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Verfahren zum Entschwefeln von flüssigem Roheisen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Entschwefeln von flüssigem Roheisen, wobei als Entschwefelungsmittel
Kalziumverbindungen und Kohlenwasserstoffe in das Roheisenbad eingeführt werden.
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Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Entschwefeln von Roheisen
entwickelt worden. Dabei hat sich gezeigt, daß die besten Ergebnisse erzielt werden,
wenn Kalziumverbindungen und Kohlenwasserstoffe als Entschwefelungsmittel verwendet
werden.
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Bei einem bekannten Verfahren wird Kalk mit Hilfe von gasförmigen
Kohlenwasserstoffen (z.B. Methan) in das Roheisenbad eingeblasen. Dieses auf dem
ersten Blick verhältnismäßig einfach erscheinende Verfahren weist Jedoch einen wesentlichen
Nachteil auf: Wenn nämlich Luft in das Leitungssystem gelangt, so kann sich ein
zündfähiges Gas-Luft-Gemisch bilden. Damit diese Gefahr beseitigt wird, ist es erforderlich,
vor und nach den Einblasvorgängen das Leitungssystem mit Stickstoff durchzuspülen;
außerdem sind besondere Überwachungseinrichtungen notwendig.
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Bei anderen bekannten Verfahren arbeitet man mit Kalziumkarbid, wobei
man die einzelnen Teilchen mit flüssigen Kohlenwasserstoffen (z.B. Ö1) benetzt und
das so erhaltene Entschwefelungsmittel in das Roheisenbad einführt. Man hat in diesem
Zusammenhang auch bereits vorgeschlagen, an Stelle des öles sogenannte Paraffinwachse
zu verwenden, wobei diese
Paraffinwachse zum Imprägnieren der Kalziumkarbidteilchen
zunächst in eine flüssige Phase überführt werden und nach dieser Behandlung wieder
getrocknet werden.
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Bei diesen bekannten Verfahren hat es sich als besonders nachteilig
erwiesen, daß Kalziumkarbid verhältnismäßig teuer und nicht überall dort vorhanden
ist, wo Eisen und Stahl erzeugt wird, und daß die Lagerung, der Transport und der
Umgang mit Kalziumkarbid verhältnismäßig gefährlich ist, weshalb in Hüttenwerken
eine allgemeine Abneigung gegenuber diesem Mittel besteht. Als weiterer Nachteil
dieser bekannten Verfahren sei die Umständlichkeit angeführt, mit der die einzelnen
Kalziumkarbidteilchen imprägniert werden müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung
der oben angeführten Nachteile der bekannten Verfahren ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu entwickeln, das sich durch seine Einfachheit und Ungefährlichkeit
beim Handhaben und Einbringen des Entschwefelungsmittels auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Feststoffgemenge
von Feinkalk und feinkörnigen Kohlenwasserstoffen eingeführt wird.
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Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit Kohlenwasserstoffe
verwendet, die einen physikalisch festen Zustand aufweisen. Hierdurch werden von
vornherein alle Sieherheitsmaßnahmen überflüssig, die bei der Verwendung von flüssigen
oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen unbedingt notwendig sind. Es ergibt sich auf
diese Weise eine äußerst ungefährliche und stark vereinfachte Handhabung des Entschwefelungsmittels
und insbesondere der mit dem Feinkalk zu vermischenden Kohlenwasserstoffe.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die feinkörnigen festen
Kohlenwasserstoffe in vorteilhafter Weise leicht mit dem Feinkalk (also den Kalziumverbindungen)
vermischen, so daß dies zu einer raschen Vergleichmäßigung des als Entschwefelungsmittel
in das Roheisenbad einzubringenden Feststoffgemenges kommt. Dieses Feststoffgemenge
kann dabei ohne Schwierigkeiten bereits beim Kalk-Lieferanten zusammengemischt werden,
wobei auch für die Lagerung und den Transport dieses Gemenges keinerlei Gefahr besteht,
daß sich dieses Gemenge entmischt oder daß Explosionen entstehen könnten.
