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DE69213550T2 - Entschwefelungsmittel für Gusseisen, bestehend aus umhülltem Magnesium und Calciumcarbid - Google Patents

Entschwefelungsmittel für Gusseisen, bestehend aus umhülltem Magnesium und Calciumcarbid

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Publication number
DE69213550T2
DE69213550T2 DE1992613550 DE69213550T DE69213550T2 DE 69213550 T2 DE69213550 T2 DE 69213550T2 DE 1992613550 DE1992613550 DE 1992613550 DE 69213550 T DE69213550 T DE 69213550T DE 69213550 T2 DE69213550 T2 DE 69213550T2
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DE
Germany
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magnesium
grains
calcium carbide
mixture according
carbide
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DE1992613550
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Paul Herni Galvin
Michel Rebiere
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Skw Bellegarde Sas Bellegarde Sur Valserine Fr
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Pechiney Electrometallurgie SAS
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Publication date
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • C21C7/0645Agents used for dephosphorising or desulfurising
    • 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
    • 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
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron

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  • 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)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

    1.) GEBIET DER ERFINDUNG.
  • Das technische Gebiet der Erfindung ist das der Entschwefelung der Gußeisen, seien sie zum Frischen, d.h. zur Herstellung des Stahls bestimmt, oder zum Gießen, insbesondere zur Herstellung von Teilen aus Kugelgraphitgußeisen bestimmt. Im ersten Fall muß aus Gründen mechanischer Eigenschaften der Schwefelgehalt auf 0,005 - 0,010 % gesenkt werden; im zweiten Fall ist die Kugelbildung nur für Schwefelgehalte unter 0,010 % möglich.
  • Die Mehrzahl der Entschwefelungsmittel ist auf Basis von zwei Erdalkalien: dem Magnesium und dem Calcium, die sich mit dem Schwefel zu Sulfiden verbinden, wobei im Gußeisen unlösliche Schlacken gebildet werden. Magnesium und Calcium im Überschuß verschwinden aufgrund ihrer hohen Dampfspannung bei der Behandlungstemperatur und das überschüssige Calciumcarbid in Form von Schlacken. So verwendet man, getrennt oder in Kombination metallisches Magnesium, Calciumcarbonat, Kalk, Kalk"diamid" (Gemisch von Ca-Carbonat und Kohlenstoff) und Calciumcarbid, denen eventuell Stoffe zugesetzt werden, die zur Verbesserung der Gießbarkeit des Gemisches oder zur Freisetzung von Gasen bestimmt sind, die eine gute Verteilung des Entschwefelungsmittels im flüssigen Gußeisen ermöglichen.
  • Diese Entschwefelungsmittel werden praktisch meistens mit Hilfe einer Lanze in Suspension in einem inerten Trägergas eingeblasen.
  • Das gleichzeitige Einblasen von Calciumcarbid und Magnesium zur Entschwefelung kann auf zwei Arten erfolgen: entweder durch Gemeinsameinblasen beider getrennt gespeicherten Bestandteile, wobei sich das Gemisch in der Lanze bildet, oder durch Einblasen eines Vorgemisches beider Bestandteile.
  • Die Erfindung betrifft ein neues Entschwefelungserzeugnis, das ein Vorgemisch auf Basis von Calciumcarbid und Magnesium ist.
  • 2.) STAND DER TECHNIK.
  • Die Entschwefelung der Bäder flüssigen Gußeisens durch das Magnesium und das Calciumcarbid ist aus mehreren Patenten bekannt. Die repräsentativsten des Standes der Technik werden im folgenden analysiert:
  • Das französische Patent FR 2 317 361 (KLÖCKNER WERKE AG) beschreibt ein Entschwefelungsmittel, das aus Calciumcarbid (oder Calciumcyanamid oder Kalk) einer Korngröße von 0 - 1 mm und Magnesium- (oder Aluminium-) Pulver gleicher Korngröße zusammengesetzt ist.
