(19)
(11) EP 0 360 223 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
04.08.1993  Patentblatt  1993/31

(21) Anmeldenummer: 89117308.0

(22) Anmeldetag:  19.09.1989
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5C21C 1/02

(54)

Mittel zur Entschwefelung von Eisenschmelzen und ein Verfahren zur Herstellung des Mittels sowie ein Verfahren zur Entschwefelung von Eisenschmelzen mit dem Mittel

Agent and method for desulfurizing molten ferrous metal and a process for the production of this agent

Agent et procédé de désulfuration de bains de fer fondu et procédé pour fabriquer cet agent


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE DE ES FR GB IT LU NL SE

(30) Priorität: 20.09.1988 DE 3831831

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
28.03.1990  Patentblatt  1990/13

(73) Patentinhaber: SKW Trostberg Aktiengesellschaft
83308 Trostberg (DE)

(72) Erfinder:
  • Lischka, Helmut, Dr.
    D-8223 Trostberg (DE)
  • Gmöhling, Werner, Dr.
    D-8221 Hufschlag (DE)
  • Hieber, Gerd, Dr.
    D-8221 Seeon (DE)

(74) Vertreter: Huber, Bernhard, Dipl.-Chem. et al
Patentanwälte H. Weickmann, Dr. K. Fincke F.A. Weickmann, B. Huber Dr. H. Liska, Dr. J. Prechtel, Dr. B. Böhm Postfach 86 08 20
81635 München
81635 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 170 407
EP-A- 0 292 205
DE-A- 2 531 047
US-A- 4 541 867
EP-A- 0 226 994
DE-A- 2 422 072
DE-A- 2 635 651
   
  • THYSSEN TECHNISCHE BERICHTE Nr. 1, 1987, Seiten 21-33, Duisburg, DE; H.P. HAASTERT et al.: "Entwicklungen der Injektionsmetallurgie bei der Stahlherstellung"
  • Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 2, S. 302
   
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Entschwefelung von Eisenschmelzen, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Verfahren zur Entschwefelung von Eisenschmelzen. Das Mittel enthält Calciumcarbid und eine metallische Komponente.

[0002] Die Entschwefelung von Roheisen außerhalb des Hochofens durch injektionsmetallurgische Verfahren ist ein fest etablierter Prozeß bei der Herstellung von Stahl. Zur Verminderung des Schwefelgehaltes im Roheisen haben sich in der Praxis zwei Verfahren besonders gut bewährt, nämlich die Entschwefelung in der Torpedopfanne und die Behandlung des Roheisens in der Chargierpfanne im Stahlwerk. Nach beiden Verfahren wird injektionsmetallurgisch entschwefelt, d.h. das Entschwefelungsgemisch wird durch eine Tauchlanze mittels eines Inertgasstromes in die Roheisenschmelze eingeblasen.

[0003] Zur Ausübung dieses Verfahrens haben sich in der Praxis Entschwefelungsgemische aus Calciumcarbid und Magnesium mit gegebenenfalls weiteren Zusätzen wie beispielsweise gasabspaltende Kohle, Erdalkalicarbonate, Calciumoxid und Calciumfluorid oder Kalkstickstoff als vorteilhaft herausgestellt. Beispielhaft seien einige Schriften, in denen solche Gemische beschrieben sind, genannt: DE-OS 25 31 047, DE-OS 26 50 113, DE-OS 27 08 424, DE-OS 27 41 588, DE-OS 35 44 562, Stahl und Eisen 105 (1985), Nr. 11, S. 627 bis 630.

[0004] Nachteilig an einigen dieser Verfahren ist der Einsatz eines Stoffgemisches, das nicht mischungsstabil ist. Magnesium, das eine rasche und gezielte Entschwefelung des Roheisens ermöglicht, ist somit in seiner Menge nicht mit der notwendigen Genauigkeit dosierbar.

