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Technisches Gebiet, auf
das sich die Erfindung bezieht
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur metallurgischen
Behandlung einer Metallschmelze. Sie betrifft insbesondere ein solches Verfahren,
das eine erste Behandlung umfasst, welche das Vorhandensein oder
die Bildung einer sauren Schlacke auf der Oberfläche der Metallschmelze impliziert,
und eine zweite Behandlung umfasst, welche das Vorhandensein oder
die Bildung einer basischen Schlacke auf der Oberfläche dieser
Metallschmelze impliziert.
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Stand der
Technik
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Ein
Verfahren dieser Art ist beispielsweise ein Verfahren zur Pfannenbehandlung
von Rohstahl, bei dem eine Erwärmung
der Stahlschmelze durch Aluminothermie erfolgt, bevor eine Entschwefelungsbehandlung
(d.h. eine Behandlung zur Herabsetzung des Schwefelgehaltes) und/oder
eine Entphosphorungsbehandlung (d.h. eine Behandlung zur Herabsetzung
des Phosphorgehaltes) durchgeführt
wird. Bei der Erwärmung
durch Aluminothermie lässt
man das Aluminium mit Sauerstoff reagieren, wodurch sich auf der
Oberfläche
der Stahlschmelze eine saure Al2O3-Schlacke bildet. Jedoch wird
die Entschwefelungs- bzw. Entphosphorungsbehandlung, die eine basische
Schlacke auf der Oberfläche
der Stahlschmelze erfordert, durch das Vorhandensein einer sauren
Al2O3-Schlacke auf der Oberfläche
der Stahlschmelze inhibiert. Folglich muss die saure Al2O3-Schlacke
zunächst
abgezogen werden, bevor mit der Entschwefelungs- bzw. Entphosphorungsbehandlung
begonnen werden kann. Ein solches Zwischenabschlacken erhöht jedoch
beträchtlich
die Gesamtbehandlungszeit und ist nicht in allen metallurgischen
Behandlungsständen
möglich.
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Um
den Wirkungsgrad einer Erwärmung durch
Aluminothermie einer Metallschmelze in einer Pfanne zu erhöhen, wird
diese Erwärmung
bekanntlich unter einer Glocke durchgeführt (vgl. z. B. US-A-4518422).
Durch Einblasen eines Inertgases wird zunächst ein "Fenster" in einer die Metallschmelze bedeckenden
Schicht Ausgangsschlacke ausgebildet. Über diesem "Fenster" wird dann die Glocke so weit abgesenkt,
bis ihr unterer Rand in der Metallschmelze eingetaucht ist. Die
Reagenzien der Aluminothermie, d.h. Aluminium und Sauerstoff, werden unter
dieser Glocke zugesetzt. Gleichzeitig wird durch Einblasen eines
Inertgases eine Durchmischung der Metallschmelze durchgeführt. Interessant ist
dabei, dass die Glocke es ermöglicht,
die Erwärmung
durch Aluminothermie unter Schutzatmosphäre und mit minimalen Wärmeabgaben
an die Umwelt durchzuführen.
Ist die Erwärmung
durch Aluminothermie beendet, wird die Glocke entfernt. Dabei vermischt
sich die Schlacke um die Glocke herum mit der sich unter der Glocke
gebildeten Al2O3-Schlacke,
wodurch eine Schlacke entsteht, die aufgrund ihres hohen Gehaltes
an Al2O3 (> 40 %)
eine anschließende
Entschwefelungs- und/oder Entphosphorungsbehandlung inhibiert.
