Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Öfen oder Gefässen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit der feuerfesten Aus kleidung von metallurgischen Öfen wie z. B. Trom mel- oder Wannenöfen, von Kupolöfen, von Pfannen oder von sonstigen Gefässen zur Aufnahme von Schlacke bzw. Schlackenbildner aufweisenden Metall schmelzen.
Bekanntlich unterliegt das feuerfeste Material solcher Auskleidungen einem chemischen Angriff durch die Schlacke bzw. die Schlackenbildner wie z. B. Ca0 (Kalziumoxyd), Cu0 (Kupferoxyd), Fe0 (Eisenoxyd) oder MnO (Manganoxyd) usw., welcher zu einer Auflösung und Zerstörung der Auskleidung führt. Dadurch wird die Haltbarkeit und Lebensdauer der feuerfesten Auskleidungen stark herabgesetzt. Dies hat zur Folge, dass die Auskleidungen in ver hältnismässig kurzen Zeitabständen, z.
B. bei sauer zugestellten Kupolöfen täglich, ausgebessert und oft vollständig erneuert werden müssen. Dadurch ent stehen nicht nur hohe Kosten, sondern auch erheb liche Ausfälle an Betriebszeit. Durch die Erfindung wird bezweckt, diese Nachteile so weit wie möglich zu beseitigen, ohne dadurch die günstigen metallurgi schen Einflüsse und Wirkungen der Schlacke wäh rend und nach dem Schmelzprozess zu beeinträchti gen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass dem Schmelzgut entweder vor oder während oder nach der Bildung der Schlacke solche schlackenregulierende Stoffe zugesetzt werden, die zusammen mit der Schlacke bzw. den Schlacken bildnern eine sich der feuerfesten Auskleidung gegen über mindestens annähernd indifferent verhaltende Schlacke ergeben. Als schlackenregulierende Stoffe, im folgenden kurz als Regulatorstoffe bezeichnet, werden insbesondere CaCOg (Kalkstein), Si02 (Quarz) und A120, (Tonerde) verwendet.
Gegebenenfalls wer den den Regulatorstoffen Zusatzstoffe wie Mg0 (Magnesiumoxyd), CaF2 (Flussspat), CaC2 (Kalzium- karbid), Na2COg (Soda) zugegeben. Vorzugsweise wird eine Regulatorstoffmischung verwendet, die aus wenigstens zwei der erstgenannten Stoffe (CaCO3, Si02 und A1201) zusammengesetzt ist.
Dabei ist es vorteilhaft, diese Stoffe und gegebenenfalls auch die Zusatzstoffe in möglichst feinkörniger oder pulveri sierter Form zu vermischen und zu Presslingen zu verarbeiten, die dann dem Schmelzgut zugesetzt wer den. Die Regulatorstoffe können ohne weiteres mit ihren natürlichen Verunreinigungen (d. h. mit ge störtem Kristallgitteraufbau) verwendet werden.
Durch die Erfindung wird vor allem erreicht, dass eine niedrigschmelzende Schlacke entsteht, welche die feuerfeste Auskleidung der Öfen, Pfannen oder sonstigen Gefässe sehr viel weniger angreift als die bisher bei solchen Schmelzprozessen gebildeten Schlacken. Dadurch wird die Haltbarkeit und Le bensdauer der Auskleidungen ganz erheblich, z. B.
um das Zwei- bis Dreifache oder mehr erhöht. Ausser- dem wird gegebenenfalls erreicht, dass bestimmte Gattierungsträger wie Si (Silizium), Ti (Titan) und S (Schwefel) oder dgl. eingespart werden, weil sich eine saure Schlacke gemäss der Erfindung auch gegenüber derartigen Stoffen mehr oder weniger indifferent vor Oxydation verhält.
Ferner wird durch das Verfahren gemäss der Erfindung bei Schmelz- oder Umschmelz öfen eine nicht unerhebliche Ersparnis an Brennstof fen oder entsprechenden Energieträgern erzielt, weil die Bildungswärme der Schlacke geringer als bei den bisherigen Verfahren ist.
Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung liegt bei sauer zugestellten, d. h. mit sauren Auskleidungen versehenen metallurgischen Öfen, Pfannen oder son- stigen Gefässen. Die Zusammensetzung der Regula- torstoffe richtet sich im wesentlichen nach der Art und Zusammensetzung des Auskleidungsmaterials so wie nach der Art und Menge der Zuschlagstoffe,
welche ausser dem metallischen Schmelzgut in dem jeweiligen Schmelzprozess verwendet werden. Dabei kann man praktisch in jedem Einzelfalle von einer Analyse der angefallenen Schlacke ausgehen und da nach die erforderliche Zusammensetzung der Regu- latorstoffe mit der Zusammensetzung des Ausklei- dungsmaterials derart abstimmen,
dass chemische Reaktionen zwischen Schlacke und Auskleidungs- material so weit wie möglich verhindert werden.
