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Verfahren zur chemischen Entschwefelung von flUssigem Eisen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur chemischen Entschwefelung von flüssigem Eisen, insbesondere
Roheisen, unter Verwendung von Calziumverbindungen, insbesondere von Feinkalk, und
flüssigem Kohlenwasserstoff als Entschwefelungsmittel, wobei die Calziumverbindungen
mittels eines Druckgasstromes gefördert werden und der flüssige Kohlenwasserstoff
diesem Gemisch erst kurz vor seinem Eintritt in das Einbad zugegeben wird, gemäß
Patentanmeldung P 21 47 401.1.
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Bei der Herstellung von Roheisen werden heutzutage hohe Leistungen
bei möglichst kleinen Sehlackenmengen ange3trebt, wobei Jedoch der Schwefelgehalt
des Roheisens ansteigt. Für die Erzielung guter Stahiqualitäten ist es dann Jedoch
erforderlich, eine Entschwefelung des Roheisens vorzunehmen.
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Für eine chemische Entschwefelung von flüssigem Eisen sind daher
bereits verschiedene Verfahren entwickelt worden So ist es bereits bekannt, Calziumverbindungen,
wie z.B.
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Feinkalk, und flüssigen Kohlenwasserstoff als Entchwefelunsmittel
zu verwenden. Hierbei wird Reinkalk während des Mahlvorganges mit flüssigem Kohlenwasserstoft
imprägnierts wobei eine Hydration vermieden werden muß. Dies allein bringt bereits
verfahrenstechnische Schwierigkeiten mit sich
Bei diesen bekannten
Verfahren ist es allgemein üblich, die Entschwefelungsmittel mit Hilfe einer Tauchlanze,
die in das Eisenbad eingetaucht wird, auf pneumatischem Wege in das Eisenbad einzuführen.
Hieraus ergibt sich bei dem erwähnten bekannten Verfahren ein weiterer wesentlicher
Nachteil dadurch, daß sich ztlndfähige Gas-Gemische bilden können. Dieselbe Gefahr
trttt auch dann auf, wenn anstelle von rlUssigem Kohlenwasserstoff gasförmiger Kohlenwasserstofi
verwendet wird. In solchen Fällen sind dann umständliche und aufwendige Kahlvorgänge
mit. Stickstoff erforderlich.
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Der Hauptanmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur chemischen Entschwefelung von flüssigem Eisen zu entwickeln, das sich unter
Vermeidung der aurgezeigten Nachteile der bekannten Verfahren durch seine besondere
Einfachheit und Betriebssicherheit auszeichnet.
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Gemäß der Hauptanmeldung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Calziumverbindungen mittels eines Druckgasstromes gefördert werden und der flüssige
Kohlenwasserstoff diesem Gemisch erst kurz vor seinem Eintritt In das Eisenbad zugegeben
wird. Da bei einem derartigen Vorfahren der flüssige Kohlenwasserstoff den Calziumverbindungen
erst kurz vor dem Augenblick des Eintritts in das Eisenbad zugesetzt wird, ist die
Bildung von zündfähigen Gas-Gemischen praktisch nicht möglich. Eine dosierte Zugabe
des flüssigen Kohlenwasserstoffes in den Druckgasstrom, der die Calsium-Verbindungen
(insbesondere Feinkalk) fördert, ist auf sehr einfache Weise möglich, wobei zugleich
eine äußerst gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kohlenwasserstoffes erreicht
wird.
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Gemäß der Hauptanmeldung kann nun als Druckgasstrom für die pneumatische
Förderung des Entschwefelungsmittels in das Eisenbad beispielsweise ein Druckluftstrom
verwendet werden. Hier hat es sich nun Jedoch in der Praxis gezeigt, daß in verschiedenen
Einsatzfällen und bei Verwendung großer Druckluftmengen im Eisenbad eine oxydierende
Atmos° phäre erzeugt wird, die einer gewünschten reduzierenden Atmosphäre im Eisenbad
entgegensteht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der
Hauptanmeldung dahin weiterzuentwickeln, daß die Forderung nach einer reduzierenAen
Atmosphäre im Eisenbad weitgehend erfüllt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckgasstrom
durch Kohlenmonoxyd oder kohlenmonoxydhaltige Gase gebildet wird. Da in diesem Falle
bei der pneumatischen Förderung des Entschwefelungsmlttels eine Luft 1n das Eisenbad
gelangt, kann in diesem Bisenbad auch frei oy dierende Atmosphäre auftreten. Kohlenmonoxyd
bZwe kohlenmonoxydhaltige Gase unterstützen dagegen die metallurgische Forderung
nach einer reduzierenden Atmosphäre im Eisenbad.
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Als kohlenmonoxydhaltige Gase können grundsätzlich solche Gase verwendet
werden, die in ihrem chemischen Verhalten als "reduzierend" anzusprechen sind. Als
solche Gase sind beispielsweise Gichtgase oder Konverter-Abgase zu verstehen, die
in Hüttenwerken täglich in großen Mengen anfallen und daher relativ preisgünstig
zu haben sind.
