DE2648220B2 - Process for the treatment of ferrous metallurgical slag and device for carrying out the process - Google Patents

Description

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wassergekühlte Lanze (1) zum Blasen des sauerstoffhaltigen Gases in die eisenhaltige geschmolzene Schlacke (3) aufweist, daß eine Stützeinrichtung zum Abstützen des cberen Teiles der Lanze und zum Drehantrieb der Lanzenhauptachse vorgesehen ist, daß die Lanze höhenverstellbar ist, daß die wassergekühlte Lanze ein einziges oder mehrfach verzweigtes Rohr aufweist, das am freien Ende mit Auslaßöffnungen für das sauerstoffhaltige Gas versehen ist, und daß das Zweigrohr unter einem Winkel von weniger als 90° zu dem vertikal hängenden Lanzenschaft liegt.2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that they have a water-cooled lance (1) for blowing the oxygen-containing gas into the iron-containing one molten slag (3) has a support device for supporting the upper part of the Lance and for the rotary drive of the main axis of the lance is provided that the lance is adjustable in height is that the water-cooled lance has a single or multi-branched tube that is on free end is provided with outlet openings for the oxygen-containing gas, and that the branch pipe is at an angle of less than 90 ° to the vertically hanging lance shaft.

Chem. Hochofenschlacke Konverter-Chem. Blast furnace slag converter

Zusammenselzung schlackeComposition slag

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von eisenhaltigen metallurgischen Schlacken sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. The invention relates to a method for treating ferrous metallurgical slags as well an apparatus for performing this method.

Es ist bekannt, daß Konverterschlacke eine hochbasische Schlacke ist, die von einem Konverterstahlwerk hergestellt wird. Tabelle 1 zeigt die chemischen Zusammensetzungen, die Basizität und die Schmelzpunkte von Konverterschlacke und Hochofenschlacke. Wie diese Tabelle zeigt, hat die Konverterschlacke eine hohe Basizität (CaO/SiO₂) von 2,5 bis 4,7, während die Gehalte an CaO, SiO₂ und T- Fe sich in der Schlacke stark in Abhängigkeit von den Verfahrensbedingungen ändern.It is known that converter slag is a highly basic slag produced by a converter steel mill. Table 1 shows the chemical compositions, the basicity and the melting points of converter slag and blast furnace slag. As this table shows, the converter slag has a high basicity (CaO / SiO ₂ ) of 2.5 to 4.7, while the contents of CaO, SiO ₂ and T-Fe in the slag vary greatly depending on the process conditions.

Tabelle 1Table 1

Chemische Zusammensetzung und Schmelzpunkte
von Hochofenschlacke und KonverterschlackeChemical composition and melting points
of blast furnace slag and converter slag

Chem. Hochofenschlacke Konverter-Chem. Blast furnace slag converter

Zusammensetzung schlackeComposition slag

AI₂O₃, %
T-Fe, %
MgO, %
MnO, %
TiO₂, %
P₂O₅, %
S, %
F, %
CaO/SiO₂ AI ₂ O ₃ ,%
T-Fe,%
MgO,%
MnO,%
TiO ₂ ,%
P ₂ O ₅ ,%
S,%
F,%
CaO / SiO ₂

12-1812-18

0,2-1,20.2-1.2

2,0-7,02.0-7.0

0,5-2,00.5-2.0

0,5-2,20.5-2.2

0,02-0,100.02-0.10

0,70-1,500.70-1.50

tr.tr.

1,1-1,31.1-1.3

Schmelzpunkt, "C 1,360-1,430Melting point, "C 1.360-1.430

0,5-1,50.5-1.5

8,0-25,08.0-25.0

1,2-4,01.2-4.0

1,0-8,01.0-8.0

0,5-1,50.5-1.5

1,5-3,01.5-3.0

0,06-0,200.06-0.20

0,3-0,90.3-0.9

2,5-4,72.5-4.7

1,450-1,6301,450-1,630

CaO, %
SiO,. %CaO,%
SiO ,. %

40-43
32-3640-43
32-36

35-59
10-1835-59
10-18

Beachte:Note:

Bei der Angabe des T · Fe-Gehaltes in % sind kleine Eisenteilchen, die in der Konverterschlacke physikalisch gemischt sind, nicht enthalten.When specifying the T · Fe content in%, small iron particles are which are physically mixed in the converter slag are not included.

Daher liegt der Schmelzpunkt der Konverterschlacke zwischen 1450⁰C und 1630⁰C, der um 80⁰C bis 130⁰C höher ist als der Schmelzpunkt der Hochofenschlacke, der zwischen 1360⁰C und 1430⁰C liegt. Aus diesem Grund ist die Fluidität der Konverterschlacke bei gleicher Temperatur wesentlich geringer als die der Hochofenschlacke. Auf der Oberfläche der Konverterschlacke, die sich in der Schlackenpfanne vomThe melting point of the converter ^{slag is therefore between 1450 °} C. and 1630 ^° C., which is 80 ^° C. to 130 ^° C. higher than the melting point of the blast furnace slag, which is between 1360 ^° C. and 1430 ^° C. For this reason, the fluidity of the converter slag is significantly lower than that of the blast furnace slag at the same temperature. On the surface of the converter slag that is in the slag pan from

jo Konverter befindet, bilden sich rasch verfestigte Schichten.jo converter is located, solidified ones form quickly Layers.

Soll von einer Konverterschlacke in einer trockenen Schlackengrube ein Schlackenguß aus dünnen, zahlreichen Schichten hergestellt werden, dann ist einShall be cast from a converter slag in a dry slag pit from thin, numerous Layers are made, then is a

si Fluß in Form von dünnen Schichten schwierig zu erreichen, weil die Fluidität der Konverterschlacke schlecht ist. Es werden dadurch teilweise luppenförmige Blöcke gebildet.
Die Granulierung der geschmolzenen Konverterschlacke ist sehr gefährlich, weil die Fluidität der Schlacke gering ist und während des Granulierens Explosionen auftreten können. Zur Erklärung der Ursache dieser Explosionserscheinungen konnte noch keine eindeutige Theorie gefunden werden. Im allgemeinen wird jedoch angenommen, daß kleine metallische Eisenteilchen in der Konverterschlacke und die Schlackenfluidität in Zusammenhang mit den Explosionserscheinungen stehen.
Die in der Schlacke beobachteten kleinen metallisehen Eisenteilchen sind oxidiert und geröstet und erhalten nach dem Verfestigen der Schlacke eine rötlichbraune Farbe. Die Eisenteilchen fallen von der verfestigten Schlacke ab.
Aus diesem Grunde wird eine zweckvolle Verwendung der Konverterschlacke stark beeinträchtigt. It is difficult to achieve flow in the form of thin layers because the fluidity of the converter slag is poor. This partially creates lump-shaped blocks.
The granulation of the molten converter slag is very dangerous because the fluidity of the slag is poor and explosions can occur during the granulation. No clear theory has yet been found to explain the cause of these explosion phenomena. In general, however, it is believed that small metallic iron particles in the converter slag and the slag fluidity are related to the explosion phenomena.
The small metallic iron particles observed in the slag are oxidized and roasted and acquire a reddish-brown color after the slag has solidified. The iron particles fall off the solidified slag.
For this reason, proper use of the converter slag is severely impaired.