Beispielsweise kann bei einer Kupolofen-Schmel- zung, bei der ausser dem metallischen Schmelzgut Koks und Kalkstein (CaC03) eingesetzt werden, in dem Regulatorstoffgemisch der Anteil an CaCO3 ent sprechend verringert werden oder sogar ganz in Fort fall kommen.
So wurden bei einem Kupolofen mit einer sauren Auskleidung gute Ergebnisse mit einem Regulator- stoffgemisch-erzielt, welches eine Schlacke mit 45 bis 60 % SiO2, 4 bis 15 % A1203 und 20 bis 35 % Ca0, Rest Metalloxyde, ergab.
Dem Regulatorstoffgemisch können auch Koks- grus, Kalziumkarbid (CaC2) und andere exotherme Stoffe, Entphosphorungs- und/oder Entschwefelungs- mittel wie Flussspat und Soda und Legierungsträger wie Eisen-Mangan, Eisen-Phosphor, Kalzium-Silizium, Eisen-Titan, Eisen-Nickel, Magnesium-Nickel,
Eisen- Chrom-Nickel-Molybdän, Metalloxyde und Metall abfallprodukte wie z. B. Metallspäne oder dgl. zuge setzt werden.
Das Regulatorstoffgemisch kann auch vor seiner Zugabe mit Bindemitteln wie Sulfitlauge, Wasserglas, Zement oder dgl. vermischt werden. Das Gemisch kann in Form von Presslingen zugesetzt werden, ent weder allein oder zusammen mit den nichtmetalli- schen Zuschlägen.
In diesen Presslingen können ge gebenenfalls Hohlräume vorgesehen sein, in die Stoffe wie Koksgrus und andere exotherme Zusätze, Ent- phosphorungs- und Entschwefelungsmittel und Le gierungsträger der vorstehend genannten Art einzeln oder zu mehreren eingebracht werden können. Hygro skopische Stoffe wie z.
B. Kalziumkarbid (CaC2) können vorteilhaft in luftdicht verschlossenen Hülsen oder ähnlichen Umhüllungen eingebracht werden.
Das Regulatorstoffgemisch kann auch insgesamt in Behältern oder Beuteln aus Eisenblech, Kunststoff oder Papier zugesetzt werden, wobei in diese Behälter gegebenenfalls auch Zuschlagstoffe der vorstehend genannten Art eingebracht werden können.
Das Regulatorstoffgemisch kann aus Naturpro dukten und/oder Abfallprodukten bestehen.
Je nach den vorliegenden Verhältnissen und Be dingungen kann das Regulatorstoffgemisch auf ver schiedene Weise und in verschiedenen Phasen des Schmelzprozesses, des Transportes des Schmelzgutes oder der weiteren Behandlung des Schmelzgutes zu gesetzt werden. Vorzugsweise wird das Gemisch in brikettierter Form vor Bildung einer Schlacke im Ofen oder vor dem Einfüllen des Schmelzgutes in eine Pfanne oder ein sonstiges Gefäss eingesetzt.
Bei spielsweise wird das Regulatorstoffgemisch in einen Kupol- oder Trommelofen zusammen mit dem metal lischen Beschickungsgut eingeführt. Bei einer Pfanne kann man zweckmässig das Regulatorstoffgemisch an der Randzone, wo normalerweise die Reaktion zwischen der Schlacke und der feuerfesten Ausklei dung erfolgt,
konzentrierter aufgeben als in der Pfannenmitte. Das Regulatorstoffgemisch kann auch beim Abstich des Ofens der Ofenschlacke in der Giessrinne zugesetzt werden. Ferner könnte das Re gulatorstoffgemisch durch mechanische Vorrichtun- gen in die Schlacke eingerührt werden.
<I>Beispiel 1</I> In einem sauer zugestellten Trommelofen, der zur Erschmelzung von ferritischem Temperguss dient, hat die aus einer Stampfmasse bestehende feuerfeste Aus kleidung z. B. folgende Zusammensetzung: ca. 88-95 % Si02 ca. 11- 4 % A120, Rest Fremdoxyde Neben Roheisen, Stahlschrott, Ferrosilizium, Ferro- mangan, wurde bisher Kalkstein als Schlackenbildner verwendet.