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Ein
weiteres Verfahren der im Oberbegriff definierten Art ist ein Verfahren,
bei dem eine Roheisenschmelze oder eine Schmelze aus Ferrolegierungen
sowohl einer Entsilicierung durch Einblasen von Sauerstoff (d.h.
einer Behandlung zur Herabsetzung des Siliciumgehaltes) als auch
einer Entschwefelung und/oder Entphosphorung unterzogen werden soll. Bei
der Entsilicierung durch Einblasen von Sauerstoff entsteht auf der
Oberfläche
der Metallschmelze eine saure SiO2-Schlacke. Die nachfolgende Entschwefelungsbehandlung
erfordert jedoch das Vorhandensein einer basischen Schlacke auf
der Oberfläche
der Stahlschmelze und wird durch einen SiO2-Gehalt von mehr als
10 % inhibiert. Folglich muss die bei der Entsilicierung gebildete
saure Schlacke abgezogen werden, bevor mit der Entschwefelungsbehandlung
begonnen wird. Wie bereits erklärt,
erhöht
ein solches Zwischenabschlacken die Gesamtbehandlungszeit beträchtlich
und ist nicht in allen metallurgischen Behandlungsständen möglich.
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Aufgabe der
Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, den Ablauf eines metallurgischen
Verfahrens zu optimieren, bei welchem eine erste Behandlung das
Vorhandensein oder die Bildung einer sauren Schlacke auf der Oberfläche einer
Metallschmelze impliziert und eine zweite Behandlung das Vorhandensein oder
die Bildung einer basischen Schlacke auf der Oberfläche dieser
Metallschmelze impliziert.
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Darstellung
der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass beide Behandlungen ohne Zwischenabschlacken gleichzeitig in
zwei getrennten Zonen durchgeführt
werden und dabei auf der Oberfläche
der Metallschmelze eine physische Trennung zwischen einer sauren
Schlackenzone und einer basischen Schlackenzone sichergestellt wird.
Im Hinblick auf eine maximale Zeiteinsparung werden die beiden Behandlungen
gleichzeitig durchgeführt.
Interessant ist dabei, dass in all diesen Fällen die notwendige Zeit für das Zwischenabschlacken
eingespart wird und beide Behandlungen in einem einzigen metallurgischen
Behandlungsstand vorgenommen werden können, der nicht unbedingt für ein Abschlacken
ausgerüstet
sein muss (das abschließende
Abschlacken kann woanders erfolgen).
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung wird eine der beiden Behandlungen
unter einer tiefen Glocke durchgeführt, deren unterer Rand in
der Metallschmelze eingetaucht ist, und die andere Behandlung um
die tiefe Glocke herum durchgeführt.
Diese tiefe Glocke gewährleistet
die physische Trennung zwischen den beiden Schlackenzonen auf der
Oberfläche
der Schmelze und ermöglicht
es dabei, eine der beiden Behandlung unter Schutzatmosphäre mit minimalen
Wärmeabgaben
an die Umwelt durchzuführen.
Will man jedoch diese zusätzlichen
Vorteile einer tiefen Glocke nicht ausnutzen, kann man auch eine
einfache Trennwand verwenden, um auf der Oberfläche der Metallschmelze eine
physische Trennung zwischen einer sauren Schlackenzone und einer
basischen Schlackenzone zu gewährleisten.
Diese Trennwand kann dabei entweder mit den Rändern eines metallurgischen
Behälters
zusammenwirken, um die Oberfläche
der Metallschmelze in zwei nebeneinanderliegende Zonen zu teilen,
oder eine Art Ring bilden, um in der Oberfläche der Metallschmelze eine
kleine "Insel" abzugrenzen.
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Die
erste Behandlung ist zum Beispiel eine chemische Erwärmung, die
unter der tiefen Glocke unter Schutzatmosphäre durchgeführt wird und die unter dieser
Glocke eine saure Schlacke erzeugt. Unter chemischer Erwärmung wird
hier eine stark exotherme Oxidation eines generell metallischen
Elementes verstanden, wie zum Beispiel Aluminium (Aluminothermie)
oder Silicium (Silicothermie).