[0005] Soweit die vorstehend genannten Verfahren eine getrennte Zugabe des Magnesiums zur Entschwefelungsmischung in Form der Koinjektion vorsehen, ist ein relativ großer apparativer Aufwand erforderlich, um die Komponenten exakt dosieren zu können. Um bei der Koinjektion gezielt dosieren zu können, verwendet man häufig Magnesium im Gemisch mit Schlacke, mit Aluminiumkrätze oder anderen oxidischen Verbindungen. Auch diese Mittel entmischen sich und lösen daher das Problem nicht.

[0006] Aus vorgenannten Gründen fehlte es nicht an Versuchen, Magnesium enthaltende Entschwefelungsmittel in Form von Pellets, Fülldrähten oder durch Beschichtung herzustellen, welche diesen Mitteln eine vereinfachte Handhabung und eine erhöhte Verfahrenswirksamkeit verleihen sollten. Ein derartiges Entschwefelungsmittel wird beispielsweise in der DE-AS 12 99 670 offenbart. Es weist einen Mehrschichtenaufbau auf und kann neben Magnesium und Calciumcarbid weitere entschwefelnd wirkende Bestandteile enthalten. Die Dimension und die Zusammensetzung der in dieser Schrift offenbarten Preßlinge ist zum Einsatz beim Koinjektionsverfahren jedoch ungeeignet.

[0007] Des weitern ist aus der DE-OS 24 22 072 ein Entschwefelungsmittel auf der Basis von Calciumcarbid bekannt, das mit Magnesiummetall beschichtet ist. Die Beschichtung erfolgt nach dem Verfahren dieser Schrift durch Bedampfen des Calciumcarbidkorns mit Magnesiumdampf. Das Verfahren ist unter heutigen wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu aufwendig und zu kostenintensiv, um dieses Produkt, selbst bei eventueller technischer Eignung, zur Koinjektion einzusetzen. Die Entschwefelung mittels einer Calciumcarbid-Magnesiummetall-Mischung in Form eines Fülldrahtes oder in Form von Stangen, wie sie der DE-OS 27 38 379 entnommen werden kann, scheidet aus verständlichen Gründen beim Koinjektionsverfahren aus. Schließlich lehrt die US-PS 4,541,867 die Herstellung eines mit Kohlenstoff beschichteten, körnigen Mittels, das als Zusatz zu Stahlbädern und zur Entschwefelung derselben verwendet werden kann. Das Mittel kann u.a. aus Magnesium und Calciumcarbid bestehen. Der Überzug wird durch Vermischen der Bestandteile des Mittels mit einem polymerisierbaren Öl, dessen thermischer Polymerisation und seiner anschließenden teilweisen thermischen Zersetzung hergestellt. Auch dieses Herstellungsverfahren erfordert relativ großen apparativen Aufwand und hohen Energieeinsatz.

[0008] Aus der EP-A-0226994 ist es bekannt, einem Mittel, daß aus Calciumcarbid und getrockneter Kohle besteht, Magnesium zuzudosieren, so daß das Mittel als homogenes Gemisch pneumatisch in eine Eisenschmelze gefördert werden kann. Das verwendete Magnesium besitzt eine Korngröße < 1 mm, bevorzugt < 500 um, besonders bevorzugt < 350 um. Die anderen Bestandteile des Mittels, also das Calciumcarbid und die Kohle, werden dort soweit zerkleinert, daß mindestens 90 Gew.-% des Gemisches eine Korngröße < 200 um, bevorzugt aber 90 % eine Korngröße < 100 um, und 40 bis 65 Gew.-% einer Korngröße < 50 um aufweisen. Es wurde jedoch gefunden, daß die Auflockerung bei einem solchen Gemisch einen deutlichen Sichteffekt verursacht, wobei sich die Magnesium- und Calciumcarbidkomponenten voneinander trennen und diese Unterschiede im Gemisch zu Problemen bei der Entschwefelungsbehandlung führen, da sich die Gemischzusammensetzung und damit des in Wirksamkeit im Verlauf der Behandlung ändern, so daß das Gemisch zwar homogen herstellbar ist, beim Transport und Fluidisieren aber einem Trenneffekt unterliegt, bei dem zuerst die größeren (Magnesium) Teilchen ausgetragen werden.