  • Die europäischen Patente EP 0 164 592 und EP 0 226 994 (SKW TROSTBERG AG) beschreiben beide Stoffe zur Entschwefelung unter Verwendung von Magnesium und Calciumcarbid entweder in Form eines Vorgemisches oder getrennt. Im ersten dieser zwei Patente wird dem Bestandteil auf Carbidbasis ein flüssiger oder fester Stoff zugesetzt, der Wasserstoff im Kontakt mit dem flüssigen Gußeisen freisetzt. Im zweiten wird diesem gleichen Bestandteil auf Carbidbasis Steinkohle mit hohem Gehalt an flüchtigen Stoffen zugesetzt.
  • Das deutsche Gebrauchsmuster GM 88 16 829.8 (SKW TROSTBERG AG) beschreibt ein Entschwefelungsvorgemisch auf Basis von Calciumcarbid und Magnesium, in dem die scheinbaren Dichten und die Korngrößen des Carbids und des Magnesiums im gleichen Bereich sind.
  • Schließlich beschreibt das deutsche Patent DE 3 831 831 (SKW TROSTBERG AG) ein Entschwefelungsvorgemisch auf Basis von Calciumcarbid und Magnesium, in dem die Teilchen der beiden Bestandteile alle beide mit einer Schicht eines Stoffes, wie z.B. der Diatomee oder des Bentonits mit Gehalt an Siliciumdioxid umhüllt sind, der mit Hilfe eines pflanzlichen oder Siliconöls gebunden ist.
  • 3.) DARLEGUNG DES PROBLEMS.
  • Die calciumcarbid-Magnesium-Vorgemische müssen, um wirksam und bequem verwendbar zu sein, widersprüchlichen Anforderungen genügen:
  • - Das Magnesium kann aus Gründen der Sicherheit gegen die Explosionen nicht zu fein sein; man erwägt, daß die Körner eine Abmessung über 150 µm haben müssen;
  • - das Calciumcarbid muß, um eine gute Reaktionsgeschwindigkeit und somit ein gutes Ausbringen zu haben, so fein wie möglich sein. Wenn es zu grob ist, findet man davon in den Schlacken einen erheblichen Anteil wieder, der nicht reagiert hat. Dies ist nicht nur für die Kosten des Betriebs, sondern auch für die Umwelt ungünstig, da die auf Halde abgelagerten Schlacken mit der atmosphärischen Feuchtigkeit unter Abgabe schlecht riechender Gase reagieren.
  • - Das feine Carbid weist jedoch erhebliche Nachteile auf:
  • es ist gegenüber dem Wasserdampf sehr reaktiv; und es fließt schlecht in den Zuführungsleitungen der Einblaslanzen.
  • - Schließlich hat, wenn die Abmessungen von Körnern beider Bestandteile zu unterschiedlich sind, das Vorgemisch im Lauf des Transports oder der Lagerung eine Neigung, sich zu entmischen. Die Anteile der Bestandteile sind in den Speicherbehältern nicht mehr homogen, was der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse der Behandlung und der Qualität der Erzeugnisse schadet.
  • 4.) BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEISPIELE.
  • Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese anscheinend widersprüchlichen Anforderungen zu vereinen. Sie betrifft ein neues Produkt zur Entschwefelung der Gußeisen, wie es im Anspruch 1 beansprucht ist, das aus einem Vorgemisch beider Bestandteile, dem einen auf Basis von Calciumcarbid und dem anderen auf Basis von Magnesium, gebildet wird.
  • Die Erfinder gingen von zwei Feststellungen aus:
  • Die erste ist, daß man, wenn ein Pulver homogener Zusammensetzung, jedoch ziemlich hoher Korngröße in einem Behälter gespeichert und solchen Schwingungen wie denen ausgesetzt wird, die im Lauf eines Transports entstehen, eine spontane Entmischung beobachtet: die gröbsten Teilchen wandem zum Kopf des Behälters, die feinsten nach unten.