Die metallische Schmelze hat in diesem Falle die übliche Zusammensetzung des amerikani schen Tempergusses, während die Schlacke neben ca. 30-40 % Ca0, ca. 45-55 % Si02 und ca. 5-10 % A1203 sowie einige Anteile Metalloxyde enthält.
Der prozentuale Gehalt an SiO2 und Al2O3 stammt im wesentlichen aus der feuerfesten Auskleidung, ein weiterer Teil der Kieselsäure kommt von der Oxyda tion Si-reicher Gattierungsträger. Daraus ist ersicht lich, dass der bisher zur Schlackenbildung verwen dete Kalkstein eine auflösende Wirkung auf die feuer feste Auskleidung hatte.
Ausserdem bindet das durch Dissoziation entstehende CaO die Oxyde der Eisen begleiter, vor allem Silizium. Die bisherige Chargen zahl oder Erschmelzungsmenge betrug 45-60 Char gen bzw. 600-750 Tonnen Temperguss.
Wenn nun anstelle des bisherigen Kalksteinzu- satzes ein Regulatorstoffgemisch gemäss der Erfin dung mit 45-65 % CaCO3 <B>6-12</B> % A1202 50-35 % SiO2 in feinkörniger Mischung und in Brikettform zugege ben wurde, bei gleichbleibendem metallischem Ein satz, konnten nachstehende Erfolge erzielt werden: 1.
Das indifferente Verhalten der Schlacke ermög lichte eine Chargenzahl von 140-150 und eine Er schmelzungsmenge von 1900-2000 Tonnen.
2. 40-60 % an Ferrosilizium konnten im Einsatz eingespart werden.
<I>Beispiel 2</I> In einem sauer zugestellten Elektro-Kohlenstab- ofen hat die verwendete Ofenauskleidung folgende Zusammensetzung: 92-96 % Si02 7- 3 % A1203 Rest Fremdoxyde In diesem Ofen wird eine Ferrosiliziumschmelze mit einem Si-Gehalt von 18 % hergestellt. <RTI
ID="0003.0014"> Bisher wurde kein Schlackenbildner zugesetzt, und durch die Re aktion des Luftsauerstoffes mit der Schmelzbadober- fläche entstand eine Fe-reiche, natürliche Schlacke.
Die Analyse sagt aus, dass neben ca. 50 % Fe0 etwa 50 % SiO2,
A1203 usw. vorliegen. In diesem Falle übernimmt das Eisenoxyd die Aufgaben des Kalzium- oxydes und neutralisiert sich mit den sauren Bestand teilen der Ofenauskleidung und zum Teil der Gattie- rungsträger. Dementsprechend wird die Ofenausklei dung teilweise aufgelöst und zerstört.
Erfindungsgemäss wird ein Regulatorstoffgemisch mit 35-50 % CaCO3, 8-15 % A1203 und 35-60 % SiO2 in feinkörniger oder brikettierter Form vor oder während der Schmelzung zugesetzt.
Dadurch wird die Verflüssigung des Ofenfutters verhindert, und wäh rend früher etwa 15 Chargen mit einer einmaligen Ofenauskleidung erzielt wurden, so liegt erfindungs- gemäss die Chargenzahl in einem Bereich von 50-60 Schmelzungen. Weitere Vorteile ergeben sich durch geringere Abbrände des metallischen Einsatzes, vor allem der Siliziumträger. Das Ausbringen an flüssigem Metall steigt ebenfalls an.
<I>Beispiel 3</I> In einem sauer zugestellten Kupolofen, der bisher ebenfalls neben den Gattierungsträgern, wie im Bei spiel 1, mit Kalkstein gefahren wurde, konnten durch Zusatz eines Regulatorstoffgemisches mit der Zu sammensetzung 45-65 % CaCO3 6-12 % A12O3 50-35 % Si02 zum Beschickungsgut folgende Vorteile erzielt wer den:
1. An feuerfestem Material wurden 30-70 % der vorher benötigten Materialmenge erspart.
2. Die Brennstoffersparnis betrug bei Kokskoh- lenstoff 10-20 %, bei zusätzlicher Verwendung von Kalziumkarbid (CaC2) 20-80 % an CaC2.