Sowohl in der luppenförmigen als auch in der granulierten Schlacke tritt mit der Zeit, obwohl ein gewisser, von der Abkühlgeschwindigkeit und der Behandlungsweise abhängender Unterschied besteht, eineIn both the lobed and granulated slag, although a certain there is a difference depending on the cooling rate and the treatment method

chemische Änderung des freien Kalkes in der Konverterschlacke auf, d. h., es werden Verfallserscheinungen beobachtet. Es werden auch Staubbildungserscheinungen beobachtet, die als Folge der Expansion innerhalb der Schlacke auftreten. Wenn die Konverterschlacke Regenwasser ausgesetzt wird, werden bekanntlich große Mengen an freiem Kalk gelöst.chemical change of the free lime in the converter slag, d. i.e., there will be signs of decay observed. Dust formation phenomena are also observed as a result of the expansion within the slag occur. If the converter slag is exposed to rainwater, it will be known large amounts of free lime dissolved.

Wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, wird beim Konverterverfahren zugegebener Kalk nicht vollstän-As earlier studies have shown, lime added to the converter process is not completely

dig verschlackt. Es hat sich aber gezeigt, daß der Kalk gleichmäßig, mikroskopisch in der Schlacke verteilt ist. Es wurde festgestellt, daß eine enge Beziehung zwischen der Basizität der Schlacke und dem nicht verschlackten Kalkgehalt besteht. Wenn die Basizität CaO/SiO₂ der Schlacke vergrößert win!, nimmt der Anteil des nicht verschlackten Kalkes zu, und wenn die Basizität unter einen Wert von 2,0 sinkt, wird nicht verschlackter Kalk kaum beobachtet.dig slagged. But it has been shown that the lime is evenly, microscopically distributed in the slag. It was found that there is a close relationship between the basicity of the slag and the unslagged lime content. When the basicity CaO / SiO _{2 of} the slag is increased, the proportion of unslagged lime increases, and when the basicity falls below 2.0, unslagged lime is hardly observed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von insbesondere Konverterschlacken beseitigt werden.The invention is based on the object of providing a method and a device with which Difficulties in the processing of converter slag, in particular, are eliminated.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Verfahren der eingangs genannten Art in der Kombination der folgenden drei Verfahrensschritte:In a method of the type mentioned at the outset, this object is achieved in combination the following three procedural steps:

1. Einstellen der Zusammensetzung der Schlacke, die durch Mischen von geschmolzener Hochofenschlacke mit Konverterschlacke oder einer eisenhaltigen metallurgischen Schlacke mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung im Gewichtsverhäitnis von 1 : 1,5 bis 1 :9,5 gebildet wird, so daß die Zusammensetzung der entstehenden Schlacke in einem Bereich von CaO/SiO₂ = 1,3 bis 1,65, T-Fe = 2 bis 8% und Al₂O₃ = 7 bis 18% liegt.1. Adjusting the composition of the slag, which is formed by mixing molten blast furnace slag with converter slag or an iron-containing metallurgical slag with a similar chemical composition in a weight ratio of 1: 1.5 to 1: 9.5, so that the composition of the resulting slag in a range of CaO / SiO ₂ = 1.3 to 1.65, T-Fe = 2 to 8% and Al ₂ O ₃ = 7 to 18%.

2. Das metallische Eisen in der Schlacke wird durch Oxidation entfernt, wobei ein sauerstoffhaltiges Gas unter Verwendung einer drehbaren Rohrlanze in die Schlacke geblasen wird, um eine gleichmäßige Schlackenzusammensetzung zu erhalten. 2. The metallic iron in the slag is removed by oxidation, leaving an oxygen-containing Gas is blown into the slag using a rotatable pipe lance to a to obtain a uniform slag composition.

3. Durch langsames oder rasches Abkühlen der Schlacke wird eine luppenförmige oder eine granulierte Schlacke erhalten.3. Slow or rapid cooling of the slag turns it into a lump-shaped or granular one Obtain slag.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wassergekühlte Lanze zum Blasen des sauerstoffhaltigen Gases in die eisenhaltige, geschmolzene Schlacke aufweist, daß eine Stützeinrichtung zum Abstützen des oberen Teiles der Lanze und zum Drehantrieb der Lanzenhauptachse vorgesehen ist, daß die Lanze höhenverstellbar ist, daß die wassergekühlte Lanze ein einziges oder ein mehrfach verzweigtes Rohr aufweist, das am freien Ende mit Auslaßöffnungen für das sauerstoffhaltige Gas versehen ist, und daß das Zweigrohr unter einem Winkel von weniger als 90° zu dem vertikal hängenden Lanzenschaft liegt.The device according to the invention for carrying out the method is characterized in that they use a water-cooled lance to blow the oxygen-containing gas into the ferrous, molten one Slag has that a support device for supporting the upper part of the lance and for rotary drive the lance main axis is provided that the lance is adjustable in height that the water-cooled Lance has a single or a multi-branched tube, which at the free end with outlet openings for the oxygen-containing gas is provided, and that the branch pipe is at an angle of less than 90 ° to the vertically hanging lance shaft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 in einem Diagramm die Beziehung zwischen den Schmelzpunkten einer synthetischen Schlacke und dem Mischungsverhältnis von Hochofenschlacke und Konverterschlacke,Fig. 1 is a diagram showing the relationship between the melting points of a synthetic slag and the mixing ratio of blast furnace slag and converter slag,

F i g. 2 verschiedene Ausführungsformen von Lanzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei k den aus den Lanzendüsen austretenden Sauerstoffstrom angibt,F i g. 2 different embodiments of lances of the device according to the invention, where k indicates the oxygen flow emerging from the lance nozzles,

Fig. 3 im Querschnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei 9 ein Getriebe für den Lanzenantrieb, 10 die Schlackenpfanne, 12 einen Kühlwassereinlaß eines rotierenden Anschlusses des mehrfach verzweigten Rohres und 14 einen Kühlwasserauslaß darstellen.3 shows the device according to the invention in cross section, with 9 a gear for the lance drive, 10 the slag pan, 12 a cooling water inlet a rotating connection of the multi-branched pipe and 14 represent a cooling water outlet.

Im folgenden wird die Erfindung im wesentlichen anhand einer Konverterschlacke beschrieben. Anstelle dieser Konverterschlacke können auch andere eisenhaltige, metallurgische Schlacken mit einer ähnlichen chemischen Zusammensetzung verwendet werden.In the following, the invention is essentially described with reference to a converter slag. Instead of this converter slag can also contain other ferrous, metallurgical slags with a similar one chemical composition can be used.

Durch die Erfindung soll ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, mit denen im wesentlichen verschiedene Fehler von Konverterschlaclten und Schwierigkeiten bei der Verarbeitung beseitigt werden sollen. Die Konverterschlacke hat eine hohe Basizität und einen hohen Eisengehalt. Außerdem treten große Schwankungen in der Zusammensetzung und in der Schmelztemperatur auf. Es sind daher Maßnahmen zur Erniedrigung der hohen Schmelztemperaturen der Schlacke, der Basizität, Verringerung in den Schwankungen der Zusammensetzung und Erniedrigung des Eisengehaltes der Schlacke erwünscht. Dies soll durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erreiciit werden.The invention is to provide a method and a device with which essentially various errors of converter sleeves and processing difficulties should be eliminated. The converter slag has a high basicity and a high iron content. In addition, there are large fluctuations in the composition and in the melting temperature. There are therefore measures to lower the high melting temperatures of the slag, the basicity, reduction in the fluctuations in the composition and lowering of the iron content of the slag is desirable. This is intended to be achieved by the method according to the invention and the device according to the invention will.