  • Die zweite Feststellung ist, daß man, wenn ein Pulver von zwei Bestandteilen unterschiedlicher Volumenmassen, jedoch gleicher Korngröße in einem Behälter gespeichert und Schwingungen ausgesetzt wird, dort ebenfalls eine spontane Entmischung beobachtet: die weniger dichten Teilchen wandern zum Kopf des Behälters, die dichteren nach unten.
  • Die Erfinder hatten dann die Idee, die Entmischung aufgrund des Korngrößenunterschieds durch die Entmischung aufgrund des Volumenmassenunterschieds zu kompensieren. Dies führt dazu, die Größen der Körner und die Volumenmassen der zwei Pulver, hier des Carbidpulvers und des Magnesiumpulvers, derart zu wählen, daß das Verhältnis der Korngröße zur Volumenmasse für die beiden Bestandteile das gleiche ist:
  • TMg/dMg = TCaC2/dCaC2 oder auch:
  • TMg/TCaC2 = dMg/dCaC2 = k ,
  • wo T = die Größe der Körner, d = Volumenmasse
  • So und im Unterschied zum Stand der Technik ist es nicht nötig, gleiche Korngrößen und Volumenmassen oder scheinbare Dichten zu haben, um die Entmischung zu vermeiden. Man verfügt über einen Freiheitsgrad mehr, um die Körngrößen den Wünschen des Kunden bei Zulieferung eines trotzdem sich nicht entmischenden Vorgemisches anzupassen.
  • Um ein Körnergemisch von Calciumcarbid und Magnesium zu erhalten, deren Korngrößen den Volurnenmassen der Bestandteile proportional sind, ist es erforderlich, die Volumenmasse der Körner wenigstens eines der Pulver variieren zu können. Die Volumenmasse des Carbids ist nämlich etwa 2,25 g/cm³, während die des Magnesiums 1,75 g/cm³ ist. Es ist jedoch möglich, die Volumenmasse der Körner durch Umhüllen ihres Hauptbestandteils, z.B. des Magnesiums, mit einem Stoff unterschiedlicher Volumenmasse zu modifizieren.
  • Ein solches umhülltes Magnesiumkorn verwendet die angenäherte Form einer Kugel eines Durchmessers D1, die mit einer äußeren Schicht einer Dicke e überzogen ist. Für die weitere Folge der Beschreibung werden die folgenden Bezeichnungen verwendet:
  • Magnesium
  • Durchmesser des Korns: D1
  • Volumenmasse: d1
  • Umhüllung
  • Dicke: e
  • Volumenmasse: d2
  • Umhülltes Magnesium
  • Durchmesser des Korns: D1 + 2e
  • Volumenmasse: d
  • Calciumcarbid
  • Durchmesser des Korns: D3
  • Volumenmasse: d3
  • Eine einfache Rechnung zeigt, daß die Volumenmasse des umhüllten Magnesiumkorns d gleich ist:
  • Mit den oben angegebenen Bemerkungen schreibt sich die Proportionalität zwischen Größe der Körner und Volumenmasse:
  • D1+2e/D3 = d/d3
  • Die Kombination der Gleichungen (1) und (2) ergibt eine Beziehung, die die Durchmesser der Körner, die Dicke der Umhüllung und die Volumenmassen jedes der Bestandteile und der Umhüllung verbindet. Diese Beziehung, beispielsweise bezüglich D3 ausgedrückt, schreibt sich:
  • Alle oben entwickelten Berechnungen treffen für theoretische Pulver zu, deren Korngrößenbereich sehr eng ist. Dies ist bei den realen Pulvern, deren Korngrößenbereich allgemein größer ist, nicht der Fall. Man kann, wahlweise, das Verfahren zur Bestimmung der Dicke e der Umhüllungsschicht, das eine Berechnung der mittleren Volumenmasse der umhüllten Körner ermöglicht, entweder auf die mittlere Größe der Teilchen oder auf die häufigste Größe oder schließlich auf die Obergrenze der Korngrößenverteilung anwenden.