3. Es wurde eine beachtliche Verringerung des Si-Abbrandes erzielt. <I>Beispiel 4</I> Bei einem sauer zugestellten Kupolofen, bei wel chem dem Beschickungsgut ein Regulatorstoffgemisch mit der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 3 zugesetzt wurde, konnten ausserdem metallurgische Vorteile erreicht werden a) durch eine Beeinflussung des Schwefelgehaltes, wobei in der im Beispiel 3 angegebenen Zusammen setzung des Regulatorstoffgemisches ein Anteil von 10-15 % CaCO3 (Kalkstein)
durch eine äquivalente Menge des Zusatzstoffes CaF2 (Flussspat) oder an derer Kalziumträger ersetzt wurde. In diesem Falle wird das indifferente Verhalten des Regulatorstoff- gemisches gegenüber der Ofenauskleidung zwar etwas beeinträchtigt, aber dafür die Löslichkeit des Schwe fels in der Schlacke wesentlich erhöht;
b) durch eine höhere Aufnahme von Fe0 in der Schlacke, wenn das im Beispiel 3 angegebene Regu- latorstoffgemisch durch Erhöhung der Si03 und A1203 Gehalte bei entsprechender Verringerung der basischen Komponente CaCO3 verändert wurde.
<I>Beispiel 5</I> Aus einem basisch zugestellten Siemens-Martin- Ofen wird eine Stahlschmelze mit einer Schlacke, die ca. 50 % Ca0, 10 % Fe0, 2 bis 8 % MnO + Mg0,
8-22 % SiO2 und 1-3 % A1203 neben anderen Oxy- den enthält, in eine sauer zugestellte Pfanne einge füllt.
Bevor das Schmelzgut mit Schlacke in die Pfanne eingefüllt wird, wird auf den Pfannenboden ein Regulatorstoffgemisch (in körniger oder briket tierter Form) eingesetzt, welches folgende Zusammen setzung hat: 0-30 % CaCO3 50-90 % Si02 3-18 % A1203 Es zeigt sich, dass die Auskleidung der Pfanne da durch erheblich weniger angegriffen wird und eine mehrfache Haltbarkeit als bisher erhält.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann auch bei Öfen und Gefässen mit andersartig aufgebauten Auskleidungen wie z. B. solchen aus Chrom magnesit, Dolomit, Korund, Sillimanit, Chromoxyd, Zirkonoxyd, Spinell oder Forsterit, Anwendung fin den, wobei die Zusammensetzung des Regulator- stoffgemisches diesen Auskleidungen und den even tuell verwendeten Schlackenbildnern wie z.
B. Dolo- mit oder Kalkstein so angepasst wird, dass eine sich der Auskleidung gegenüber möglichst indifferent ver haltende Schlacke gebildet wird.
In jedem Falle ist die gewünschte Wirkung des Regulatorstoffgemisches auf die feuerfeste Ausklei dung am günstigsten, wenn die Bestandteile des Re gulatorstoffgemisches in möglichst feinkörniger oder pulverisierter Form und in möglichst homogener Ver teilung angewendet werden, um eine möglichst grosse Oberflächenreaktion zu erhalten. Ein durch natür liche Verunreinigungen etwas verminderter Reinheits grad der Bestandteile (gestörter Kristallgitteraufbau durch Einbau fremder Ionen) ist für die Wirkung des Verfahrens nicht schädlich, sondern sogar vorteilhaft, weil dann eine starke Beschleunigung der Reaktionen in dem Regulatorstoffgemisch eintritt.
Beispielsweise reagiert amorphe Kieselsäure (Si02) leichter als kri- stallinische Kieselsäure (Quarz) mit basischen Oxyden wie z. B. CaO (Kaliumoxyd). Die angestrebte Bildung einer Schlacke, die sich der Ofenauskleidung gegen über neutral verhält, wird dadurch entsprechend be schleunigt.
Method for improving the durability of the refractory lining of metallurgical furnaces or vessels. The invention relates to a method for improving the durability of the refractory lining from metallurgical furnaces such. B. Trom mel- or tub furnaces, cupolas, pans or other vessels for receiving slag or slag-forming metal melt.
It is known that the refractory material of such linings is subject to chemical attack by the slag or the slag formers such as. B. Ca0 (calcium oxide), Cu0 (copper oxide), Fe0 (iron oxide) or MnO (manganese oxide) etc., which leads to a dissolution and destruction of the lining. This greatly reduces the durability and service life of the refractory linings. This has the consequence that the linings in relatively short time intervals, z.
B. with sour lined cupolas daily, have to be repaired and often completely renewed. This not only results in high costs, but also in considerable loss of operating time. The aim of the invention is to eliminate these disadvantages as far as possible without thereby impairing the favorable metallurgical rule influences and effects of the slag during and after the melting process.