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Die
erste Behandlung kann auch eine Entsilicierungsbehandlung durch
Einblasen von Sauerstoff sein, insbesondere im Rahmen einer Behandlung
von Gusseisen oder Ferrolegierungen (wie zum Beispiel Ferronickel)
mit hohen Siliciumgehalten. Diese Entsilicierungsbehandlung durch
Einblasen von Sauerstoff wird ebenfalls vorteilhaft unter einer tiefen
Glocke durchgeführt,
deren unterer Rand in der Metallschmelze eingetaucht ist.
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Die
zweite Behandlung ist zum Beispiel eine Entschwefelungs- und/oder
Entphosphorungsbehandlung unter Verwendung einer basischen Schlacke,
welche beispielsweise durch Zusatz von Kalk, Natriumcarbonat, Magnesium
etc. gebildet wird. Diese Behandlung kann um die tiefe Glocke herum
erfolgen, unter der die erste Behandlung durchgeführt wird.
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Bei
einer Entsilicierungsbehandlung durch Einblasen von Sauerstoff umfasst
die Entschwefelungs- und/oder Entphosphorungsbehandlung vorteilhafterweise
den Zusatz von Kalkstein, insbesondere von Zuschlagkalkstein zur
Metallschmelze. Es handelt sich dabei um ein preiswertes und sehr
effizientes Entschwefelungsmittel, jedoch bewirkt seine Zersetzung
in der Metallschmelze eine stark endotherme Reaktion, die dazu tendiert,
die Metallschmelze abzukühlen.
In Verbindung mit einer Entsilicierung durch Einblasen von Sauerstoff
ist dieser Kühleffekt jedoch
kaum ein Problem, da bei der Entsilicierungsreaktion, die stark
exotherm ist, ohnehin überschüssige Wärme entsteht.
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Bei
Verwendung einer tiefen Glocke, um auf der Oberfläche der
Metallschmelze eine physische Trennung zwischen einer sauren Schlackenzone
und einer basischen Schlackenzone zu gewährleisten, wird vorteilhafterweise
wie folgt vorgegangen: zunächst
wird durch Einblasen eines Inertgases ein Fenster in einer die Oberfläche der
Metallschmelze bedeckenden Ausgangsschlackenschicht ausgebildet;
dieses "Fenster" wird mit einer tiefen
Glocke bedeckt, deren unterer Rand in der Metallschmelze eingetaucht
ist; eine der beiden Behandlungen wird unter der tiefen Glocke und
die andere um die tiefe Glocke herum durchgeführt, wobei gleichzeitig ein Durchmischen
der Schmelze durch Einblasen eines Inertgases erfolgt; und am Ende
der beiden Behandlungen wird das Durchmischen eingestellt, die tiefe Glocke
entfernt und unmittelbar danach werden die beiden Schlacken abgezogen.
Dadurch, dass das Durchmischen vor dem Entfernen der tiefen Glocke eingestellt
wird, kann verhindert werden, dass sich die beiden Schlacken zu
stark vermischen, was für das
Ergebnis des Verfahrens schädlich
sein könnte.
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Weitere
Besonderheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus einigen, nachstehend
zur Erläuterung
angegebenen Beispielen hervor, wobei auch auf die beigefügte 1 Bezug
genommen wird, die eine schematische Darstellung der Durchführung eines
erfindungsgemäßen Verfahrens
ist.
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Ausführliche Beschreibung einiger
vorteilhafter Ausführungsarten
der Erfindung
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Zur
Erläuterung
der vorliegenden Erfindung soll mit der 1 der Ablauf
eines metallurgischen Verfahrens näher beschrieben werden, welches
eine Pfannenbehandlung zur Entschwefelung einer Roheisenschmelze
mit einer vorlaufenden chemischen Erwärmung dieser Stahlschmelze
in der Pfanne umfasst.
