DE2337957A1 - Verfahren zum entschwefeln von fluessigem roheisen - Google Patents

Description

Polysius AG, Neubeckum

Verfahren zum Entschwefeln von flüssigem Roheisen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zürn Entschwefeln von flüssigem Roheisen, wobei als Entschwefelungsmittel Kalziumverbindungen und Kohlenwasserstoffe, beide in Form von Feststoffen, in das Roheisen eingeführt werden, gemäß P 23 01 987.6.

Es ist bereits bekannt, Kalk mit Hilfe von gasförmigen Kohlenwasserstoffen (z.B. Methan) in das Roheisenbad einzublasen. Wenn bei diesem bekannten Verfahren jedoch Luft in das Leitungssystem gelangt, so kann sich ein zündfähiges Gas-Luft-Gemisch bilden. Um dies zu vermeiden, muß das Leitungssystem vor und nach den Einblasvorgängen mit Stickstoff durchspült werden, und es sind außerdem besondere überv/achungseinri cht ungen erforderlich.

Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem man mit Kalziumkarbid arbeitet, wobei man die einzelnen Teilchen mit flüssigen Kohlenwasserstoffen (z.B. öl) benetzt und das so erhaltene Entschwefelungsmittel in das Roheisenbad einführt. Man hat In diesem Zusammenhang auch bereits an Stelle von öl sog. Paraffinwachse verwendet, die dabei jedoch zum Imprägnieren der Kalziumkarbidteilchen zunächst in eine flüssige Phase überführt werden und nach dieser Behandlung wieder getrocknet werden müssen. Nachteilig ist bei diesem Verfahren vor allem, daß Kalziumkarbid verhältnismäßig teuer und nicht überall dort vorhanden ist, wo Eisen und Stahl erzeugt werden, und daß die Lagerung, der Transport und der Umgang mit Kalziumkarbid verhältnismäßig gefährlich ist, wes-

409886/0799

halb in Hüttenwerken eine allgemeine Abneigung gegenüber diesem Mittel besteht.

Aufgabe der Hauptanmeldung war es daher, unter Vermeidung der angeführten Nachteile der bekannten Verfahren ein Verfahren zum Entschwefeln von Roheisen zu entwickeln, das sich durch seine Einfachheit und Ungefährlichkeit beim Handhaben und Einbringen des Entschwefelungsmittels auszeichnet.

Bei der Hauptanmeldung wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Kalziumverbindungen, insbesondere Peinkalk, und Kohlenwasserstoffe in Form von Feststoffen in das Roheisenbad eingeführt werden.

Da bei dem Verfahren gemäß der Hauptanmeldunp· somit Kohlenwasserstoffe in einem physikalisch festen Zustand verwendet werden, sind von vornherein alle Sicherheitsmaßnahmen überflüssig, die bei der Verwendung von flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen unbedingt notwendig sind. Das auf diese Weise aus Feinkalk und festen Kohlenwasserstoffen zusammengestellte Entschwefelungsmittel führt zu einer äußerst ungefährlichen und stark vereinfachten Handhabung des Entschwefelungsmittels. Die bei diesem Verfahren verwendeten Entsehwefelungsmittel-Komponenten lassen sich ohne Schwierigkeiten miteinander vermischen, was sowohl am Verbrauchsort als auch bereits beim Kalklieferanten erfolgen kann, wobei auch für die Lagerung und den Transport dieses aus Feststoffen bestehenden Entschwefelungsmittels keinerlei Entmischungs- oder Explosionsgefahren entstehen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren gemäß der Hauptanmeldung dahingehend zu verbessern, daß insbesondere die verwendeten Feststoffkomponenten zu einem noch homogeneren Entschwefelungsmittel gebracht werden.

409886/0799

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feinkalkteilchen mit den Kohlenwasserstoffen umhüllt werden. Wenn auf diese Weise die einzelnen Peinkalkteilchen gewissermaßen eine äußere Schicht aus festen Kohlenwasserstoffen erhalten, so ergibt sich ein Entschwefelungsmittel, in dem die einzelnen Feststoff-Komponenten in nahezu idealer Weise homogen verteilt sind. Dies wird zu einer weiteren Verbesserung der Entschwefelungswirkung im Roheisenbad führen.