The method according to the invention essentially consists in adding to the melt material either before, during or after the formation of the slag, such slag-regulating substances which, together with the slag or slag, form a refractory lining that is at least approximately indifferent to the refractory lining Yield slag. CaCOg (limestone), SiO2 (quartz) and A120 (alumina) are used as slag-regulating substances, hereinafter referred to as regulators for short.
If necessary, additives such as Mg0 (magnesium oxide), CaF2 (fluorspar), CaC2 (calcium carbide), Na2COg (soda) are added to the regulator substances. A regulator substance mixture is preferably used which is composed of at least two of the first-mentioned substances (CaCO3, SiO2 and A1201).
It is advantageous to mix these substances and optionally also the additives in as fine-grained or pulverized form as possible and to process them into pellets, which are then added to the melt material. The regulator substances can readily be used with their natural impurities (i.e. with impaired crystal lattice structure).
The main thing achieved by the invention is that a low-melting slag is created which attacks the refractory lining of the furnace, ladle or other vessel much less than the slag previously formed during such melting processes. As a result, the durability and life of the linings is quite significant, for. B.
increased by two to three times or more. In addition, it is optionally achieved that certain generic carriers such as Si (silicon), Ti (titanium) and S (sulfur) or the like are saved, because an acidic slag according to the invention is more or less indifferent to oxidation towards such substances .
Furthermore, a not inconsiderable saving of fuel or corresponding energy sources is achieved by the method according to the invention in melting or remelting furnaces, because the heat of formation of the slag is lower than in previous methods.
The main field of application of the invention is in acid-fed, i.e. H. Metallurgical furnaces, pans or other vessels provided with acidic linings. The composition of the regulating substances is essentially based on the type and composition of the lining material as well as on the type and amount of additives,
which apart from the metallic melt material are used in the respective melting process. In practically every individual case, an analysis of the slag produced can be assumed and, since the required composition of the regulating substances is coordinated with the composition of the lining material,
that chemical reactions between slag and lining material are prevented as far as possible.
For example, in the case of cupola smelting, in which coke and limestone (CaCO3) are used in addition to the molten metal, the proportion of CaCO3 in the regulator substance mixture can be reduced accordingly or even completely eliminated.
In a cupola furnace with an acidic lining, for example, good results were achieved with a regulator mixture of substances which produced a slag with 45 to 60% SiO2, 4 to 15% A1203 and 20 to 35% Ca0, the remainder being metal oxides.
Coke breeze, calcium carbide (CaC2) and other exothermic substances, dephosphorization and / or desulfurization agents such as fluorspar and soda and alloy carriers such as iron-manganese, iron-phosphorus, calcium-silicon, iron-titanium, iron-based Nickel, magnesium-nickel,
Iron-chromium-nickel-molybdenum, metal oxides and metal waste products such as. B. metal chips or the like. Supplied sets.
The regulator substance mixture can also be mixed with binders such as sulphite liquor, water glass, cement or the like before it is added. The mixture can be added in the form of pellets, either alone or together with the non-metallic additives.
In these pellets, cavities can optionally be provided into which substances such as coke breeze and other exothermic additives, dephosphorus and desulphurisation agents and alloy carriers of the aforementioned type can be introduced individually or in groups. Hygro scopic substances such as
B. calcium carbide (CaC2) can advantageously be placed in hermetically sealed sleeves or similar enclosures.
The mixture of regulators can also be added as a whole in containers or bags made of sheet iron, plastic or paper, and aggregates of the type mentioned above can optionally also be introduced into these containers.
The regulator substance mixture can consist of natural products and / or waste products.
Depending on the prevailing ratios and conditions, the regulator substance mixture can be set in different ways and in different phases of the melting process, the transport of the melt material or the further treatment of the melt material. The mixture is preferably used in briquetted form before the formation of a slag in the furnace or before the melting material is poured into a pan or other vessel.
For example, the regulator substance mixture is introduced into a cupola or drum furnace together with the metallic charge. In the case of a ladle, the regulator substance mixture can be expediently placed at the edge zone, where the reaction between the slag and the refractory lining normally takes place,
Give up more concentrated than in the middle of the pan. The regulator substance mixture can also be added to the furnace slag in the pouring channel when the furnace is tapped. Furthermore, the regulator substance mixture could be stirred into the slag by mechanical devices.