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In 1 ist
eine metallurgische Pfanne 10 in einem metallurgischen
Behandlungsstand bei der Durchführung
des vorgenannten Verfahrens zu erkennen. Im Ausgangszustand enthielt
diese Pfanne 10 eine Rohstahlschmelze 12 aus dem
Konverter oder Elektroofen sowie eine die Stahlschmelze bedeckende
Schicht aus basischer Restschlacke. In dem metallurgischen Behandlungsstand
wurde zunächst durch
Einblasen eines Inertgases ein Fenster 14 in der Schicht
Restschlacke ausgebildet, d.h. eine Zone in der Oberfläche der
Stahlschmelze 12 wurde zumindest teilweise von der sie
bedeckenden Restschlacke befreit. Über diesem Fenster 14 wurde
dann eine tiefe Glocke 16 so angeordnet, dass deren unterer
Rand 18 um mindestens 20 cm in der Metallschmelze 12 eingetaucht
ist (je stärker
die Durchspülung
der Metallschmelze 12 ist, desto größer muss die Eintauchtiefe
des unteren Randes der Glocke 16 sein). Bleibt zu vermerken,
dass eine mögliche
Ausgestaltung einer solchen tiefen Glocke 16 zum Beispiel
in der Patentanmeldung WO 98/31841 beschrieben ist, wobei jedoch
darauf hingewiesen wird, dass die im vorliegenden Verfahren eingesetzte
Glocke nicht unbedingt eine Drehglocke sein muss.
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Unter
der Glocke 16 wird die Stahlschmelze durch Aluminothermie
erwärmt.
Dazu wird Aluminium zugesetzt und Sauerstoff unter der Glocke 16 eingeblasen,
wie dies schematisch durch die Pfeile 18 und 20 dargestellt
ist. Gleichzeitig erfolgt ein Durchmischen der Metallschmelze 12 mit
einem Inertgas, welches vorzugsweise mit Hilfe einer seitlich angeordneten
Lanze 22 in die Metallschmelze 12 eingeblasen
wird. Dabei reagiert das Aluminium mit dem Sauerstoff in einer stark
exothermen Reaktion. Diese Reaktion resultiert aus der Bildung einer
sauren Al2O3-Schlacke unter der Glocke 16. Diese saure Al2O3-Schlacke
ist in 1 mit dem Zeichen 24 bezeichnet.
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Nach
dem Stand der Technik wurde die Glocke 16 am Ende der chemischen
Erwärmung
hochgefahren, um die Restschlacke abzuziehen, die mit der unter
der Glocke 16 entstandenen Al2O3-Schlacke stark kontaminiert
wurde. Anschließend
wurde die Entschwefelungsbehandlung der schlackenfreien Stahlschmelze
durchgeführt.
Denn um eine Entschwefelungs- und/oder Entphosphorungsbehandlung
mit einer basischen Schlacke durchführen zu können, muss bekanntlich der
Al2O3-Gehalt dieser Schlacke kleiner als 40 sein.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird die Entschwefelungs- und/oder Entphosphorungsbehandlung
um die Glocke 16 herum durchgeführt, und zwar ohne Zwischenabschlacken.
Dazu wird mit Hilfe einer Lanze 26 ein Mittel zur Bildung
einer basischen Schlacke 28 in die Metallschmelze 12 um
die Glocke 16 herum eingeblasen. Dieses Mittel zur Bildung
einer basischen Schlacke 28 kann zum Beispiel Kalk, Kalkstein,
Zuschlagkalkstein, Natriumcarbonat, Magnesium etc. sein. Durch die
Glocke 16 wird verhindert, dass sich die unter der Glocke 16 gebildete
saure Al2O3-Schlacke mit der die Glocke 16 umgebenden basischen
Schlacke vermischt, so dass beide Behandlungen gleichzeitig ohne
Zwischenabschlacken durchgeführt
werden können.
Vorzugsweise wird zunächst
die Erwärmung
durch Aluminothermie gestartet und sobald die Stahlschmelze eine
ausreichende Temperatur erreicht hat, wird mit der Entschwefelungs-
und/oder Entphosphorungsbehandlung begonnen.