Zur Verbesserung der chemischen Zusammensetzung der Schlacke ist in der Vergangenheit ein Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Schlacke in Betracht gezogen worden, bei dem der Schlacke eine pulverförmige, feste Verbindung zugegeben worden ist, um eine gewünschte chemische Zusammensetzung zu erreichen. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch, daß zum Schmelzen der festen Teilchen eine hohe Energie notwendig ist.
Gemäß der Erfindung werden die oben beschriebenen verschiedenen Fehler der Konverterschlacke verringert, indem die in Eisenerzeugungsfabriken erzeugte Hochofenschlacke in geschmolzenem Zustand der Konverterschlacke zugegeben und mit dieser gemischt und verrührt wird.In order to improve the chemical composition of the slag, a method for producing a synthetic slag has been considered in the past in which a powdery solid compound has been added to the slag in order to achieve a desired chemical composition. A disadvantage of this known process, however, is that a high amount of energy is required to melt the solid particles.
According to the invention, the above-described various defects of the converter slag are reduced by adding the blast furnace slag produced in iron making plants in the molten state to the converter slag and mixing and stirring with it.

jo Als Grundversuch ist Hochofenschlacke, die unterschiedliche, durch ihre Vorbehandlung sich ergebende Zusammensetzung hat, in verschiedenen Verhältnissen der Konverterschlacke zugemischt worden. Dann sind Schmelzpunkte der synthetischen Schlacke, die durchjo As a basic experiment, blast furnace slag, which has different, the composition resulting from their pretreatment, in different proportions has been added to the converter slag. Then the melting points of the synthetic slag are passing through

j5 Schmelzen der beiden Schlacken erzeugt wurde, erhalten worden.j5 melting of the two slags was generated been.

Die chemischen Zusammensetzungen und Schmelzpunkte der Hochofenschlacke und der Konverterschlacke, die bei diesen Versuchen verwendet worden sind, liegen in einem großen Bereich, wie Tabelle I zeigt.The chemical compositions and melting points of the blast furnace slag and converter slag, which have been used in these experiments are in a wide range, as shown in Table I. shows.

Die Basizität der Hochofenschlacke betrug CaO/ SiO₂ = 1,1-1,3, und die Schmelzpunkte lagen zwischen 1360⁰C und 1430°C. Die Konverterschlacke hingegen hat eine Basizität von CaO/SiO₂ = 2,5 bis 4,7 und Schmelzpunkte von 145O°C bis 1630' C.The basicity of the blast furnace slag was CaO / SiO ₂ = 1.1-1.3, and the melting points were between 1360 ⁰ C and 1,430 ° C. The converter slag, on the other hand, has a basicity of CaO / SiO ₂ = 2.5 to 4.7 and melting points of 1450 ° C to 1630 ° C.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Fig. 1 dargestellt. Die obere Grenze der Schmelzpunkte ist durch die Kurve CD und die untere Grenze durchThe results of these tests are shown in FIG. The upper limit of the melting points is indicated by the curve CD and the lower limit by

so die Kurve EF dargestellt. Die Schmelzpunkte der Versuchsproben lagen meist in diesem Temperaturbereich. In Fig. 1 ist das Mischungsverhältnis von Hochofenschlacke und Konverterschlacke angegeben, wobei die Summe der beiden Schlacken als 100 angenommen wird. Die Schmelzpunkte der synthetischen Schlacke bei einem Konverterschlacken-Mischungsverhältnis von Null bis 20% betragen 1360°C bis 1410C. Diese Schmelzpunkte unterscheiden sich nicht sehr von den Schmelzpunkten der Hochofenschlacke. Bei einem Konverterschlacken-Mischungsverhältnis von 20 bis 30% steigt der Schmelzpunkt allmählich von 1370 C bis 1450°C. Bei Konverterschlacken-Mischungsverhältnissen oberhalb von 30° steigt der Schmelzpunkt rasch an, und die Unterschiede zwischen den Maximal- und Minimalwerten werden allmählich größer. Der Schmelzpunkt hat einen Maximalwert fu. ein Mischungsverhältnis von 70 bis 80% und encicht zum Teil Werte über 1650⁰C. Bei Mischungsverhältnissenso the curve EF is shown. The melting points of the test samples were mostly in this temperature range. 1 shows the mixing ratio of blast furnace slag and converter slag, the sum of the two slags being assumed to be 100. The melting points of the synthetic slag with a converter slag mixing ratio of zero to 20% are 1360 ° C to 1410C. These melting points are not very different from the melting points of the blast furnace slag. With a converter slag mixing ratio of 20 to 30%, the melting point increases gradually from 1370 ° C to 1450 ° C. With converter slag mixing ratios above 30 °, the melting point rises rapidly and the differences between the maximum and minimum values gradually increase. The melting point has a maximum value fu. a mixing ratio of 70 to 80% and sometimes values over 1650 ⁰ C. With mixing ratios

oberhalb 80% wird der Schmelzpunkt wieder verringert. above 80% the melting point is reduced again.

Es hat sich herausgestellt, daß die großen Schwankungen des Schmelzpunktes der Konverterschlacke von 1630 C bis 1450⁰C von der Basizität der Konverterschlacke und den TFe-Gehalt durch diesen Versuch beeinflußt sind.It has been found that the large variations of the melting point of the converter slag of 1630 C to 1450 ⁰ C by the basicity of the converter slag and the TFE content are affected by this experiment.

Wie oben beschrieben, entsprechen die Schmelzpunkte der synthetischen Schlacke, die durch Mischen von Hochofenschlacke und Konverterschlacke mit verschiedenen Verhältnissen erzeugt wird, nicht den Werten, die aus dem Mischungsverhältnis und den Schmelzpunkten der Hochofenschlacke und der Konverterschlacke selbst erwartet werden. Die Tatsache, daß der Schmelzpunkt der synthetischen Schlacke ι·> außerordentlich hohe Werte für Mischungsverhältnisse von 70% bis 80% aufweist, wird durch Betrachten des quaternären GleichgewichtsdiagrammsAs described above, the melting points correspond to the synthetic slag obtained by mixing is produced by blast furnace slag and converter slag with different ratios, not the Values derived from the mixing ratio and the melting points of the blast furnace slag and the converter slag even be expected. The fact that the melting point of the synthetic slag ι ·> has extraordinarily high values for mixing ratios of 70% to 80%, is confirmed by viewing of the quaternary equilibrium diagram

CaO-SiO₂-AI₂O₃-FeOCaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -FeO

und durch Analysieren der Versuche bestätigt.and confirmed by analyzing the experiments.

Der Bereich der chemischen Zusammensetzung der synthetischen Schlacke, die durch Mischen der beiden Schlacken bei bestimmten Verhältnissen erhalten wird, ist bei der Erfindung begrenzt worden. Ein erster Grund hierfür ist, daß dann, wenn eine größere Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der synthetischen Schlacke und dem Schmelzpunkt der synthetischen Schlacke besteht, nachfolgende Verfahren vor- jii teilhafter durchgeführt werden können. Wenn beispielsweise die Hochofenschlacke mit einer Temperatur von 1390 C gleichmäßig mit einer Konverterschlacke bei einer Temperatur von 1680 C in einer Gießpfanne zur Aufnahme einer geschmolzenen 3> Schlacke gemischt wird, ist die Temperatur der gebildeten synthetischen Schlacke offensichtlich, bezogen auf das Mischungsverhältnis der beiden Schlacken, meist proportional, wie dies die Kurve AB in Fig. 1 zeigt.The range of chemical composition of the synthetic slag obtained by mixing the two slags at certain ratios has been limited in the invention. A first reason for this is that when there is a greater temperature difference between the temperature of the synthetic slag and the melting point of the synthetic slag, the following processes can be carried out more advantageously. For example, if the blast furnace slag at a temperature of 1390 C is mixed evenly with a converter slag at a temperature of 1680 C in a ladle to receive a molten 3> slag, the temperature of the synthetic slag formed is evident, based on the mixing ratio of the two slags, mostly proportional, as the curve AB in Fig. 1 shows.

