperaturen bis zu 200C⁰C vorerhitzt und heiß in die Schmelze einbringt, wobei die Vorerhitzung um se höher gewählt wird, je höher der gewünschte Anteil an zusätzlich gelösten Calciumoxid zwischen £-5 und 8Ω GewJ-J liegen soll.

5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Calciusncarbicschmelze ausgegangen wird, welche zwischen 20 und 45 Gev% Calciumoxid enthält.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach dem Vorbrechen abgesiebten Anteile kleiner als A mm in den Prozeß zurückführt,

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