  • Diese Berechnungen basieren auch auf einer theoretischen Volumenmasse der Umhüllungsstoffe. In der Praxis hat die Umhüllung eine gemessene Volumenmasse, die geringer als diese theoretische Volumenmasse ist, da sie nicht völlig kompakt ist und Porositäten aufweist. Die oben angegebenen Berechnungsregeln muß man auf die tatsächlich gemessenen Volumenmassen anwenden, die man leicht experimentell durch bekannte Verfahren bestimmen kann.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Anwendung dieser Berechnungsregeln.
  • BEISPIEL 1
  • Man will ein Entschwefelungsvorgemisch herstellen, das aus Magnesiumkörnern, die entsprechend der Beschreibung im französischen Patent FR-A-266877.6 der Anmelderin mit einer Schlacke der Zusammensetzung 2CaO, SiO&sub2;, einem Nebenprodukt der Herstellung des Magnesiums durch Reduktion, umhüllt sind, zusammengesetzt ist.
  • Die Volumenmassen sind die folgenden:
  • - Magnesium: d1 = 1,75 g/cm³
  • - Schlacke: d2 = 2,95 g/cm³
  • - Carbid: d3 = 2,25 g/cm³
  • Die mittlere Größe der Magnesiumkörner ist 630 µm. Die Dikke der Umhüllung, die aus einer Einfachschicht von Schlakkekörnern besteht, ist 100 µm.
  • Durch Einbringen dieser Werte in die Beziehung (3) erhält man den Wert der mittleren Größe der Calciumcarbidkörner, D3 = 770 µm.
  • Die mittlere Volumenmasse der umhüllten Magnesiumteilchen wird durch die Gleichung (1) erhalten; man findet d = 2,425. Man stellt fest, daß das Verhältnis der Korngrößen, d.h. 830/770 1,08, gleich dem Verhältnis der Volumenmassen, d.h. 2,425/2,25 ist.
  • BEISPIEL 2
  • Man will ein Entschwefelungsvorgemisch herstellen, das aus Magnesiumkörnern, die dieses Mal mit Calciumcarbid umhüllt sind, besteht. Das Magnesium hat die gleiche Korngröße wie im vorigen Beispiel, und die Umhüllungsschicht hat die gleiche Dicke.
  • Die Volumenmassen sind die folgenden:
  • - Magnesium: d1 = 1,75 g/cm³
  • - Carbid: d2 = d3 = 2,25 g/cm³
  • Durch Einbringen dieser Werte in die Beziehung (3) erhält man den Wert der mittleren Größe der Calciumcarbidkörner, D3 = 920 µm.
  • Die mittlere Volumenmasse der umhüllten Magnesiumteilchen wird durch die Gleichung (1) erhalten; man findet d = 2,03. Man stellt fest, daß das Verhältnis der Teilchengrößen, d.h. 830/920 = 0,90, gleich dem Verhältnis der Volumenmassen, d.h. 2,03/2,25, ist.
  • Das obige Beispiel 2 ermöglicht, den gesamten Bereich der Erfindung zu verstehen. Was nämlich allgemein der Kunde wünscht, ist ein bestimmtes Gewichtsverhältnis zwischen dem Magnesium und dem Calciumcarbid. Nun findet sich das Calciumcarbid in zwei Formen: Calciumcarbid als getrennte Körner und Calciumcarbid als Umhüllung.