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Am
Ende der Entschwefelungs- und/oder Entphosphorungsbehandlung wird
jegliches Durchmischen der Metallschmelze 12 eingestellt,
bevor die Glocke 16 hochgefahren wird. Anschließend werden beide
Schlacken zusammen abgezogen.
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Dabei
ist anzumerken, dass es sich bei der unter der Glocke durchgeführten Behandlung
zum Beispiel auch um eine Behandlung zur Entsilicierung von Gusseisen
oder Ferrolegierungen, insbesondere von Ferronickel durch Einblasen
von Sauerstoff handeln könnte.
In diesem Fall reagiert das Silicium mit dem unter der Glocke eingeblasenen
Sauerstoff, um eine saure SiO2-Schlacke
unter der Glocke zu bilden. Um die Glocke herum kann dann eine Entschwefelungs-
und/oder Entphosphorungsbehandlung wie weiter oben beschrieben durchgeführt werden.
Durch die Glocke wird verhindert, dass sich die unter der Glocke 16 gebildete
saure SiO2-Schlacke mit der die Glocke 16 umgebenden basischen
Schlacke vermischt, so dass beide Behandlungen gleichzeitig ohne
Zwischenabschlacken durchgeführt
werden können.
Denn im Hinblick auf eine effiziente Entschwefelungs- und/oder Entphosphorungsbehandlung
darf der SiO2-Gehalt der basischen Schlacke nicht höher als
10 % sein.
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Beispiel 1
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Dieses
Beispiel betrifft eine Pfannenbehandlung von Konverterstahl mit
dem Ziel einer 80 %igen Entschwefelung dieses Stahls.
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Ausgangszustand:
eine metallurgische Pfanne enthält
160 t Konverterstahl und 600 kg Raffinations-Restschlacke. Die Analyseergebnisse
sind wie folgt: 0,04 % C, 600 ppm O, 0,010 % S. Die Temperatur der
Stahlschmelze beträgt
1600°C.
Beim Gießen
wurden 200 kg Desoxidationsaluminium und 600 kg CaO zugesetzt.
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Erwärmung durch
Aluminothermie: bei der ersten Behandlung handelt es sich um eine
Erwärmung
durch Aluminothermie, die wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben
unter einer tiefen Glocke durchgeführt wird, welche oberhalb einer
Zone der Stahlschmelze angeordnet ist, die vorher von ihrer Schicht
Restschlacke befreit wurde. Es ergibt sich ein Temperaturanstieg
der Stahlschmelze von etwa 90°C durch
Einblasen von 530 kg Aluminium und 350 m3 Sauerstoff innerhalb 7
min (O2-Durchsatz 50m3/min). Die Durchmischung unter der Glocke
erfolgt durch Einblasen von Argon mit Hilfe einer seitlich angeordneten
Lanze mit einem Durchsatz von 0,2 m3/min.
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Entschwefelung:
die zweite Behandlung ist eine 80 %ige Entschwefelung, die um die
Glocke herum stattfindet. Als Entschwefelungsmittel wird ein Pulver
aus 60 % CaO und 35 % Al2O3 verwendet, der Rest sind Verunreinigungen.
Der Zusatz von Al2O3 hat den Zweck, die Fluidität der erhaltenen Schlacke zu
regulieren. Es können
auch andere Schlackenmittel zugesetzt werden.