[0009] Allgemein sei noch angemerkt, daß aufgrund des hohen Magnesiumdampfdruckes bei den Temperaturen des Roheisens der Magnesiumeintrag in die Schmelze Probleme aufwirft. Eine gute Dosierbarkeit der Magnesiumkomponente ist daher verfahrenswesentlich, wird aber von den heute bekannten Entschwefelungsmitteln nicht zufriedenstellend erfüllt. Speziell wenn Magnesium ohne den Koinjektionspartner Calciumcarbid eingeblasen wird, kommt es zum Eisenauswurf und zu Lanzenverstopfern. Ein Nachteil allgemeiner Art bekannter Gemische liegt darin, daß sie einen Füllstoffanteil von 20 bis 34 Gew.-% aufweisen, der nicht an der Entschwefelung beteiligt ist. Ein weiterer Nachteil bekannter Gemische von Magnesium mit Füllstoffen wie Aluminium, Aluminiumoxid oder Kugelmühlenstaub besteht darin, daß diese sich relativ schnell entmischen, so daß der Magnesiumanteil anfangs hoch ist und danach absinkt. Wegen dieser Inhomogenität ist ein höherer Materialeinsatz bei schlechterer Wirkung erforderlich.

[0010] Es bestand daher die Aufgabe, ein freifließendes, schlackenarmes und kostengünstiges Mittel bereitzustellen, das Calciumcarbid und eine metallische Komponente enthält, das sich zur Injektion bei der Entschwefelung von Roheisenschmelzen eignet und die genannten Nachteile nicht aufweist.

[0011] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Mittel zur Entschwefelung von Eisen, enthaltend Calciumcarbid und eine metallische Komponente, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, das Mittel ist dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumcarbid und die metallische Komponente in solcher Form vorliegen, daß das Schüttgewicht der eingesetzten Komponenten im Bereich von 0,7 bis 1,0 g/cm3 und die Korngröße im Bereich von 0,1 bis 3 mm liegt, und daß die Teilchen der beiden Komponenten mit einem Haftmittel und einem feinteiligen Staub einer Korngröße < 10 um beschichtet sind.

[0012] In der Firmenschrift Thyssen Tech. Ber. Heft 1/1987, Seite 21 bis 33 wird angegeben, daß einige Hersteller Dichte- und Korngrößenverteilung des Inertstoffes denen des Magnesiums anpassen, d.h. Magnesium und Inertstoff (zur Erleichterung der pneumatischen Förderung und Hervorrufen des Schatteneffektes beim Übergang des Magnesiusm aus der Lanze in die Schmelze) besitzen eine angepaßte Dichte und Korngröße. Erfindungsgemäß besitzt hingegen das Inertmaterial (Beschichtungsmittel für Magnesium und Calciumcarbid) eine Korngröße von < 10 um; es ist also etwa um eine Zehnerpotenz kleiner als das eigentliche Entschwefelungsmittel, und kann damit mit Hilfe eines Haftvermittlers auf die Oberfläche der Bestandteile des Entschwefelungsmittels aufgebracht werden.

[0013] Erfindungsgemäß wird ein Mittel zur Entschwefelung von Eisenschmelzen zur Verfügung gestellt, das aus zwei Komponenten besteht, die sich auch bei längerem Stehen, beim Transport, bei längerer Lagerung im Silo oder bei der pneumatischen Förderung nicht entmischen und das daher sehr gut dosierbar ist. Dadurch läßt sich die Einblasrate der metallischen Komponente sehr gut steuern, was von grundlegender Bedeutung für eine gezielte Entschwefelung mit dem Ergebnis eines optimalen Kosten-Nutzen-Effektes ist. Das erfindungsgemäße Mittel kann alleine zur Entschwefelung verwendet werden. Ebenso geeignet ist es jedoch zur Koinjektion in Verbindung mit anderen Entschwefelungsmitteln, wie sie beispielsweise in der EP 0 226 994 A1 beschrieben sind.

