DE2301987A1 - Desulphurization of pig iron - by treating the liquid pig iron with a calcium compound and a hydrocarbon - Google Patents

Abstract

The usual hazards of ignition encountered with these two agents are avoided by using a solids mixt. comprising finely divided lime and a fine-grained hydrocarbon. Pref. the solid hydrocarbon has the same particle size as the lime and is 1 mm. The mixt. is introduced into the bath using a pneumatic feed.

Description

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. Process for the desulfurization of liquid pig iron The invention relates refer to a process for the desulfurization of liquid pig iron, using as desulfurizing agent Calcium compounds and hydrocarbons are introduced into the cast iron bath.

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. There are already various methods of desulfurizing pig iron has been developed. It has been shown that the best results are achieved when calcium compounds and hydrocarbons are used as desulfurizing agents will.

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. In a known method, lime with the help of gaseous Hydrocarbons (e.g. methane) are blown into the hot metal bath. This on the The procedure, which appears relatively simple at first glance, has one essential aspect Disadvantage: If air gets into the pipe system, it can cause a Form an ignitable gas-air mixture. In order to eliminate this danger it is necessary to flush the pipe system with nitrogen before and after the injection processes; in addition, special monitoring devices are necessary.

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. Other known methods work with calcium carbide, where the individual particles are wetted with liquid hydrocarbons (e.g. oil) and introducing the desulfurizing agent thus obtained into the pig iron bath. One has in this The connection has already been proposed, so-called paraffin waxes instead of the oil to use, this Paraffin waxes for impregnating the calcium carbide particles first transferred to a liquid phase and again after this treatment to be dried.

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. It has proven to be particularly disadvantageous in these known processes proved that calcium carbide was relatively expensive and not available everywhere is where iron and steel is produced, and that storage, transportation and the Dealing with calcium carbide is relatively dangerous, which is why in metallurgical plants there is a general aversion to this remedy. Another disadvantage This known method should be mentioned the inconvenience with which the individual Calcium carbide particles need to be impregnated.

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. The invention is therefore based on the problem of avoiding the above-mentioned disadvantages of the known method a method of the opening called type to develop, which is characterized by its simplicity and harmlessness when handling and introducing the desulfurizing agent.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Feststoffgemenge von Feinkalk und feinkörnigen Kohlenwasserstoffen eingeführt wird. This object is achieved according to the invention in that a solid mixture of fine lime and fine-grain hydrocarbons is introduced.

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. In this process according to the invention, hydrocarbons are thus produced used, which have a physically solid state. This means that From the outset, all safety measures are superfluous when using liquid or gaseous hydrocarbons are absolutely necessary. It arises on this way an extremely safe and greatly simplified handling of the desulfurizing agent and in particular the hydrocarbons to be mixed with the fine lime.

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.In the method according to the invention, the fine-grained solid Hydrocarbons in an advantageous way easily with the fine lime (i.e. the calcium compounds) mix, so that this leads to a rapid equalization of the desulphurising agent Comes into the hot metal bath to be introduced solid mixture. This solid mixture can be mixed together at the lime supplier without any difficulties, there is also no risk whatsoever for the storage and transport of this mixture, that this mixture will separate or that explosions could arise.

Das als Entschwefelungsmittel verwendete Feststoffgemenge könnte jedoch auch ebensogut an Ort und Stelle zusammengemischt werden, wobei auch hier sicherheitstechnische Maßnahmen entfallen können.However, the amount of solids used as desulfurizing agent could can also be mixed together just as well on the spot, although here too, safety-related Measures can be omitted.

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.These solid hydrocarbons, which are under the general chemical Formula CnH2N + 2 are used in the processing of petroleum or in coking obtained from coal as by-products; as a component for pig iron desulfurizing agents Hydrocarbons with a straight chain arrangement are best suited for this.

Da ferner Feinkalk im Vergleich zu Kalzium wesentlich billiger ist, ergibt sich insgesamt ein Entschwefelungsmittel, das mit verhältnismäßig niedrigen Kosten hergestellt werden kann.Furthermore, since fine lime is much cheaper than calcium, the result is a desulphurisation agent with a relatively low level Cost can be produced.