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Das
Entschwefelungsmittel wird mit Hilfe einer Lanze mit versenktem
Kopf unter Verwendung von Argon als Trägergas eingeblasen. Bevor mit
dem Einblasen des Entschwefelungsmittels begonnen wird, wird die
Lanze zum Vormischen der Stahlschmelze verwendet. Dazu wird die
Lanze während 5
min mit einer Argonmenge von etwa 0,5m3/min versorgt, die Versorgung
mit Entschwefelungsmittel ist dabei abgestellt. Dieses Vormischen
ermöglicht
insbesondere ein Homogenisieren der Temperatur der Stahlschmelze
vor ihrer Entschwefelung. In einem Zeitintervall von etwa 12 min
werden dann 960 kg des oben genannten Entschwefelungsmittels (Feststofffördermenge
etwa 80 kg/min) mit Argon als Trägergas
in einer Menge von 1 m3/min eingeblasen. Die Behandlung wird abgeschlossen,
indem mit derselben Lanze während
5 min ein intensives Durchmischen mit einem Argondurchsatz von etwa
1 m3/min durchgeführt
wird, wobei die Versorgung mit Entschwefelungsmittel erneut abgestellt
wird. Anschließend
wird jegliches Durchmischen eingestellt und die Glocke hochgefahren.
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Endzustand:
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- Stahl: 0,04 % C, 0,002 % S, Temperatur: ca. 1600°C
- Schlacke: ca. 1000 kg Al2O3 unter der Glocke plus ca. 2500 kg
Entschwefelungsschlacke um die Glocke herum.
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Anmerkung:
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Will
man nur eine moderate Entschwefelung des Stahls erzielen, kann man
eventuell von einem Einblasen eines Entschwefelungsmittels in die Schmelze
mit Hilfe einer Lanze absehen. Denn die Restschlacke um die Glocke
herum kann bereits eine ausreichende Menge Entschwefelungsmittel
enthalten, um eine moderate Entschwefelung des Stahls zu erzielen.
Es reicht dann aus, die Stahlschmelze um die Glocke herum durchzumischen,
um sie mit der auf der Oberfläche
schwimmenden Restschlacke reagieren zu lassen, und gegebenenfalls
noch Schlackenmittel beizumischen, um insbesondere die Konsistenz
der Schlacke einzustellen.
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Beispiel 2
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Dieses
Beispiel betrifft eine Pfannenbehandlung von Roheisen mit dem Ziel
einer Entsilicierung und Entschwefelung des Roheisens.
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Ausgangszustand:
eine metallurgische Pfanne enthält
100 t Roheisen mit folgenden Analyseergebnissen: 4,5 % C, 0,8 %
Si, 0,10 % S. Die Temperatur der Roheisenschmelze beträgt 1350°C. Das Roheisen
ist mit einer Schicht Restschlacke basischer Art bedeckt.
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Entsilicierungsbehandlung:
eine Entsilicierungsbehandlung durch Einblasen von Sauerstoff wird
wie weiter oben beschrieben unter einer tiefen Glocke durchgeführt, welche
oberhalb einer Zone der Schmelze angeordnet ist, die vorher von
ihrer Schicht Restschlacke befreit wurde. Dabei werden unter der Glocke
450 m3 Sauerstoff innerhalb 10 min eingeblasen (O2-Durchsatz 45m3/min).
Die Durchmischung unter der Glocke erfolgt durch Einblasen von Argon mit
Hilfe einer seitlich angeordneten Lanze mit einem Durchsatz von
0,2 m3/min.
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Entschwefelung:
die Entschwefelung findet um die Glocke herum statt. Als Entschwefelungsmittel
wird ein Pulver aus 70 % CaCO3 und 30 % Na2CO3 verwendet. Es können auch
andere Schlackenmittel zugesetzt werden.
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Das
Entschwefelungsmittel wird mit Hilfe einer Tauchlanze unter Verwendung
von Argon als Trägergas
eingeblasen. In einem Zeitintervall von etwa 20 min werden 1000
kg des oben genannten Entschwefelungsmittels (Feststofffördermenge
etwa 50 kg/min) mit etwa 1 m3/min Argon als Trägergas eingeblasen. Nachdem
jegliches Durchmischen eingestellt wurde, kann man die Glocke hochfahren
und die beiden Schlacken zusammen abziehen.