[0014] Das erfindungsgemäße Mittel besteht im wesentlichen aus zwei Komponenten, nämlich Calciumcarbid und einer metallischen Komponente. Die metallische Komponente kann Calcium, Magnesium oder Legierungen hiervon sein. Bevorzugt wird für das Entschwefelungsmittel Magnesiummetall verwendet. Der jeweilige Anteil der beiden Komponenten in dem Gemisch ist an sich nicht kritisch und kann in weiten Bereichen variieren. Üblicherweise enthält das erfindungsgemäße Mittel 10 bis 90 Gew.-% Calciumcarbid, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, und 90 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 20 Gew.-% metallische Komponente.

[0015] Die beiden erfindungsgemäß wesentlichen Komponenten werden in solcher Form eingesetzt, daß ihr Schüttgewicht und ihre Korngröße im selben Bereich liegen. In der Regel wird dabei das Schüttgewicht der metallischen Komponente an das Schüttgewicht von Calciumcarbid angeglichen, daher wird das Schüttgewicht auf einen Bereich von 0,7 bis 1,0 g/cm3, bevorzugt 0,8 bis 0,9 g/cm3 eingestellt. Die Herstellung der beiden Komponenten mit dem entsprechenden Schüttgewicht geschieht nach an sich bekannten Methoden.

[0016] Die Korngröße der beiden Komponenten wird ebenfalls im selben Bereich eingestellt durch entsprechende Vermahlung. Die Körngröße liegt im Bereich von 0,1 bis 3 mm, bevorzugt 0,3 bis 1 mm.

[0017] Außerdem werden die Teilchen der beiden Komponenten beschichtet. Zur Beschichtung wird ein Haftmittel auf die Teilchen aufgebracht und anschließend ein feinteiliger Staub einer Korngröße von < 10 um. Die Beschichtung betragt 1 bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des gesamten Korns. Als Haftmittel wird dazu eine ölige Flüssigkeit eingesetzt, die auf den Teilchen haftet. Geeignet sind hierzu z.B. Pflanzenöle, Siliconöle und/oder Mineralöle. In einem zweiten Schritt wird dann ein feinteiliger Staub aufgebracht. Geeignet für die Beschichtung sind silicatische Stäube oder oxidische Stäube, wie sie beispielsweise in der Aluminiumindustrie entstehen. Beispiele sind feinteilige Kieselsäure, Bentonit und/oder Ofenfilterstaub aus der Produktion von Calcium-Silicium und/oder Ferro-Silicium und/oder anderen FerroLegierungen sowie andere oxidische Verbindungen wie z.B. Calciumaluminate.

[0018] Aufgrund der Eigenschaften dieses Mittels ist die Entmischung besonders gering und die Dosierbarkeit damit noch präziser möglich. Eine typische und besonders bevorzugte Zusammensetzung enthält 45 Gew.- % Magnesium, 45 Gew.-% technisches Calciumcarbid, dessen Gehalt an CaC2 üblicherweise bei 65 bis 80 Gew.-% liegt, 0,5 Gew.-% eines Öls und 9,5 Gew.-% eines Schichtstoffes.

[0019] Die Beschichtung des erfindungsgemäßen Mittels ist besonders vorteilhaft. Diese Maßnahme bewirkt die Herstellung stoffgleicher Oberflächen der beiden Bestandteile Calciumcarbid und metallische Komponente. Eine stoffgleiche Oberfläche, beispielsweise in Form eines Kieselsäure enthaltenden Überzuges verleiht dem Mittel nicht nur ausgezeichnete Fließeigenschaften, sondern wirkt insbesondere einer Entmischung der Bestandteile entgegen, so daß beim Transport, bei der Handhabung und Silolagerung die Homogenität des Mittels voll erhalten bleibt.

[0020] Als Haftvermittler werden hochviskose Öle, insbesondere solche pflanzlicher Herkunft, aber auch Siliconöle und/oder Mineralöle verwendet. Um eine Zersetzung des Carbids zu vermeiden, werden wasserfreie oder wasserarme Öle bevorzugt, deren Gewichtsanteil am Mittel 0,1 bis 1 Gew.-% beträgt. Sie bilden die Grundlage für einen fest haftenden, lückenlosen Überzug, der dem Mittel die gewünschten Eigenschaften verleiht. Ein weiterer Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform liegt darin, daß das Öl auch noch Feinanteile an Carbid und Magnesium bindet und auf diese Weise das Entschwefelungsmittel staubfrei macht. Außerdem wird die Empfindlichkeit der Carbidkomponente gegenüber Feuchtigkeit herabgesetzt.