  • Eine einfache Rechnung zeigt, daß der Gewichtsprozentsatz von Magnesium im mit Carbid umhüllten Magnesiumverbundkorn, mg%, durch die Formel gegeben wird:
  • 100/mg = 1 + (d3/d1)((1 + 2e/D1)³-1) (4)
  • Mit den Angaben des Beispiels 2 stellt man fest, daß der Magnesiumprozentsatz im umhüllten Magnesiumkorn 37,7 % ist. Wenn dieser Prozentsatz paßt, ist es dann unnötig, eine Mischung mit Calciumcarbid vorzunehmen, und das erhaltene Erzeugnis, das nur aus umhüllten Magnesiumkörnern besteht, entspricht dann einem der im französischen Patent FR-A- 2668776 beschriebenen Entschwefelungsstoffe. Im Gegensatz dazu wünscht man im allgemeinen Fall einen Gewichtsprozentsatz von Magnesium unter 38 %, beispielsweise in der Größenordnung von 20 %. Man wird also veranlaßt, den umhüllten Magnesiumkörnern Calciumcarbidkörner zuzusetzen, und die Rechnung zeigt, daß, um erfindungsgemäß die Entmischung der beiden Körnertypen zu vermeiden, die Calciumcarbidkörner eine mittlere Abmessung von 920 µm haben müssen.
  • Diese Größe ist jedoch, wie dies bei der Darlegung des Problems angegeben wurde, zu grob und führt zu einer unvollständigen Reaktion mit dem Schwefel des Gußeisens; daraus folgen ein schlechtes Ausbringen und das Bringen von noch starke Anteile von Carbid enthaltenden Schlacken auf Halde. Man nimmt allgemein an, daß das Calciumcarbid viel von seiner Wirksamkeit verliert, wenn die Größe der Körner etwa 250 µm übersteigt.
  • So ist es, und dies ist ein anderer Aspekt der Erfindung, erforderlich, wenn man veranlaßt ist, Carbidkörner einer Größe von merklich über 250 µm zu verwenden, eine Agglomeration von feineren Körnern vorzunehmen. Diese Agglomeration muß mit Hilfe eines Bindemittels erfolgen, das bei Umgebungstemperatur eine gute Kohäsion der Agglomerate sichert und das bei der Temperatur des geschmolzenen Gußeisens verschwindet, wobei es die elementaren Körner freigibt, die sich für eine gute Reaktivität gegenüber dem Schwefel des Gußeisens eignen.
  • Das Bindemittel, das man ebenso für die Umhüllung des Magnesiums durch das Calciumcarbid oder einen anderen mineralischen Stoff wie für die Agglomeration des Calciumcarbids verwenden kann, kann ein organisches, tierisches, pflanzliches oder mineralisches (Silicon-) Öl oder Fett sein.
  • Dieses organische Öl oder Fett weist außer seiner Bindemittelfunktion weitere Vorteile auf:
  • - Es schützt das Carbid gegen die Oxidation und gegen die Feuchtigkeit. Das Carbid neigt nämlich, besonders wenn es im Zustand feiner Teilchen ist, zur Hervorrufung von Explosionen im Kontakt mit der Luft (Pulverexplosionen). Außerdem erzeugt seine Reaktion mit Wasser und Feuchtigkeit, wie man weiß, Acetylen, ein äußerst entflammbares Gas.
  • - Wenn es einen relativ hohen genauen Schmelzpunkt aufweist, hat es keine Neigung, sich mehr und mehr im Kontakt mit einer hohen Temperatur unter Hervorrufung von Verstopfungen in den Speicher-, Handhabungs- und Verteilungseinrichtungen des Entschwefelungsprodukts zu erweichen.
  • Die Wahl des Umhüllungs- und Agglomerationsbindemittels ist also erstrangig. Um einen Stoff mit genauem Schmelzen zu haben, nimmt man vorzugsweise ein Material, der fast ausschließlich oder zu wenigstens 85 % aus einem einzigen chemischen Stoff, wie z.B. einem gesättigten Fettsäureester zusammengesetzt ist, der beispielsweise durch katalytische Hydrierung eines nicht gesättigten Öls erhalten wird (Verfahren zur Härtung der Öle). Seine molare Masse muß hoch genug sein, um einen ausreichend hohen Schmelzpunkt zu erhalten. Der Anmelder fand, daß sich ein gesättigtes Fett besonders für diese Verwendung eignet. Es handelt sich um ein im Handel unter dem Namen "Ricidrol" erhältliches Produkt, das durch Hydrierung des Ricinöls erhalten wird und aus 85 % Glyceroltrihydroxystearat zusammengesetzt ist. Dieser Ester hat ein Molekül mit 57 Kohlenstoffatomen, und seine molare Masse ist 938. Er weist einen genauen Schmelzpunkt Tf = 86 ºC auf.