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Endzustand:
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- Vorbehandeltes Roheisen: 4,3 % C, 0,4 % Si, 0,02 % S, Temperatur:
ca. 1400°C.
- Schlacke: ca. 860 kg SiO2 unter der Glocke plus ca. 700 kg Entschwefelungsschlacke
um die Glocke herum.
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Anmerkung zur Behandlung
von Roheisen:
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Bei
der klassischen Entschwefelung von Roheisen in einem einzigen Schritt
wird als Entschwefelungsmittel zumeist ein Mg/CaC2- oder Mg/CaO-Gemisch
eingesetzt. Dabei handelt es sich um sehr effiziente, aber auch
sehr teure Entschwefelungsmittel. Sie werden vor allem deshalb eingesetzt, weil
sie eine begrenzte Kühlung
der Metallschmelze bewirken. Die Kombination der Entschwefelung
mit einer stark exothermen Entsilicierung ermöglicht es jedoch, ein zwar
stärker
kühlendes,
aber preisgünstigeres
Entschwefelungsmittel zu verwenden, wie zum Beispiel Kalkstein (CaCO3)
oder Zuschlagkalkstein. Bei der Zersetzung von CaCO3 oder Na2CO3
in der Stahlschmelze entsteht im Übrigen auch Sauerstoff, der
zur Entsilicierung des Roheisens beiträgt (1 kg CaCO3 oder Na2CO3
reduziert den Sauerstoffbedarf zur Entsilicierung um etwa 0,1 m3).
Darüber
hinaus ist ein Gemisch aus CaCO3 + Na2CO3 vorzuziehen, um eine leichtflüssigere
Schlacke zu erhalten und so die Verluste durch Mitreißen von
Eisen beim Abschlacken in Grenzen zu halten. Bei der Verwendung
von Na2CO3 muss allerdings die Temperatur auf 1400°C begrenzt
werden, um einen Verlust von Na2CO3 durch Verdunstung zu vermeiden.
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Anmerkungen zu einer Behandlung
von Ferrolegierungen:
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Interessanterweise
kann eine Schmelze aus Ferrolegierungen, insbesondere eine Ferronickelschmelze
ebenfalls einer kombinierten Entsilicierungs- und Entschwefelungsbehandlung
unterworfen werden, wie in Beispiel 2 für Roheisen dargestellt.
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Im
Fall von Ferronickel, der hier als Beispiel genommen wird, ist man
jedoch in der Regel bestrebt, eine wesentlich umfangreichere Entsilicierung vorzunehmen
(Herabsetzung des Si-Gehaltes um mehr als 1 %). Bei der Entsilicierung
mit einem gasförmigen
Sauerstoffstrahl würde
sich ohne eine effiziente Kühlung
eine Erwärmung
von etwa 300°C
oder sogar mehr ergeben.
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Wie
dies bei bestimmten Verfahren zur Entsilicierung von Roheisen geschieht,
kann als Kühlmittel Erz
oder ein als Nebenprodukt bei der Stahlherstellung gewonnenes Eisenoxid
eingesetzt werden. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren, welches Entsilicierung
und Entschwefelung miteinander kombiniert, ist es allerdings besonders
ratsam, Kalkstein (CaCO3) und/oder Natriumcarbonat (Na2CO3) als
Entschwefelungsmittel zu verwenden, da diese, vorausgesetzt, dass
sie nicht durch Zugabe von Siliciumoxid (SiO2) verdünnt werden,
sowohl stark kühlend
wirken als auch wirkungsvoll entschwefeln.
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Abgesehen
vom quantitativen Aspekt (Senkung des Si-Gehaltes um 1 bis 2 % anstatt
0,2 bis 0,4 % bei Hochofenroheisen) gilt das vorgeschlagene Verfahren
für Roheisen
in ähnlicher
Weise auch für Ferrolegierungen
bei angemessener Einstellung des Gehaltes an Sauerstoff und Kühl-/Entschwefelungsmittel.