[0021] Auf die Haftschicht wird eine Schicht aus feinteiligem Staub aufgetragen. Dazu werden Stäube mit einer Körnung unter 10 um verwendet. Der Anteil des feinteiligen Staubs am Entschwefelungsmittel beträgt 2 bis 10 Gew.-%.

[0022] Die Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels erfolgt durch einfaches Mischen von technischem Calciumcarbid und der metallischen Komponente in der gewünschten Körnung unter Inertgasatmosphäre.

[0023] Nach Vermahlung der beiden Komponenten auf die gewünschte Teilchengröße wird die Partikeloberfläche mit dem Öl benetzt und der feinteilige Staub anschließend aufgebracht. Das Verfahren kann sowohl chargenweise in Trommel-, Trog- oder Kegelstumpfmischern, als auch kontinuierlich beispielsweise in Schneckenmischern erfolgen. Obwohl das aus beschichteten Teilchen bestehende Mittel weniger entzündlich ist als feinteiliges Magnesium, erfolgt der Mischvorgang dennoch ebenfalls zweckmäßigerweise unter einer trockenen Inertgasatmosphäre, um bei der Herstellung, bei der das Magnesium und das Calciumcarbid frei vorliegen - Feuchtigkeit auszuschließen und zugleich die Gefahr einer Staubexplosion durch eventuell vorhandenes feinteiliges Magnesium auszuschließen.

[0024] Das erfindungsgemäße Mittel kann ohne irgendwelche Zusätze oder Verdünnungsmittel mit Argon oder Stickstoff als Trägermedium in die Metallschmelze eingeblasen werden. Ebenso kann es als Koinjektionspartner mit anderen Entschwefelungsmitteln verwendet werden. Ohne einen Eisenauswurf befürchten zu müssen, kann das Mittel als solches oder gemeinsam mit einem anderen Entschwefelungsgemisch mit einer Förderrate von 10 bis 100 kg/min problemlos eingeblasen werden, wobei die bevorzugte Förderrate bei 20 bis 40 kg/min liegt. Die hohe Förderrate ermöglicht eine wesentliche Verkürzung der Blaszeiten und darüberhinaus kann der Füllgrad der Roheisenpfannen durch das ruhige Blasverhalten des Mittels erhöht werden.

[0025] Die Produktivität des Entschwefelungsverfahrens wird durch Verwendung des erfindungsgemäßen Mittels beträchtlich verbessert. Zur Vermeidung der heftigen Magnesiumverdampfungsreaktion in der heißen Roheisenschmelze enthält das Mittel im wesentlichen aktiv entschwefelndes Calciumcarbid und nur geringe Mengen inaktiver Komponenten.

[0026] Erfindungsgemäß wird damit ein Mittel zur Verfügung gestellt, das aus technischen, metallurgischen und ökonomischen Gründen eine äußerst flexible Entschwefelungsmethode zuläßt.

[0027] Die Erfindung wird durch folgende Figuren und Beispiele erläutert.

Figur 1 zeigt ein Diagramm, in dem die Veränderung der Zusammensetzung eines hinsichtlich Korngröße und spez. Gewicht angeglichenen Gemisches aus 55 Gew.-% Calciumcarbid und 45 Gew.-% Magnesium nach der Auflockerung in einem Silo dargestellt wird (+). Bei der Entnahme des Gemisches werden Magnesiumgehalte zwischen 46,4 und 42,3 Gew.-% gefunden, was einen Streubereich von 4,1 Gew.-% Magnesium bedeutet. Ein gleichartiges, jedoch beschichtetes Gemisch aus 45 Gew.-% Calciumcarbid, 45 Gew.-% Magnesium und 10 Gew.-% Beschichtung (D) zeigte nach Auflockerung und Entnahme Magnesiumgehalte zwischen 46,2 und 44,6 Gew.-% Mg, was einem Streubereich von 1,6 Gew.-% entsprach.