Wie oben beschrieben, liegt der Schmelzpunkt der synthetischen Schlacke im Temperaturbereich zwischen den beiden Kurven CD und EF. Wenn die Temperatur der hergestellten synthetischen Schlacke 50 bis IUO C höher ist al··, der Schmelzpunkt der synthetischen Schlacke, dann können nachfolgende Verfahrensschriitc noch effektiver durchgeführt werden. Daher wird die Grenze des Konverterschiacken-Mischungsverhäitnisses vorteilhaft auf 40% festgesetzt.As described above, the melting point of the synthetic slag lies in the temperature range between the two curves CD and EF. If the temperature of the synthetic slag produced is 50 to 10 ° C higher than the melting point of the synthetic slag, then subsequent process steps can be carried out more effectively. Therefore, the limit of the converter plug mixing ratio is advantageously set at 40%.

Ein zweiter Grund für die Begrenzung des Bereiches der chemischen Zusammensetzung der synthetischen Schlacke bei bestimmten Verhältnissen liegt darin, daß in jeder Konverterschlacke die Bildung von Einschlüssen und Verschlackungserscheinungen nicht vermieden werden können, hauptsächlich von ihrer ehemischen Zusammensetzung. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Konverterschlacke durch Erzeugung einer synthetischen Schlacke durch Mischen mit Hochofenschlacke in einen Bereich stabiler chemischer Zusammensetzung umgewandelt. miA second reason for limiting the range of chemical composition of synthetic Slag in certain proportions is caused by the formation of inclusions in every converter slag and slagging phenomena cannot be avoided, mainly from their former Composition. In the method according to the invention, the converter slag is produced by production a synthetic slag by mixing it with blast furnace slag in an area more stable chemical Composition converted. mi

Durch Erniedrigung der Basizität der synthetischen Schlacke unter einen Wert von 1,65 (CaO/SiOj = 1,65) wird in der Konverterschlacke enthaltener, nicht verschlackter Kalk vollständig gelöst, und eine komplizierte Verbindung, die hauptsächlich 3 CaO ■ SiO₃ μ enthält, das in hochbasischem Bereich auftritt, verschwindet. Auch eine komplizierte Verbindung, die hauptsächlich aus 2CaO · SiOi besteht, wird stark verringert. Dadurch kann eine außergewöhnliche Aus dehnung dieser Komponenten, die von einer Umwandlung des a-ß-y-Typs begleitet wird, erheblich verringert werden.By lowering the basicity of the synthetic slag below a value of 1.65 (CaO / SiOj = 1.65), the unslagged lime contained in the converter slag is completely dissolved, and a complicated compound that mainly contains 3 CaO ■ SiO ₃ μ, that occurs in the highly basic range disappears. A complicated compound mainly composed of 2CaO · SiOi is also greatly reduced. As a result, excessive expansion of these components, which is accompanied by a -ß-y type conversion, can be greatly reduced.

DerTFe-Gehalt in der Konverterschlacke liegt meis in der Form von FeO vor. Der Gehalt an FeO kann auf einfache Weise durch Mischen mit Hochofen schlacke verringert werden. Um insbesondere Ein schlußerscheinungen der synthetischen Schlacke zu verhindern, wird der TFe-Gehalt der Schlacke be grenzt auf 2 bis 8%. Der AI₂O₃-GehaIt in der synthetischen Schlacke ist auf einen Prozentgehalt unterhalb 18% begrenzt worden, um den Schmelzpunkt der synthetischen Schlacke niedrig zu halten.The TFe content in the converter slag is mostly in the form of FeO. The FeO content can be reduced in a simple manner by mixing it with blast furnace slag. In order to prevent in particular a final phenomena of the synthetic slag, the TFe content of the slag is limited to 2 to 8%. The Al ₂ O ₃ content in the synthetic slag has been limited to a percentage below 18% in order to keep the melting point of the synthetic slag low.

Wenn das Konverterschlacken-Mischungsverhiiltni in bezug auf die Hochofenschlacke so gewählt wird daß die resultierende Schlackenzusammensetzung in nerhalb der chemischen Zusammensetzung liegt, di durch die Erfindung bestimmt ist, für ein Konverter-Schlackengewicht 1, dann wird das Hochofenschlacken gewicht notwendigerweise 1,5 bis 9,5.When the converter slag mixing ratio with respect to the blast furnace slag is so chosen that the resulting slag composition is within the chemical composition, ie is determined by the invention, for a converter slag weight 1, then the blast furnace slag weight necessarily 1.5 to 9.5.

Wird eine so hergestellte synthetische Schlack schnell oder langsam abgekühlt, wie es im Ausfüh rungsbeispiel beschrieben ist, kann eine zweckvolle mit Hochofenschlacke vergleichbare Schlacke erhaltet werden, weil der Gehalt an freiem Kalk gering is und Verschlackungs- und Einschlußerscheinungen nu in geringem Maße auftreten.A synthetic slag produced in this way is cooled quickly or slowly, as in the execution approximately example is described, a useful slag comparable to blast furnace slag can be obtained because the free lime content is low and slagging and inclusion phenomena are no longer present occur to a small extent.

Aber sogar nachdem beide Schlacken innerhalb de: erfindungsgemäßen Verbindungsbereiches gemisch werden, treten sehr kleine metallische Eisenteilchei auf, die in der Konverterschlacke verteilt sind. Dies metallischen Eisenteilchen können erfindungsgemä äußerst wirksam und einfach durch Oxidationsverbren nung der metallischen Teilchen entfernt werden, inden ein Sauerstoff enthaltendes Gas in die Schlacke geleite wird.But even after both slags have mixed within the connection area according to the invention very small metallic iron particles occur, which are distributed in the converter slag. this According to the invention, metallic iron particles can be made extremely effective and simple by means of oxidation burn tion of the metallic particles are removed inden an oxygen-containing gas into the slag will.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchfüh rung dieses Verfahrens ist so ausgebildet, daß ent sprechend den Eigenschaften der eisenhaltigen, metalli sehen Schlacke und den Mischungsrührbewegungei ein großer Oxidationsbereich in kurzer Zeit wirkungs voll ausgeführt werden kann.The inventive device for implementation of this method is designed so that ent Speaking of the properties of ferrous, metallic slag and the mixing agitation egg a large oxidation area can be carried out effectively in a short time.

Eine wassergekühlte Sauerstofflanze gemäß der Er findung zur Durchführung der Oxidation und de Umrührens der geschmolzenen Schlacke hat an ihren Ende ein einziges oder ein vielfach verzweigtes Rohr das an seinem Ende Sauerstoffausblasöffnungen aufweist und bis zu 90° zur Hauptachse der Lanze ge neigt ist, wie die Ausführungsbeispiele a, b und
■in Fig. 2 zeigen.A water-cooled oxygen lance according to the invention to carry out the oxidation and de stirring of the molten slag has at its end a single or a multiply branched pipe which has oxygen exhaust openings at its end and is inclined up to 90 ° to the main axis of the lance ge, like the embodiments a, b and
■ show in Fig. 2.