  • Für die Agglomeration des Calciumcarbids können andere Bindemittel anstelle des hydrierten Ricinöls, insbesondere Steinkohlenpeche, verwendet werden.
  • Die Herstellung jedes der beiden Bestandteile auf Magnesiumbasis und Carbidbasis erfolgt in einem Mischer oder einem Mahlwerk, worin man die festen Stoffe einführt, die man auf eine Temperatur etwas über der Schmelztemperatur des Bindemittels bringt, damit dieses Bindemittel schmilzt und so die Körner vollständig umhüllen kann. Die Bindemittelmenge kann in ziemlich weiten Anteilen variieren: zwischen 0,2 und 10 % des Gewichts des festen Produkts mit einem bevorzugten Wert nahe 1 %. Das Produkt wird eventuell am Ausgang nach Abkühlung gesiebt, um die feinsten und die gröbsten Anteile zu beseitigen. Es ist im Rahmen dieser Erfindung auch möglich, dem Calciumcarbid und dem Bindemittel kohlenstoffhaltige Stoffe (Steinkohle, Ruß, etc.) in einem Anteil von 4 bis 10 % des Carbidgewichts zuzusetzen.
  • BEISPIEL 3
  • Man will ein sich nicht entmischendes Entschwefelungsgemisch herstellen, das gewichtsmäßig 80 % Calciumcarbid und 20 % Magnesium enthält. Man verfügt über Calciumcarbidpulver einer Korngröße im Bereich von 0 bis 150 µm bei einer mittleren Größe von 100 µm und über Magnesiumkörner einer Größe im Bereich von 400 bis 800 µm bei einer mittleren Größe von 630 µm.
  • Die durch das Beispiel 2 erläuterte Berechnung zeigt, daß die umhüllten, mit einer Einfachschicht von Carbidteilchen bedeckten Magnesiumkörner einen Durchmesser von 830 µm haben werden und daß, um die Proportionalität der Korngrößen zu den Volumenmassen zu berücksichtigen, die Carbidteilchen einen Durchmesser von 920 µm haben müssen.
  • Das umhüllte Magnesium enthält, stellte man fest, 37,7 % Magnesium und 62,3 % Carbid. Da man ein Gemisch mit 20 % Magnesium erhalten will, wird es aus 53 % umhüllten Magnesiums und 47 % agglomerierten Carbids zusammengesetzt.
  • Die Umhüllung des Magnesiums erfolgt unter den folgenden Bedingungen: Man führt in einen Mischer vorzugsweise unter Stickstoffatmosphäre das Magnesiumpulver oben angegebener Korngröße ein. Man erhitzt auf eine Temperatur der Größenordnung von 100 ºC und setzt 1 % geschmolzenen hydrierten Ricinöls zu. Man führt dann nach und nach eine Carbidmenge ein, die gleich (100 -37,7)/37,7 = dem 1,65fachen des Magnesiumgewichts ist, und man läßt den Mischer im Betrieb, bis das Magnesium vollständig durch das Carbid umhüllt ist.
  • Die Agglomeration des Carbids erfolgt unter den gleichen Bedingungen mit Zusatz von hydriertem Ricinöl in einem Mischer, der das Carbidpulver enthält. Es kann nützlich sein, am Ausgang des Mischers das Produkt zu sieben, um eine um 920 µm zentrierte, beispielsweise von 700 bis 1050 µm reichende Korngröße zu erhalten, wobei die feinsten Teilchen und, nach summarischer Wiederzerkleinerung, die gröbsten Teilchen in den Mischer zurückgeführt werden.