Figur 2 In diesem Fall bestand das Gemisch aus 20 Gew.-% Magnesium der Körnung 0,3 bis 1 mm und fein aufgemahlenem Calciumcarbid der Körnung < 0,1 mm (vgl. Beispiel 8). Das Diagramm zeigt die Entmischung des Magnesiums bei der Auflockerung und anschließender Entnahme, wobei Magnesium-Gehalte zwischen 24,2 und 17,0 Gew.-% Mg erhalten wurden, was einer Streubreite von 7,2 Gew.-% Mg entsprach.

Figur 3 zeigt ein Diagramm, in dem die Veränderungen des Entschwefelungsgrades für ein Gemisch nach dem Stand der Technik (durchgezogene Kurve) dargestellt ist; ferner wird die Streubreite des Endschwefelgehaltes SE - 1/1000 % für ein erfindungsgemäßes Gemisch (schraffierter Bereich) angegeben. In jedem Fall wird die gleiche Gemischzusammensetzung und die gleiche Menge an Gemisch in die Eisenschmelze eingeblasen. Mit dem Gemisch nach dem Stand der Technik war der Entschwefelungseffekt am Beginn der Behandlung größer als am Ende, nachdem das Gemisch dann infolge des Sichteffektes im Silo weniger Magnesium enthielt. Wurde das erfindungsgemäße Gemisch verwendet, blieb der Entschwefelungseffekt innerhalb eines relativ engen Streubereichs konstant.


Beispiele



[0028] Die Entschwefelung des Roheisens (RE) erfolgte in einer Chargierpfanne, die 230 t Eisen mit einer Temperatur von 1350°C enthielt. Die jeweils verwendeten Gemische zur Entschwefelung wurden durch eine Tauchlanze pneumatisch mittels Argon eingeblasen.

[0029] Beispiel Nr. 1 stellt ein Vergleichsbeispiel mit einem handelsüblichen Gemisch zur Entschwefelung dar (Mg 50 = 50 Gew.-% Magnesiummetall + 50 Gew.-% Kugelmühlenstaub (AI2O3)).

[0030] Beispiel Nr. 2 und 3 wurden mit dem Mittel der Erfindung CaM 45 der bevorzugten Zusammensetzung durchgeführt. CaM 45 besteht aus 45 Gew.-% technischem Calciumcarbid, 45 Gew.-% Magnesiummetall, 9,5 Gew.-% Ofenfilterstaub aus der FeSi-Produktion und 0,5 Gew.-% Siliconöl. Die Koinjektionsversuche Nr. 4 und Nr. 5 erfolgten mit CaM 45 gemeinsam mit CaD C5 (95 Gew.-% techn. Calciumcarbid + 5 Gew.-% Flammkohle).

[0031] Beispiel Nr. 6 veranschaulicht die Koinjektion eines Mittels CaM 25 der Zusammensetzung: 25 Gew.-% Magnesiummetall, 65 Gew.-% technisches Calciumcarbid, 9,5 Gew.-% Ofenfilterstaub aus der CaSi-Produktion und 0,5 Gew.-% Silikonöl, gemeinsam mit CaD 45.

[0032] Abkürzungen:

E = Entschwefelungsgrad des RE

SA = Schwefelgehalt (Gew.-% 10-3) im RE vor der Behandlung

SE = Schwefelgehalt (Gew.-% ● 10-3) im RE nach der Behandlung

AS = SA - SE




Beispiel 7



[0033] Ein Silo mit 25 - 30 t Gemisch 1, 2 und 3 wurde jeweils insgesamt 10 x 3 Minuten lang über die Auflockerungsvorrichtung mit 10 m3 Gas/Minute beaufschlagt. Zwischen den einzelnen Auflockerungsschritten wurde eine Pause von 5 Minuten eingelegt, damit das Gemisch sich wieder setzen konnte. Die gesamte Auflockerungsbehandlung dauerte 80 Minuten. Danach wurde das Gemisch entladen und beprobt. Die Entladezeit dauerte ca. 60 Minuten für 25 t, wobei alle 5 Minuten eine 6 kg-Probe (10 bis 12 Proben) entnommen wurde. Die Entnahmezeit für die 6 kg Material betrug ca. 20 Sekunden. Diese 6 kg wurden mit einem genormten Probenteiler auf eine für die Analyse des Magnesiumgehalts ausreichenden Menge reduziert.