Bei dem in Fig. 2a dargestellten Ausführungsbei spiel liegt das Abzweigrohr unter einem Winkel vor etwa 30° zum Hauptrohr. Die Lanze gemäß Fig. 21 weist zwei Abzweigrohre auf, die ähnliche Lanzen enden haben. Die in Fig. 2c dargestellte Ausführung? form weist mehrere Abzweigrohre auf, deren Lanzen enden in unterschiedlichen Höhen liegen.In the game Ausführungsbei shown in Fig. 2a, the branch pipe is at an angle about 30 ° to the main pipe. The lance according to FIG. 21 has two branch pipes that have similar lances ending. The embodiment shown in Fig. 2c? form has several branch pipes, the lances of which end at different heights.

Zur Rotation der Lanze in jeder Richtung ist ai dem Lanzenstützteil eine Antriebseinrichtung mon ticrt. Das Blasen von sauerstoffhaltigem Gas und Ro tieren der Lanzenachse kann zur gleichen Zeit durch geführt werden. Der Sauerstoffgasstrom wird in aiii Richtungen geblasen. Durch Rotation der Lanze win mechanisch gerührt. Durch diese beiden Maßnähmet wird eine wirksame Rührwirkung erreicht. Durch Ro tation des geneigten Lanzenteilcs kommt der wassei gekühlte Teil der Lanze in Berührung mit der hochTo rotate the lance in each direction, a drive device mon is attached to the lance support part ticrt. The blowing of oxygen-containing gas and rotating the lance axis can go through at the same time be guided. The oxygen gas flow is in aiii Directions blown. Mechanically stirred by rotating the lance. Through these two measures an effective stirring effect is achieved. Rotation of the inclined part of the lance produces the wassei cooled part of the lance in contact with the high

erhitzten Schlacke, so daß eine Erstarrung der Schlacke nahe der Lanze verhindert wird. Die Lanze ist mit einer Höhenverstelleinrichtung ausgerüstet, so daß die Lanze in eine geeignete Lage geführt werden kann.heated slag, causing solidification of the slag close to the lance is prevented. The lance is equipped with a height adjustment device so that the Lance can be guided into a suitable position.

Da mit dieser Vorrichtung eine sehr starke Rühr- ^r> wirkung erreicht wird, kann das Mischen der Hochofenschlacke und der Konverterschlacke, die unterschiedliche Viskosität und unterschiedliches spezifisches Gewicht und unterschiedliche Temperatur haben, äußerst wirkungsvoll durchgeführt werden.Since this device has a very strong stirring ^r> is effectively achieved, the mixing of the blast furnace slag and converter slag, the different viscosity and different specific weight and different temperature can be very effectively performed.

Bei der Erfindung wird das sauerstoffhaltige Gas durch eine Lanze in die geschmolzene Schlacke geblasen. Dabei kann die Lanze in die Schlacke eingetaucht oder auch oberhalb der Schlacke angeordnet sein.In the invention, the oxygen-containing gas is blown into the molten slag through a lance. The lance can be immersed in the slag or arranged above the slag be.

Durch Blasen des sauerstoffhaltigen Gases in die synthetische Schlacke werden gleichzeitig das metallische Eisen durch Oxidation entfernt und die geschmolzene Schlacke gerührt. Die Fluidität der synthetischen Schlacke ist nach dem vollständigen Entfernen des metallischen Eisens genauso gut wie die der Hochofenschlacke. Bei der Schlackengranulierung werden keine Explosionserscheinungen beobachtet. Daher können herkömmliche Vorrichtungen zur Schlackengranulierung von Hochofenschlacke gefahrlos verwendet werden. Da die Basizität und das T-Fe der synthetischen Schlacke höher sind als die der Hochofenschlacke, sind das spezifische Gewicht und die Dichte größer. Dadurch haben die bei der Schlackengranulierung entstehenden Schlackenteil- so chcn eine größere Festigkeit als die Schlackenteilchen von Hochofenschlacke. Der Gehalt an freiem Kalk beträgt 0,05 bis 0,08%, der fast der gleiche ist wie bei Hochofenschlacke. Im Vergleich zu dem Gehalt an freiem Kalk von 0,3 bis 1,5% bei Konverterschlacke y, ist dieser Wert sehr gering. Daher lassen sich die Schlackenteilchen der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten synthetischen Schlacke vorteilhaft verwenden.By blowing the oxygen-containing gas into the synthetic slag, the metallic iron is removed by oxidation and the molten slag is stirred at the same time. The fluidity of the synthetic slag is just as good as that of the blast furnace slag after the metallic iron has been completely removed. No explosion phenomena are observed during slag granulation. Therefore, conventional devices for granulating blast furnace slag can be used safely. Since the basicity and the T-Fe of the synthetic slag are higher than those of the blast furnace slag, the specific gravity and the density are larger. Thus, the Schlackenteil- formed in the slag granulation have so CHCN greater strength than the slag from blast furnace slag. The free lime content is 0.05-0.08%, which is almost the same as that of blast furnace slag. Compared to the free lime content of 0.3 to 1.5% in converter slag y, this value is very low. Therefore, the slag particles of the synthetic slag produced by the method of the present invention can advantageously be used.

Wenn ein dünner, mehrschichtiger Schlackenguß in einer Schlackengrube mit Oxidationsbehandlung der synthetischen Schlacke durchgeführt wird, hat die so erzeugte luppenförmige Schlacke bessere physikalische Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Festigkeit, als die Hochofenschlacke, weil die Fluidität gut und der Gehalt an freiem Kalk gering ist. In dieser luppenförmigen Schlacke wurden keine metallischen Eisenteilchen beobachtet.When a thin, multi-layer slag casting in a slag pit with oxidation treatment When the synthetic slag is carried out, the flab-shaped slag thus produced has better physical properties Properties, especially in terms of strength, than the blast furnace slag because of the fluidity good and the free lime content is low. No metallic ones were found in this scalloped slag Iron particles observed.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird die Zusammensetzung der Konverterschlacke zur Zeil des Abstiches vorausgesetzt.According to the method according to the invention, the composition of the converter slag becomes essential of tapping is required.

Die Menge an Hochofenschlacke zur Erzielung der geforderten chemischen Zusammensetzung der synthetischen Schlacke ist vorhanden. Dann wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Die Konverterschlacke kann unabhängig von ihrer Basizität und Zusammensetzung ohne Gefahr wirkungsvoll verwendet werden.The amount of blast furnace slag to achieve the required chemical composition of the synthetic There is slag. The method according to the invention is then carried out. The converter slag can be used effectively without danger, regardless of its basicity and composition will.

Im folgenden werden Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.Examples of the method according to the invention are described below.

In eine Schmelzschlackenpfanne, die 12 t von geschmolzener Hochofenschlacke enthält, die die in Tabelle 2 angegebene chemische Zusammensetzung aufweist und einen CaO/SiO₂-Wert von 1,21, eine Temperatur von 1410°C und ein spezifisches Gewicht von 2,91 hat, werden 4 t geschmolzener Konverterschlacke mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung, mit einem CaO-SiO2-Wert von 3,95, einer Temperatur von 1650"C und einem spezifischen Gewicht von 3,79 zugegeben und vermischt. Anschließend wird die Pfanne zu einer Schlackenverarbeitungsfabrik transportiert. In a smelting slag pan containing 12 t of molten blast furnace slag, which has the chemical composition given in Table 2 and a CaO / SiO ₂ value of 1.21, a temperature of 1410 ° C and a specific gravity of 2.91, 4 t of molten converter slag with the composition given in Table 2, with a CaO-SiO2 value of 3.95, a temperature of 1650 "C and a specific gravity of 3.79 are added and mixed. The ladle is then taken to a slag processing factory transported.