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Gichtgase und Konverter-Abgase enthalten Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd,
Stickstoff und geringe Mengen Wasserstoff. Aufgrund dieser Zusammensetzung ergibt
sich bei Verwendung solcher Gase als Druckgase für eine pneumatische Förderung der
Entschwefelungsmittel
ein weiterer Vorteil: Es kann nämlich auf diese Weise die Menge des flüssigen Kohlenwasserstoffes
verringert werden, die dem Gemisch aus Calziumverbindungen und Druckgas kurz vor
seinem Eintritt in das Eisenbad zugegeben wird.
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Anhand einer Schemazeichnung sei im folgenden ein Ausführungsbeispiel
einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.
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Ein Transportbehälter 1 enthält flüssiges Roheisen 2, das einer chemischen
Entschwefelung unterworfen werden soll.
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Zu diesem Zweck ist durch eine obere Behälteröffnung 3 eine Eintauchlanze
4 in den Behälter 1 genügend weit in das flüssige Roheisen 2 eingetaucht. Durch
nicht dargestellte Einrichtungen kann die Tauchlanze 4 in ihrer Eintauchposition
verstellt werden (vgl. Pfeil 4b). Die Eintauchlanze 4 bildet das Ende einer pneumatischen
Förderleitung 5, an derem anderen Ende sich eine Gutaufgabestelle 6 befindet, oberhalb
der ein Vorratsbehälter 7 für Feinkalk 8 angeordnet ist.
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Diesem Feinkalk-Behälter 7 ist zweckmäßig eine Auflockerungseinrichtung
7a (nur angedeutet) zugeordnet; weiterhin ist zwischen Qutaufgabestelle 6 und Behälter
7 eine entsprechende Dosiervorrichtung 6a vorgesehen.
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Kurz vor der Eintauchlanze 4 weist die pneumatische Förderleitung
5 eine Einspritzdüse 9 für eine Zugabe von flüssigem Kohlenwasserstoff auf. Über
eine Leitung 10 und eine Pumpe 11 ist die Einspritzdüse 9 mit einem Vorratstank
12 verbunden, der den flüssigen Kohlenwasserstoff 13 enthält.
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Als flüssige Kohlenwasserstoffe können bei dem erfindungsgemaßen Verfahren
vor allem leichtes Heizöl und Dieselöl - Jeweils möglichst schwefelfrei - in vorteilhafter
Weise verwendet werden. Der Temperaturverlust der Schmelze ist bei
Verwendung
von flüssigen Kohlenwasserstoffen erheblich geringer als bei anderen bekannten Verfahren.
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Die chemische Entschwefelung von Roheisen spielt sich wie folgt ab:
Die Eintauchlanze 4 wird mit ihrer Lanzenmündung 4a in der gewünschten Weise in
das Roheisenbad 2 eingetaucht.
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huber die pneumatische Förderleitung wird vom Vorratsbehälter 7 die
benötigte Menge Feinkalk 8 in das Rohisen 2 mittels eines Druckgasstromes gefördert,
wobei der Druckgasstrom durch Kohlenmonoxyd oder kohlenmonoxydhaltige Gase gebildet
wird. Kurz vor seinem Eintritt in das Eisenbad wird dem reinkalk-Gas-Gemisch eine
optimale Menge des flüssigen Kohlenwasserstoffes über die Einspritzdüse 9 felnverteilt
zugegeben.
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Durch das Einblasen dieses Gemisches aus Felnkalk, Gas und flüssigem
Kohlenwasserstoff wird unter der Badoberfläche eine starke Bewegung erzeugt, die
zu einer äußerst guten Durchmischung des Roheisens und der zugeführten Entschwefelungsmittel
fahrt, was durch die Einführung des Kohlenmonoxyds (als Druckgas) sowie durch eine
weitere Bildung von Kohlenmonoxyd noch weiter verstärkt wird. Auf diese Weise steigt
der Ausnutzungsgrad der Entschwefelungsmittel beträchtlich an, wodurch es möglich
ist> mit einem verhältnismäßig niedrigen Feinkalk-Bedarf auszukommene Die pneumatische
Förderung der Entschwefelungsmittel mit Hilfe von Kohlenmonoxyd oder kohlenmonoxydhaltigen
Gasen als Druckgas ruft in dem Roheisenbad ferner eine bei derartigen metallurgischen
Prozessen erwünschte reduzierende
Atmosphäre hervor.
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Da bei diesem Verfahren der flüssige Kohlenwasserstoff in das Feinkalk-Gas-aemisch
feinverteilt eingedüst wird, kann bereits eine äußerst gute Ausnutzung dieses Kohlenwasserstoffes
erzielt werden. Wenn Jedoch als kohlenionoxydhaltige Druckgase aichtgase oder Konverter-Abgase
verwendet werden, so kann aufgrund der - weiter oben aufgeführten -Zusammensetzung
dieser Gase die Menge des hier eingedusten flüssigen Kohlenwasserstoffes noch verringert
werden, da diese Gase bereits eine gewisse Entschwefelung herbeiführen.
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Entsprechend der Jeweiligen Zusammensetzung dieser genannten Gase
kann die Zugabe von flüssigem Kohlenwasserstoff im Extremfalle auf einen ganz geringen
Anteil herabgesetzt werden.