Genauso wie beim Verfahren der Hauptanmeldung läßt sich auch bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren das Entschwefelungsmittel aus Feinkalk und festen Kohlenwasserstoffen sowohl im Bereich des Verwendungsortes als auch bereits beim KaIklM"eranten vollkommen problemlos zusammenstellen, d.h. die Peststoff-Komponenten können ohne irgendwelche Gefahren in dem gewünschten Verhältnis zusammengestellt werden. Erfolgt die Herstellung des Entschwefelungsmittels in der erfindungsgemäßen Weise (durch Umhüllung der Feinkalkteilchen mit den festen Kohlenwasserstoffen), so ist bei sachgemäßer Lagerung und Beförderung dieses erfindungsgemäß hergestellten Entschwefelungsmittels die Gefahr einer Entmischung praktisch vollkommen ausgeschlossen. Sicherheitstechnische Maßnahmen, wie sie z.T. bei den eingangs erwähnten bekannten Verfahren erforderlich sind, können bei der Herstellung dieses Entschwefelungsmittels entfallen.

Die hierzu verwendenden festen Kohlenwasserstoffe, die unter die allgemeine chemische Formel C H„ ₊„ fallen, werden bei der Aufbereitung von Erdöl oder bei der Verkokung von Kohle als Nebenprodukte gewonnen. Als Komponente für Roheisen-Entschwefelungsmittel eignen sich dabei am besten Kohlenwasserstoffe mit geradliniger Anordnung der Ketten. Da ferner Feinkalk im Vergleich zu Kalziumkarbid wesentlich billiger ist, ergibt sich insgesamt ein Entschwefelungsmittel

409886/0799

von verhältnismäßig niedrigen Kosten.

Erfindungsgemäß wird das Entschwefelungsmittel in vorteilhafter Weise hergestellt, indem die Feinkalkteilchen in einer Mischeinrichtung mit relativ hoher Drehgeschwindigkeit mit den festen Kohlenwasserstoffen umhüllt werden. Als Misch . einrichtung können hierbei sog. Turbo-Mischer verwendet werden ,wie sie etwa in der Kunststoff-Industrie zum Mischen von schwer mischbaren Stoffen eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Drehgeschwindigkeit einer solchen Mischeinrichtung werden die hier verwendeten festen Kohlenwasserstoffe im all gemeinen zumindest zu einem teilweisen Erschmelzen gebracht, so daß durch den eigentlichen Mischvorgang die einzelnen Feinkalkteilchen äußerst gleichmäßig mit den Kohlenwasserstoffen umhüllt werden. Der Grad des Erschmelzens der festen Kohlenwasserstoffe kann außerdem durch eine geeignete Wahl der Drehgeschwindigkeit der Mischeinrichtung gesteuert werden.

Der Mischvorgang kann gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung auch in einer Mischeinrichtung mit niedriger Drehzahl vorgenommen werden, wobei dann zur Erweichung der wachsartigen festen Kohlenwasserstoffe geräteeigene Wärme oder äußere Wärme ausgenutzt werden kann. Besonders geeignet für diesen Vorgang ist eine sogenannte Rohrmühle, in welcher die Kalziumverbindung zerkleinert und gleichzeitig mit festem Kohlenwasserstoff gemischt werden kann, wobei denn die entstehende Reibungswärme in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden kann.

Es sei in diesem Zusammenhang noch erwähnt, daß zumindest die Feinkalkteilchen zweckmäßig eine möglichst gleiche Körnung aufweisen, wobei die Körnungsgröße vorzugsweise unter 1 mm liegt. Hierbei int es ferner zweck-

4G9886/G799

mäßig, die Körnungsgröße der festen Kohlenwasserstoffe auf die Körnungsgröße der Peinteilchen abzustellen, wobei darauf geachtet werden sollte, daß die Körnungsgröße der festen Kohlenwasserstoffe ein derartiges Erschmelzen erlaubt, daß die gewünschte gleichmäßige Umhüllung der einzelnen Peinkalkteilchen gesichert ist.

Wie bereits erwähnt, können verschiedene feste Kohlenwasserstoffe als Entschwefelungsmittel-Komponente verwendet werden. Je nach Art der verwendeten Kohlenwasserstoffe kann es vorkommen, daß das fertig hergestellte Entschwefelungsmittel nach dem Umhüllen der Peinkalkteilchen, also nach der Behandlung in der Mischeinrichtung, zur Klumpenbildung neigt. Um dies zu vermeiden, kann es dann in solchen Fällen

409836/0799

zweckmäßig sein, das Entschwefelungsmittel, also die mit Kohlenwasserstoffen umhüllten Feinkalkteilchen, nach dem Umhüllen abzukühlen.