Tabelle 2Table 2

CaO/ Chemische Zusammensetzung, %
SiO₂ CaO / chemical composition,%
SiO ₂

SiO₂ CaO Al₂O., TFc MnO TiO₂ MgO P₂O₅ SiO ₂ CaO Al ₂ O., TFc MnO TiO ₂ MgO P ₂ O ₅

Metalli- Temperasches ratur beim Eisen, MischenMetallic temperature in iron, mixing

Hochofen- 1,21 35,09 42,46 14,02 0,80 0,56 0,73 2,46 0,04 1,45 - 1410 CBlast furnace 1.21 35.09 42.46 14.02 0.80 0.56 0.73 2.46 0.04 1.45 - 1410 C.

schlackeslag

Konverter- 3,95 13,12 51,83 0,82 17,62 4,11 1,55 3,14 2,32 0,20 4,5 1650 CConverter- 3.95 13.12 51.83 0.82 17.62 4.11 1.55 3.14 2.32 0.20 4.5 1650 C.

schlackeslag

*) Diese Spalte zeigt den metallischen Eisengehalt, der physikalisch in der Konverterschlacke gemischt ist und sich von der chemischen Zusammensetzung unterscheidet.*) This column shows the metallic iron content that is physically mixed in the converter slag and differs from chemical composition differs.

Nach 7 Minuten wird die Schlacke in eine ebene, 3 m breite und 6 m lange Schlackengießgrube gegossen und langsam abgekühlt. Dann wurde die Grube in 18 gleiche Abschnitte unterteilt. Aus jedem Teil wurden Proben entnommen und die chemische Zusammensetzung analysiert. Die Ergebnisse sind in ω Tabelle 3 angegeben, die die theoretische chemische Zusammensetzung der synthetischen Schlacke angibt, d. h. die chemische Zusammensetzung, die aus dem Mischungsverhältnis erhalten wird und wobei angenommen wird, daß bei jeder Schlackenzusammen- _b$ Setzung beide Schlacken vollständig gemischt sind. Die tatsächliche chemische Zusammensetzung der synthetischen Schlacke zeigt beträchtliche Schwankungen, die davon abhängen, wo die Probe entnommen worden ist, wie Tabelle 3 zeigt. Daraus ergibt sich, daß eine gleichmäßige Zusammensetzung der synthetischen Schlacke durch natürliches Mischen nicht erhalten werden kann. Insbesondere der physikalisch gemischte Metalleisengehalt schwankt sehr stark.After 7 minutes, the slag is poured into a level, 3 m wide and 6 m long slag casting pit and slowly cooled. Then the pit was divided into 18 equal sections. Samples were taken from each part and the chemical composition analyzed. The results are shown in Table 3 ω that represents the theoretical chemical composition of the synthetic slag, ie, the chemical composition is obtained from the mixing ratio and assuming that are at each Schlackenzusammen- reduction $ _b both slags fully mixed. The actual chemical composition of the synthetic slag shows considerable variations depending on where the sample was taken, as Table 3 shows. As a result, a uniform composition of the synthetic slag cannot be obtained by natural mixing. In particular, the physically mixed metal iron content fluctuates very strongly.

Unmittelbar nach dem ersten Guß in die Schlackengießgrube wurde reines SauerstolTgas 8 Minuten lang kontinuierlich mit einer Menge von 4Nm³/min mit einem Stahlrohr, das einen Durchmesser von 1,9 cm hat, in die verbleibenden 12 t synthetische Schlacke geblasen. Nach ausreichender Oxidation und nach ausreichendem Mischen wurden 6 t der Schlacke in die ebene Schlackengießgrube gegossen, die die glei-Immediately after the first pour into the slag casting pit, pure oxygen gas was continuously blown for 8 minutes at a rate of 4 Nm ³ / min with a steel pipe with a diameter of 1.9 cm into the remaining 12 tons of synthetic slag. After sufficient oxidation and mixing, 6 t of the slag were poured into the level slag casting pit, which

809 615/472809 615/472

chen Abmessungen wie bei dem vorigen Ausführungsbeispiel hatte, und langsam abgekühlt. Wie oben beschrieben, wurden an 18 Stellen ι ,uuki uiuiiuiiimen und die chemische Zusammensetzung analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusi.......~.._b~^J.'.>. Chen dimensions as in the previous embodiment, and slowly cooled. As described above, ι, uuki uiuiiuiiimen and the chemical composition were analyzed at 18 locations. The results are shown in Table 4 together ....... ~ .. _b ~ ^ J. '.>.

Wie Tabelle 4 zeigt, sind die Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung der synthetischen Schlacke, die in die Grube gegossen wurde, nach dem Oxidationsblasen sehr gering. Die metallischen Eisenteilchen, die in der Schlacke physikalisch gemischt sind, zeigen geringe Werte, weil sie durch Oxidation aus der Schlacke entfernt worden sind.As Table 4 shows, the variations in chemical composition are synthetic Slag poured into the pit after oxidation blowing is very little. The metallic ones Iron particles that are physically mixed in the slag show low values because they are through Oxidation has been removed from the slag.

Unmittelbar nach dem zweiten Abschlacken wurden 3 t der verbleibenden synthetischen, geschmolzenen Schlacke mit einer Schlackengranuliervorrichtung gra-Immediately after the second deslagging, 3 t of the remaining synthetic, melted Slag with a slag granulating device

1010

nuliert. Die Fluidität der Schlacke war hervorragend, so daß der Fluß von konstanter Größe leicht war uiiiic explosion. L/ic nulated. The fluidity of the slag was excellent, so that the flow of constant magnitude was easy and an explosion. L / ic

der granulierten Schlacke ist in Tabelle 5 angegeben.the granulated slag is shown in Table 5.

kungen und die metallischen Eisenteilchen, uie in der Schlacke physikalisch gemischt sind, sehr geringe Werte auf.
Die physikalischen Eigenschaften der erstarrten syn-and the metallic iron particles, which are physically mixed in the slag, show very low values.
The physical properties of the solidified syn-

Hi thetischen Schlacke nach der Oxidationsbehandlung und einem langsamen Abkühlen der obenbeschriebenen Probe und die physikalischen Eigenschaften der erstarrten Hochofenschlacke und Konverterschlacke, die in die gleiche Gießgrube gegossen wordenHi thetic slag after oxidation treatment and slow cooling of the above-described sample and physical properties the solidified blast furnace slag and converter slag that have been poured into the same casting pit

π sind, sind in Tabelle 6 angegeben.π are shown in Table 6.