  • BEISPIEL 4
  • Man will, wie im Beispiel 3, ein sich nicht entmischendes Entschwefelungsgemisch herstellen, das gewichtsmäßig 80 % Calciumcarbid und 20 % Magnesium enthält. Man verfügt über Calciumcarbidpulver einer Korngröße im Bereich von 0 bis 80 µm bei einer mittleren Größe von 40 µm und über Magnesiumkörner einer Größe im Bereich von 150 bis 600 µm bei einer mittleren Größe von 375 µm.
  • Mit den oben gesehenen Bemerkungen
  • D1 = 375 µm
  • e = 40 µm
  • kann man nach der Formel (3) den Durchmesser des Carbidkorns D3 = 520 µm berechnen.
  • Das umhüllte Magnesium besteht aus Magnesiumkörnern eines mittleren Durchmessers von 375 µm, die von einer mittleren Carbidschicht von 40 µm umhüllt sind. Die zusammengesetzten Körner haben also einen Außendurchmesser von im Mittel 455 µm. Nach der Formel (4) enthalten sie 49,7 % Magnesium und 50,3 % Carbid. Da man ein Gemisch mit 20 % Magnesium erhalten will, besteht dieses aus 40,2 % umhüllten Magnesiums und 59,8 % agglomerierten Carbids.
  • Man wendet die gleichen Herstellungsverfahren für jeden der Bestandteile des Gemisches wie im vorhergehenden Beispiel an.
  • BEISPIEL 5
  • Unter Zurückgreifen auf die Bedingungen des Beispiels 1 will man ein Entschwefelungsgemisch herstellen, in dem der Gewichtsanteil an Calciumcarbid das 4fache des Magnesiumanteils ist.
  • Die mittlere Größe der Magnesiumkörner ist 630 µm. Die Dikke der Umhüllung, die aus einer Einfachschicht von Schlakkekörnern besteht, ist 100 µm. Die mittlere Größe der umhüllten Magnesiumkörner ist also 830 µm.
  • Durch Einbringen dieser Wert in die Beziehung (4) erhält man den Gewichtsprozentsatz von Magnesium in den umhüllten Magnesiumkörnern: 31,6 %. Das Gemisch muß also gewichtsmäßig 44 % umhüllten Magnesiums und 56 % Carbid enthalten.
  • Man wendet die gleichen Herstellungsmethoden für jeden der Bestandteile des Gemisches wie im vorhergehenden Beispiel mit nur dem Unterschied an, daß bei der Herstellung des umhüllten Magnesiums die Schlacke durch Calciumcarbid ersetzt wird.

Claims (9)

1. Entschwefelungsgemisch auf Basis von mit einer mineralischen Verbindung umhüllten Magnesiumkörnern und von Calciumcarbidkörnern, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Abmessungen der umhüllten Magnesiumkörner (D1 + 2e) und der Calciumcarbidkörner (D3) den mittleren Volumenmassen dieser Körner (d, d3) derart proportional sind, daß
D1+2e/D3 = d/d3 .
2. Entschwefelungsgemisch nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralische Umhüllungsverbindung eine Schlacke einer Zusammensetzung 2CaO, SiO&sub2; ist.
3. Entschwefelungsgemisch nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralische Umhüllungsverbindung Calciumcarbid ist.
4. Entschwefelungsgemisch nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralische Umhüllungsverbindung mikronisiertes Calciumcarbid einer Körnergröße von weniger als 80 µm ist.
5. Entschwefelungsgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumcarbidkörner aus agglomerierten Carbidfeinteilchen bestehen.
6. Entschwefelungsgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es weniger als 38 Gew.-% Magnesium enthält.
7. Entschwefelungsgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungsverbindung der Magnesiumkörner und/oder die agglomerierten Calciumcarbidkörner ein Bindemittel enthalten, das aus einem organischen, tierischen, pflanzlichen oder mineralischen Öl oder Fett besteht.
8. Entschwefelungsgemisch nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel größtenteils aus hydriertem Ricinöl besteht.
9. Entschwefelungsgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumcarbidkörner durch ein aus Steinkohlenpech bestehendes Bindemittel agglomeriert sind.
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