[0034] Die Ergebnisse sind in der Figur 1 dargestellt.

[0035] Das beschichtete Gemisch (CaM 45 beschichtet) entmischt sich praktisch nicht, das unbeschichtete Gemisch (CaM 45 unbeschichtet) erfährt lediglich eine leichte Entmischung, die in ihrer Größenordnung bisher nicht erreicht wurde.

Beispiel 8 (Vergleich)



[0036] Es wurde ein Entschwefelungsmittel gemäß dem Stand der Technik untersucht, bei dem die Körnung des Magnesiums zwischen 0,3 - 1 mm, die des Calciumcarbids < 0,1 mm betrug. Die Auflockerung verursachte bei diesem Gemisch einen deutlichen Sichteffekt, wobei sich die Magnesium- und Calciumcarbidkomponenten voneinander trennen, was deutlich Figur 2 zu entnehmen ist. Der Magnesiumgehalt beträgt anfänglich etwa 24 Gew.-% und endet bei etwa 17 Gew.-%. Diese Unterschiede im Gemisch führen zu Problemen bei der Entschwefelungsbehandlung, da sich die Gemischzusammensetzung und damit dessen Wirksamkeit im Verlaufe der Behandlung ändern.

[0037] Entschwefelung mit einem 20 Gew.-% Magnesium enthaltenden Gemisch unterschiedlicher Magnesium- und Calciumcarbidkörnung (Gemisch 3, gemäß Tabelle 1) Dieses Gemisch 3 wurde zur Entschwefelung eingesetzt und Figur 3 stellt die unterschiedlichen Schwefelend-Werte (SE -Werte) dar, die sich bei der Entschwefelungsbehandlung innerhalb einer 25 t-Gemischlieferung einstellen. Man erkennt, daß in Übereinstimmung mit dem aus Figur 3 entnehmbaren Sichteffekt zu Beginn der Entnahme des Gemisches aus dem Silo wesentlich tiefere SE -Werte erreicht werden als mit der Restmenge des im Silo noch vorhandenen Gemisches.

[0038] Bei Anwendung des erfindungemäßen, mischungsstabilen Gemisches weichen die SE -Werte nur unwesentlich von dem angestrebten Wert ab, was durch den schraffierten Bereich angezeigt wird.


Ansprüche

1. Mittel zur Entschwefelung von Eisen, enthaltend Calciumcarbid und eine metallische Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumcarbid und die metallische Komponente in solcher Form vorliegen, daß das Schüttgewicht der eingesetzten Komponenten im Bereich von 0,7 bis 1,0 g/cm3 und die Korngröße im Bereich von 0,1 bis 3 mm liegt, und daß die Teilchen der beiden Komponenten mit einem Haftmittel und einem feinteiligen Staub einer Korngröße < 10 um beschichtet sind.
 
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Komponente Magnesium ist.
 
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 90 Gew. % Magnesium und 90 bis 10 Gew. % Calciumcarbid enthält.
 
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße im Bereich von 0,1 bis 1 mm liegt.
 
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 1 bis 10 Gew. %, bezogen auf die beschichteten Teilchen, beträgt.
 
6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel eine ölige Flüssigkeit, vorzugsweise ein Pflanzenöl und/oder ein Siliconöl und/oder ein Mineralöl ist.
 
7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung feinteilige Kieselsäure, Bentonit und/oder Ofenfilterstaub aus der Produktion von Calcium-Silicium und/oder Ferro- Silicium und/oder anderen Ferrolegierungen und/oder andere oxidische Verbindungen enthält.
 