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Das als Entschwefelungsmittel verwendete Feststoffgemenge könnte jedoch
auch ebensogut an Ort und Stelle zusammengemischt werden, wobei auch hier sicherheitstechnische
Maßnahmen entfallen können.
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Diese festen Kohlenwasserstoffe, die unter die allgemeine chemische
Formel CnH2N+2 fallen, werden bei der Aufbereitung von Erdöl oder der Verkokung
von Kohle als Nebenprodukte gewonnen; als Komponente für Roheisen-Entschwefelungsmittel
eignen sich dabei am besten Kohlenwasserstoffe mit geradliniger Anordnung der Ketten.
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Da ferner Feinkalk im Vergleich zu Kalzium wesentlich billiger ist,
ergibt sich insgesamt ein Entschwefelungsmittel, das mit verhältnismäßig niedrigen
Kosten hergestellt werden kann.
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Für die Herstellung eines sehr gleichmäßigen Feststoffgemenges hat
es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die festen Kohlenwasserstoffe
und der Feinkalk etwa die gleiche Körnung aufweisen, wobei die Körnungsgröße der
Kohlenwasserstoff- und Feinkalkteilchen vorzugsweise unter 1 mm liegt. Das Mischungsverhältnis
der erwähnten Entschwefelungskomponenten
hängt in Jedem Falle von
der Art des zu entschwefelnden Roheisens ab. Bei den der Erfindung zugrundeliegenden
Versuchen hat sich herausgestellt, daß eine Zugabe von etwa 5% feste Kohlenwasserstoffe
zu dem Feststoffgemenge ausreicht, wobei der restliche Teil dieses Gemenges Feinkalk
ist. Das Feststoffgemenge kann bis zu 20% feste Kohlenwasserstoffe enthalten.
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Das Einführen des Feststoffgemenges (als Entschwefelungsmittel) in
das Roheisenbad kann auf verschiedene Weise erfolgen. Als besonders vorteilhaft
und einfach hat sich das Einblasen des Feststoffgemenges in das Roheisenbad mit
Hilfe eines pneumatischen Fördersystems erwiesen. Man kann sich dabei beispielsweise
des sogenannten Tauchlanzenverfahrens bedienen, bei dem eine Tauchlanze in das Roheisenbad
so eingeführt wird, daß das Entschwefelungsmittel mit Hilfe eines Druck- bzw. Trägergases
in einer gewünschten Eintauchtiefe in das flüssige Roheisen eingeblasen wird. Als
Druck- oder Trägergas wird in vielen Fällen Luft verwendet. Es ist Jedoch oftmals
erwünscht, in dem Roheisenbad eine reduzierende Atmosphäre zu schaffen, die bei
der Verwendung von Luft als Trägergas nicht oder doch nur unzureichend erreicht
werden kann. Aus diesem Grunde ist es zur Erzielung einer reduzierenden Atmosphäre
im Roheisenbad dann vorteilhaft, wenn als Druck- bzw. Trägergas (für das Entschwefelungsmittel)
kohlenmonoxydhaltige Gase verwendet werden; derartige Gase (z.B. Gichtgase) sind
in Eisenherstellungsbetrieben ohnehin - als Nebenprodukt - vielfach vorhanden.
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Das Einführen des Feststoffgemenges in das Roheisenbad könnte Jedoch
auch in bekannter Weise auf mechanischem Wege erfolgen.
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Durch das Einführen des Entschwefelungsmittels unter die Oberfläche
des Roheisenbades wird aufgrund der thermisch bedingten Überführung der festen Kohlenwasserstoffe
in ihre gasförmigen Spaltprodukte in diesem Bad eine starke Bewegung erzielt, die
durch die Bildung von Kohlenmonoxyd
(bei der Reaktion von Entschwefelungsmittel
mit flüssigem Roheisen) noch verstärkt wird. Je stärker diese Badbewegung ist, desto
intensiver wird die Durchmischung von flüssigem Roheisen und Entschwefelungsmittel
sein, was wiederum zu einer äußerst guten Entschwefelung des Roheisens führt. Im
Bedarfsfalle kann die Vermischung des Entschwefelungsmittels in dem Roheisenbad
noch durch den Einsatz mechanischer Mischelemente verbessert werden.