.Bei den der Hauptanmeldung zugrundeliegenden Versuchen hat es sich herausgestellt, daß eine Zugabe von etwa 5% festen Kohlenwasserstoffen zum Entschwefelungsmittel ausreicht, wobei der restliche Teil Feinkalk ist; dieses Entschwefelungsmittel kann jedoch auch bis zu 20$ feste Kohlenwasserstoffe enthalten. Bei der Entschwefelung von Roheisen ergibt sich eine sog. Entschwefelungsschlacke, die im allgemeinen schwierig handzuhaben ist. Durch die Zusammenstellung des Entschwefelungsmittels in der Mischeinrichtung bietet sich jetzt die Möglichkeit, zusätzlich dem Entschwefelungsmittel noch eine weitere Komponente zur Behandlung des Roheisenbades zuzumischen. Bei dieser weiteren Komponente kann es sich um ein Flußmittel handeln, durch das die entstehende Entschwefelungsschlacke in einen krümeligen Zustand überführt wird, so daß also die Konsistenz der Entschwefelungsschlacke in günstiger Weise beeinflußt wird. Als Flußmittel könnte beispielsweise Flußspat dem Entschtfefelungsmittel zugemischt werden.

Das Einführen des aus Feststoffen hergestellten Entschwefelungsmittels in das Roheisenbad erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines pneumatischen Fördersystems. Hierbei kann man sich beispielsweise des sog. Tauchlanzenverfahrens bedienen, bei dem eine Tauchlanze mit ihrer Mündung in das Roheisenbad so eingeführt wird, daß das Entschwefelungsmittel (ggf. mit zusätzlichem Flußmittel) mit Hilfe eines Druck- bzw. Trägergases in einer gev/ünschten Eintauchtiefe in das flüssige Roheisen eingeblasen wird. Als Druck- oder Trägergas kann Luft oder - wenn im Roheisenbad eine reduzierende Atmosphäre geschaffen werden soll - ein kohlenmonoxydhaltiges Gas verwendet werden. Es besteht jedoch auch die

409886/0799

Möglichkeit, das Entßchwefelungsir.ittel auf mechanischen Wege in das Roheisenbad einzuführen.

Durch das Einführen des Entschwefelungsmittels unter die badoberflache wird aufgrund der thermisch bedingten überführung der festen Kohlenwasserstoffe in ihre gasförmigen .'"i altprodukte in dem Roheisenbad eine starke Bewegung erhielt, 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.

409886/0799

Claims (9)

-t- Patentansprüche

1. Verfahren zum Entschwefeln von flüssigem Roheisen, wobei als Entschwefelungsmittel Kalziumverbindungen, insbesondere Feinkalk und Kohlenwasserstoffe, beide in Form von Feststoffen, in das Roheisenbad eingeführt werden, gemäß P 23 01 987.6, dadurch gekennzeichnet , daß die Feinkalkteilchen mit den festen Kohlenwasserstoffen umhüllt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinkalkteilchen in einer Mischeinrichtung mit relativ hoher Drehgeschwindigkeit mit den festen Kohlenwasserstoffen umhüllt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllen der Feinkalkteilchen mit den festen Kohlenwasserstoffen in einer Mischeinrichtung unter Ausnutzung geräteeigener Reibungswärme vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllen der Feinkalkteilchen mit den festen Kohlenwasserstoffen in einer Mischeinrichtung bei Zuführung von zusätzlicher äußerer Wärme durchgeführt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinkalkteilchen in einer Rohrmühle gemischt und umhüllt werden, in der gleichzeitig die Kaliumverbindungen zerkleinert werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Kohlenwasserstoffen umhüllten Feinkalkteilchen nach dem Umhüllen gekühlt werden.

409886/0799

7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis ^, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entschwefelungsmittel in der Mischeinrichtung noch eine weitere Komponente zur Behandlung des Roheisenbades zugemischt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Komponente ein die entstehenden Ent-'
Schwefelungsschlacke in einen krümeligen Zustand überführendes Flußmittel zugemischt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entschwefelungsmittel als weitere Komponente Flußspat zugegeben wird.

409886/0799