Tabelle 3Table 3

CaO/SiOi Chemische Zusammensetzung, %CaO / SiOi chemical composition,%

SiO₂ CaOSiO ₂ CaO

AI₂O-,AI ₂ O-,

T-FeT-Fe

Theoretische ehem. Zusammen- 1,51
Setzung der synthetischen SchlackeTheoretical former total 1.51
Settlement of the synthetic slag

Tatsächliche chemische Zusammen- 1,46-Actual Chemical Composition 1.46-

Setzung der synthetischen Schlacke 1,61Settlement of the synthetic slag 1.61

29,6029.60

28,20-31,15 44,8028.20-31.15 44.80

43,55-45,90 43.55-45.90

10,7210.72

8,26-13,15 8.26-13.15

5,015.01

3,95-6,09 3.95-6.09

(Fortsetzung)(Continuation)

Chemische Zusammensetzung, % MnO TiO₂ MgOChemical composition,% MnO TiO ₂ MgO

P₂O₅ P ₂ O ₅

Metallisches liisen, %Metallic liisen,%

Theoretische ehem. Zusammen- 1,45
setzung der synthetischen Schlacke
Tatsächliche chemische Zu- 1,16-Theoretical former total 1.45
settlement of synthetic slag
Actual chemical additives 1.16

sammensetzung der synthetischen 1,74
Schlackecomposition of synthetic 1.74
slag

0,940.94

0,610.61

1,141.14

1,131.13

0,79-0.79- 2,50-2.50- 0,39-0.39- 0,90-0.90- 0,65-0.65- 1,081.08 2,862.86 0,820.82 1,421.42 2,722.72

Tabelle 4Table 4

CaO/SiO₂ Chemische Zusammensetzung, %CaO / SiO ₂ chemical composition,%

SiO₂ CaO Al₂O₁ SiO ₂ CaO Al ₂ O ₁

T-FeT-Fe

Theoretische ehem. Zusammensetzung der synthetischen SchlackeTheoretical former composition of the synthetic slag

Chemische Zusammensetzung der
synthetischen Schlacke nach
OxidationsmischenChemical composition of
synthetic slag
Oxidation mixing

1,511.51

29,60 44,8029.60 44.80

10,7210.72

6,146.14

,49-, 49- 29,49-29.49- 44,50-44.50- 10,18-10.18- 5,725.72 ,54, 54 30,4530.45 45,4345.43 11,6111.61 6,586.58

(Fortsetzung)(Continuation)

Chemische Zusammensetzung, % MnO . TiO₂ MgOChemical composition,% MnO. TiO ₂ MgO

P₂O₅ P ₂ O ₅

Gehalt anContent of

metallischenmetallic

Bisenteilchen,Bis particles,

Theoretische ehem. Zusammen- 1,45
setzung der synthetischen SchlackeTheoretical former total 1.45
settlement of synthetic slag

Chemische Zusammensetzung der 1,12 —
synthetischen Schlacke nach 1,59Chemical composition of 1.12 -
synthetic slag according to 1.59

OxidationsmischcnOxidation mixtures

0,940.94

0,610.61

1,141.14

0,82-0.82- 2,38-2.38- 0,52-0.52- 0,50-0.50- 0,020.02 1,061.06 2,812.81 0,730.73 0,770.77 0,040.04

Tabelle 5Table 5

CaO/SiOCaO / SiO Chemische Zusammensetzung %Chemical composition % CaC)CaC) 0,610.61 10,22-10.22- 6,146.14 SiO₂ SiO ₂ t4,5Ut4.5U 11,4211.42 Theoretische ehem. ZusammenTheoretical former 1,0 11.0 1 2V,0U2V, 0U 0,37-0.37- 5,74-5.74- setzung der synthetischen Schlackesettlement of synthetic slag 44,40-44.40- 0,640.64 6,486.48 Chemische Zusammensetzung desChemical composition of 1,48-1.48- 29,06-29.06- 45,2845.28 SchlackengranulatsSlag granules 1,531.53 29,9429.94 SS. Gehalt anContent of (Fortsetzung)(Continuation) 1,141.14 metallischenmetallic ChemischeChemical Zusammensetzung, %Composition,% Eisenteilchen,
%Iron particles,
% 0,48-0.48- 00 MnOMnO TiO₂ MgOTiO ₂ MgO 0,650.65 Theoretische ehem. ZusammenTheoretical former 1,451.45 0,94 2,630.94 2.63 0,02 -0.02 - setzung der synthetischen Schlackesettlement of synthetic slag 0,030.03 Chemische Zusammensetzung desChemical composition of 1,44-1.44- 0,78- 2,39-0.78- 2.39- SchlackengranulatsSlag granules 1,861.86 1,04 2,621.04 2.62

Tabelle 6Table 6

CaO/SiO₂ CaO / SiO ₂ Freier Kalk,Free lime, PhysikalischePhysical Eigenschaftenproperties Druck-Bruch-Pressure fracture DruckfestigPressure resistant Gewichtweight wahres spetrue spe Festigkeit,Strength, keit in einerin one eines Einone a zifischesspecific Richtung,Direction, heits-fairytale Gewichtweight kg/cm³*)kg / cm ³ *) kg/cnrkg / cnr %% volumensvolume

Hochofenschlacke 1,21 0,182 1,84 2,91 122,1 22,0Blast furnace slag 1.21 0.182 1.84 2.91 122.1 22.0

Konverterschlacke 3,95 4,145 2,90 3,79Converter slag 3.95 4.145 2.90 3.79

Synthetische Schlacke 1,52 0,195 2,10 3,14 240,5 35,1Synthetic slag 1.52 0.195 2.10 3.14 240.5 35.1

*) Durch brasilianische Festigkeitsprüfung.*) By Brazilian strength test.

Der Gehalt an freiem Kalk der erstarrten Schlacke ist für die synthetische Schlacke und die Hochofenschlacke nahezu gleich. Der freie Kalk der Konverterschlacke hat aber einen über 20fach größeren Wert. Die physikalische Festigkeit der synthetischen Schlacke ist wesentlich größer als die der Hochofenschlacke.The free lime content of the solidified slag is common to the synthetic slag and the blast furnace slag almost the same. The free lime in the converter slag, however, has a value over 20 times greater. The physical strength of the synthetic slag is much greater than that of the blast furnace slag.

Die physikalischen Eigenschaften der granulierten synthetischen Schlacke und der Hochofenschlacke sind in Tabelle 7 angegeben. Beide Schlacken haben etwa den gleichen Gehalt an freiem Kalk, der aber wesentlich geringer ist als der Gehalt an freiem Kalk (0,3 bis 1,5%) der Konverterschlacke.The physical properties of the granulated synthetic slag and the blast furnace slag are given in Table 7. Both slags have roughly the same free lime content, but it is substantial is less than the free lime content (0.3 to 1.5%) of the converter slag.

Eine synthetische Schlacke, die die gleiche Zusammensetzung wie in Tabelle 3 hat, wurde unter Verwendung der Vorrichtung zur Bearbeitung eisenhaltiger, metallurgischer Schlacken (Fig. 2) oxidiert und umgerührt.A synthetic slag having the same composition as in Table 3 was used the device for processing ferrous, metallurgical slag (Fig. 2) and oxidized stirred.

Wie Fig. 3 zeigt, wurde die gemischte Schlacke3 mit einem Wagen 7 nach rechts unter die Lanze 1 gefahren. Die Welle 6 wird durch einen Antrieb, mit dem auch der Arm 4 in der Höhe verstellt werden kann, rotierend angetrieben und der Arm abgesenkt. In eine Saucrstoffeinlaüöfthung 13 eines drehbaren Anschlusses 11, der mehrere Rohre aufweist, wird reiner Sauerstoff geblasen. Die rotierende Lanze 1 wird abgesenkt und in die geschmolzene Schlacke eingetaucht.As FIG. 3 shows, the mixed slag 3 was moved to the right under the lance 1 with a carriage 7 drove. The shaft 6 is driven by a drive with which the arm 4 can also be adjusted in height, driven in rotation and the arm lowered. In an oxygen inlet 13 of a rotatable connection 11, which has multiple tubes, pure oxygen is blown. The rotating lance 1 is lowered and immersed in the molten slag.