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.For the production of a very even solid mixture it has also been found to be advantageous if the solid hydrocarbons and the fine lime have approximately the same grain size, the grain size of the Hydrocarbon and fine lime particles is preferably less than 1 mm. The mixing ratio of the mentioned desulphurisation components depends in each case on the type of pig iron to be desulfurized. When the invention is based Experiments have shown that an addition of about 5% solid hydrocarbons sufficient to the solid mixture, the remaining part of this mixture fine lime is. The solid mixture can contain up to 20% solid hydrocarbons.

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. The introduction of the solid mixture (as a desulfurizing agent) in the pig iron bath can be done in various ways. As particularly beneficial and it is easy to blow the solid mixture into the pig iron bath Proven with the help of a pneumatic conveyor system. You can do this for example the so-called immersion lance process, in which a immersion lance is inserted into the pig iron bath is introduced so that the desulfurizing agent with the aid of a pressurized or carrier gas is blown into the liquid pig iron at a desired immersion depth. as Compressed or carrier gas, air is used in many cases. However, it is often Desired to create a reducing atmosphere in the pig iron bath, which at the use of air as a carrier gas is not achieved or is only inadequately achieved can be. For this reason it is to achieve a reducing atmosphere in the pig iron bath advantageous when the pressure or carrier gas (for the desulphurizing agent) gases containing carbon monoxide are used; such gases (e.g. furnace gases) are in any case - as a by-product - often present in iron manufacturing plants.

Das Einführen des Feststoffgemenges in das Roheisenbad könnte Jedoch auch in bekannter Weise auf mechanischem Wege erfolgen. However, the introduction of the solid mixture into the pig iron bath could also take place in a known manner by mechanical means.

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. By introducing the desulphurising agent under the surface of the pig iron bath is due to the thermally induced transfer of solid hydrocarbons in their gaseous fission products in this bath a strong movement achieved that through the formation of carbon monoxide (in the reaction of desulphurizing agents with liquid pig iron) is reinforced. The stronger this bath movement, the more The mixing of liquid pig iron and desulphurizing agent becomes more intensive which in turn leads to extremely good desulphurisation of the pig iron. in the If necessary, the desulfurizing agent can be mixed in the pig iron bath can still be improved through the use of mechanical mixing elements.

Claims (7)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Entschwefeln von flüssigem Roheisen, wobei als Entschwefelungsmittel Kalziumverbindungen und Kohlenwasserstoffe in das Roheisenbad eingeführt werden, d ad u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein Feststoffgemenge von Feinkalk und feinkörnigen Kohlenwasserstoffen eingeführt wird.1. Process for the desulfurization of liquid pig iron, wherein as desulfurizing agent Calcium compounds and hydrocarbons are introduced into the pig iron bath, d ad u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that a solid mixture of fine lime and fine-grain hydrocarbons is introduced. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kohlenwasserstoffe etwa die gleiche Körnung aufweisen wie der Feinkalk.2. The method according to claim 1, characterized in that the solid Hydrocarbons have roughly the same grain size as fine lime. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnungsgröße vorzugsweise weniger als 1 mm beträgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the grain size is preferably less than 1 mm. II. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoffgemenge mit Hilfe eines pneumatischen Fördersystems in das Roheisenbad eingeblasen wird.II. The method according to claim 1, characterized in that the solid matter mixture is blown into the pig iron bath with the help of a pneumatic conveyor system. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoffgemenge unter Verwendung von kohlenmonoxydhaltigen Gasen in das Roheisenbad eingeführt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the solid matter mixture is introduced into the pig iron bath using carbon monoxide-containing gases. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoffgemenge auf mechanischem Wege in das Roheisenbad eingeführt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the solid matter mixture is introduced into the pig iron bath by mechanical means. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoffgemenge bis zu ca.204; feste Kohlenwasserstoffe enthält, während der Rest Feinkalk ist.7. The method according to claim 1, characterized in that the solid mixture up to about 204; contains solid hydrocarbons, while the rest is fine lime.