8. Verfahren zur Herstellung des Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Calciumcarbid und die metallische Komponente auf die erforderliche Größe vermahlt, unter Inertgasatmosphäre vermischt und anschließend mit einem Haftmittel versetzt und unter Zugabe eines feinteiligen Stoffes beschichtet.
 
9. Verfahren zur Entschwefelung von Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7 entweder allein oder im Koinjektionsverfahren zusammen mit weiteren Entschwefelungsmitteln mit einer Förderrate von 10 bis 100 kg/min in die Eisenschmelze einbringt.
 


Claims

1. Agent for desulphurising iron containing calcium carbide and a metallic component, characterised in that the calcium carbide and the metallic component are present in such a form that the bulk density of the components used lie in the range of 0.7 to 1.0 g/cm3 and the grain size in the range of 0.1 to 3 mm and that the particles of the two components are coated with an adhesive and a finely divided dust of a grain size of < 10 /1.m.
 
2. Agent according to claim 1, characterised in that the metallic component is magnesium.
 
3. Agent according to claim 1 or 2, characterised in that it contains 10 to 90 wt.% of magnesium and 90 to 10 wt.% of calcium carbide.
 
4. Agent according to one of claims 1 to 3, characterised in that the grain size lies in the range of 0.1 to 1 mm.
 
5. Agent according to one of claims 1 to 4, characterised in that the coating amounts to 1 to 10 wt.%, referred to the coated particles.
 
6. Agent according to one of claims 1 to 5, characterised in that the adhesive is an oily liquid, preferably a vegetable oil and/or a silicone oil and/or a mineral oil.
 
7. Agent according to one of claims 1 to 6, characterised in that the coating contains finely divided silicic acid, bentonite and/or furnace filter dust from the production of calcium-silicon and/or ferro-silicon and/or other ferrous alloys and/or other oxidic compounds.
 
8. Process for the production of an agent according to one of claims 1 to 7, characterised in that one grinds calcium carbide and the metallic component to the necessary size, mixes under inert gas atmosphere and subsequently mixes with an adhesive and coats with the addition of a finely divided material.
 
9. Process for the desulphurisation of iron, characterised in that one introduces into the iron melt an agent according to one of claims 1 to 7 either alone or in the co-injection process together with further desulphurising agents with a conveying rate of 10 to 100 kg/min.
 


Revendications

1. Agent de désulfuration du fer contenant du carbure de calcium et un composant métallique, caractérisé en ce que le carbure de calcium et le composant métallique se présentent sous une forme telle que la densité apparente des composants utilisés se situe dans le domaine de 0,7 à 1,0 g/cm3 et que la granulométrie se situe dans le domaine de 0,1 à 3 mm, et en ce que les particules des deux composants sont revêtues d'un agent adhésif et d'une poussière finement divisée présentant une granulométrie < 10 /.Lm.
 
2. Agent selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant métallique est le magnésium.
 
3. Agent selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient 10 à 90% en poids de magnésium et 90 à 10% en poids de carbure de calcium.
 
4. Agent selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la granulométrie se situe dans le domaine de 0,1 à 1 mm.
 
5. Agent selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement constitue 1 à 10% en poids par rapport aux particules revêtues.
 
6. Agent selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'agent adhésif est un liquide huileux, de préférence une huile végétale et/ou une huile de silicone et/ou une huile minérale.
 
7. Agent selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le revêtement contient de l'acide silicique finement divisé, de la bentonite et/ou de la poussière de filtre de four provenant de la production de calcium-silicium et/ou de ferrosilicium et/ou d'autres ferro-alliages et/ou d'autres composés oxydiques.
 
8. Procédé de préparation de l'agent selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on broie le carbure de calcium et le composant métallique à la dimension nécessaire, on les mélange sous atmosphère de gaz inerte puis on leur ajoute un agent adhésif et on les revêt par addition d'une substance finement divisée.
 
9. Procédé de désulfuration du fer, caractérisé en ce que l'on introduit dans le bain de fer fondu un agent selon l'une des revendications 1 à 7 seul ou, dans le procédé de co-injection, avec d'autres agents de désulfuration à un débit de transport de 10 à 100 kg/min.
 




Zeichnung