-H Bei diesem Versuch wurde aus der Lanze 1, die zwei Zweigleitungen 2 aufweist, die einen Winkel von 30° mit dem vertikalen Lanzenabschnitt aulweisen, reines Sauerstoffgas in die geschmolzene synthetische Schlacke geblasen. Die Schlacke hatte ein Gewicht-H In this experiment, the lance 1, which has two branch lines 2, which have an angle of Point 30 ° with the vertical lance section, pure oxygen gas into the melted synthetic Blown slag. The slag had a weight

ίο von ungefähr 6 t, und das Sauerstoffgas wurde kontinuierlich 5 Minuten lang in einer Menge von 6 NmV min in die Schlacke geblasen. Nach dem Umrühren durch den Sauerstoffgasslrom wurde die Schlacke in die Schlackcngießgrubc gegossen und langsam ab-ίο of about 6 t, and the oxygen gas became continuous Blown into the slag for 5 minutes in an amount of 6 NmV min. After stirring the slag was poured into the slag pouring pit by the oxygen gas flow and slowly

v-, gekühlt. An 18 Stellen wurden Proben der synthetischen Schlacke entnommen und ihre chemische Zusammensetzung analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben.
Die Schwankungen in der chemischen Zusammcn-v-, chilled. Samples of the synthetic slag were taken from 18 locations and their chemical composition was analyzed. The results are given in Table 8.
The fluctuations in the chemical composition

M) Setzung der synthetischen Schlacke, die durch dieses Verfahren erhalten wird, und die metallischen Hisentcilchcn, die physikalisch gemischt sind, haben geringe Werte und zeigen die Wirksamkeit der erfindungsgcmäßcn Vorrichtung. Da die rotierende, wassci-M) Settlement of the synthetic slag caused by this Process is obtained and the metallic components physically mixed have little Values and show the effectiveness of the invention Contraption. Since the rotating, wassci-

hi gekühlte Lanze in Berührung mit sehr heißen Schlackcnteilchen kommt, blieb nur ein sehr kleiner Teil der Schmelze an der wassergekühlten Lanze hängen.hi cooled lance in contact with very hot When slag particles come, only a very small part of the melt remains on the water-cooled lance hang.

Die oben beschriebenen Wirkungen treten auf, wenn die Erfindung in einem integrierten Eisen- und Stahlwerk durchgeführt wird. Es können aber nicht nur Konverterschlacken, sondern auch eisenhaltige me-The effects described above occur when the invention is integrated into an iron and steel mill is carried out. However, not only converter slags, but also iron-containing me-

tallurgische Schlacken mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung wirkungsvoll verwendet werden, ohne daß Verunreinigungsprobleme auftreten.metallurgical slags with similar chemical composition can be used effectively without that contamination problems arise.

Tabelle 7Table 7

CaO/ FreierCaO / suitor TeilchengrößeParticle size 3-2 mm3-2 mm 2-1 mm2-1 mm TiO₂ TiO ₂ MgOMgO CaOCaO P₂O₅ P ₂ O ₅ Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings 1 -0,5 mm weniger1 -0.5 mm less als Durchas through SiO₂ Kalk,SiO ₂ lime, 43,55 ~43.55 ~ 0,5 mm0.5 mm schnittcut %% 5-3 mm5-3 mm 0,79-0.79- 2,50-2.50- 45,9045.90 0,39-0.39- mmmm 14,8%14.8% 46,8%46.8% 1,081.08 2,862.86 44,50-44.50- 0,820.82 27,5% 8,0%27.5% 8.0% 1,411.41 15,115.1 46,746.7 0,82-0.82- 2,38-2.38- 45,4345.43 0,52-0.52- 27,6 7,627.6 7.6 1,431.43 HochofenschlackeBlast furnace slag 1,21 0,051.21 0.05 2,9%2.9% 1,061.06 2,812.81 43,8-43.8- 0,730.73 SynthetischeSynthetic 1,50 0,071.50 0.07 3,03.0 0,91-0.91- 2,4-2.4- 45,945.9 0,4-0.4- Schlackeslag Chemische Zusammensetzung, %Chemical composition, % 0,950.95 2,82.8 0,60.6 Tabelle 8Table 8 SiO₂ SiO ₂ Al₂O.,Al ₂ O., T-FeT-Fe CaO/SiO₂ CaO / SiO ₂ 28,20-28.20- 8,26-8.26- 3,95-3.95- 31,1531.15 13,1513.15 6,096.09 Vor SauerstoffrührenBefore stirring with oxygen 1,46-1.46- 29,49-29.49- 10,18-10.18- 5,72-5.72- 1,611.61 30.4530.45 11,6111.61 6,586.58 Herkömmliches BlasenConventional blowing 1.49-1.49- 29,50-29.50- 10,0-10.0- 5,52-5.52- mit Lanzenwith lances 1,541.54 30,230.2 11,211.2 6,296.29 ErfindungsgemäßeAccording to the invention 1,47-1.47- Vorrichtungcontraption 1,511.51 Chemische Zusammensetzung, %Chemical composition, % Gehalt anContent of (Fortsetzung)(Continuation) metallischenmetallic MnOMnO SS. Eiseniron teilchen,particles, 1,16-1.16- 0,9-0.9- 0,65-0.65- 1,741.74 1,421.42 2,722.72 Vor SauerstoffrührenBefore stirring with oxygen 1,12-1.12- 0,5-0.5- 0,02-0.02- 1,591.59 0,770.77 0,040.04 HerkömmlichesConventional 1,2-1.2- 0,9-0.9- 0,02-0.02- Blasen mit LanzenBlowing with lances 1,61.6 1,01.0 0,030.03 ErfindungsgemäßeAccording to the invention Vorrichtungcontraption

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Behandlung von eisenhaltigen metallurgischen Schlacken, gekennzeichnet durch die folgenden drei Verfahrensschritte:1. Process for the treatment of ferrous metallurgical slags, characterized through the following three procedural steps: 1) Einstellen der Zusammensetzung der Schlacke, die durch Mischen von geschmolzener Hochofenschlacke mit Konverterschlacke oder einer eisenhaltigen metallurgischen Schlacke mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung im Gewichtsverhältnis von 1 :1,5 bis 1 :9,5 gebildet wird, so daß die Zusammensetzung der entstehenden Schlacke in einem Bereich von Ca(VSiO₂ = 1,3 bis 1,65, T-Fe = 2 bis 8% und Al₂O₃ = 7 bis 18% liegt.1) Adjusting the composition of the slag, which is formed by mixing molten blast furnace slag with converter slag or a ferrous metallurgical slag with a similar chemical composition in a weight ratio of 1: 1.5 to 1: 9.5, so that the composition of the resulting slag in a range of Ca (VSiO ₂ = 1.3 to 1.65, T-Fe = 2 to 8% and Al ₂ O ₃ = 7 to 18%. 2) Das metallische Eisen in der Suhlacke wird durch Oxidation entfernt, ,vobei ein sauerstoffhaltiges Gas unter Verwendung einer drehbaren Rohrlanze in die Schlacke geblasen wird, um eine gleichmäßige Schlackenzusammensetzung zu erhalten.2) The metallic iron in the lacquer is removed by oxidation, one containing oxygen Gas is blown into the slag using a rotatable pipe lance to produce a uniform slag composition to obtain. 3) Durch langsames oder rasches Abkühlen der Schlacke wird eine luppenförmige oder eine granulierte Schlacke erhalten.3) By slow or rapid cooling of the slag it becomes a lump-shaped or a get granulated slag.