<I> Example 1 </I> In an acid-lined drum furnace, which is used to melt ferritic malleable cast iron, the refractory lining made of a rammed earth has z. B. the following composition: approx. 88-95% Si02 approx. 11-4% A120, remainder foreign oxides In addition to pig iron, steel scrap, ferrosilicon, ferro-manganese, limestone has been used as a slag former.
The metallic melt in this case has the usual composition of American malleable cast iron, while the slag contains approx. 30-40% Ca0, approx. 45-55% Si02 and approx. 5-10% A1203 as well as some proportions of metal oxides.
The percentage content of SiO2 and Al2O3 comes mainly from the refractory lining, a further part of the silica comes from the oxidation of Si-rich compound carriers. It can be seen from this that the limestone previously used to form slag had a dissolving effect on the refractory lining.
In addition, the CaO produced by dissociation binds the oxides of the iron compounds, especially silicon. The previous batch number or melt volume was 45-60 batches or 600-750 tons of malleable cast iron.
If, instead of the previous addition of limestone, a regulator substance mixture according to the invention with 45-65% CaCO3 <B> 6-12 </B>% A1202 50-35% SiO2 was added in a fine-grained mixture and in briquette form, with the metallic content remaining the same One set, the following successes could be achieved: 1.
The indifferent behavior of the slag enabled a batch number of 140-150 and a melting amount of 1900-2000 tons.
2. 40-60% of ferrosilicon could be saved in use.
<I> Example 2 </I> In an acid-lined electric coal rod furnace, the furnace lining used has the following composition: 92-96% Si02 7-3% A1203 remainder foreign oxides In this furnace, a ferrosilicon melt with an Si content of 18 % manufactured. <RTI
ID = "0003.0014"> So far, no slag former has been added, and the reaction of the oxygen in the air with the surface of the melt pool resulted in an Fe-rich, natural slag.
The analysis states that in addition to approx. 50% Fe0, approx. 50% SiO2,
A1203 etc. are available. In this case, the iron oxide takes over the tasks of the calcium oxide and neutralizes itself with the acidic constituents of the furnace lining and partly with the generic carrier. Accordingly, the furnace lining is partially dissolved and destroyed.
According to the invention, a regulator substance mixture with 35-50% CaCO3, 8-15% A1203 and 35-60% SiO2 is added in fine-grained or briquetted form before or during melting.
This prevents the furnace lining from liquefying, and while around 15 batches were previously achieved with a single furnace lining, according to the invention the number of batches is in a range of 50-60 melts. Further advantages result from lower burn-off of the metallic insert, especially the silicon carrier. The yield of liquid metal also increases.
<I> Example 3 </I> In an acid-lined cupola furnace, which was previously also run with limestone in addition to the generic carriers, as in Example 1, by adding a regulator substance mixture with the composition 45-65% CaCO3 6-12 % A12O3 50-35% Si02 to the load the following advantages can be achieved:
1. In terms of refractory material, 30-70% of the previously required amount of material was saved.
2. The fuel savings with coking carbon were 10-20%, with the additional use of calcium carbide (CaC2) 20-80% of CaC2.
3. A considerable reduction in Si burn-off was achieved. <I> Example 4 </I> In the case of an acid-lined cupola furnace, in which a regulator substance mixture with the same composition as in Example 3 was added to the charge, metallurgical advantages could also be achieved a) by influencing the sulfur content, with in example 3 the composition of the regulator substance mixture given a proportion of 10-15% CaCO3 (limestone)
has been replaced by an equivalent amount of the additive CaF2 (fluorspar) or another calcium carrier. In this case, the indifferent behavior of the regulator substance mixture towards the furnace lining is admittedly somewhat impaired, but the solubility of the sulfur in the slag is considerably increased;
b) through a higher uptake of Fe0 in the slag, if the regulator substance mixture given in example 3 was changed by increasing the Si03 and A1203 contents with a corresponding reduction of the basic component CaCO3.
<I> Example 5 </I> A steel melt with a slag containing approx. 50% Ca0, 10% Fe0, 2 to 8% MnO + Mg0, is made from a basic lined Siemens-Martin furnace
8-22% SiO2 and 1-3% A1203, along with other oxides, is poured into an acid-lined pan.
Before the melting material with slag is poured into the ladle, a regulator substance mixture (in granular or briquette form) is used on the ladle bottom, which has the following composition: 0-30% CaCO3 50-90% Si02 3-18% A1203 It shows The fact that the lining of the pan is attacked by considerably less and is more durable than before.
The method according to the invention can also be used in ovens and vessels with linings constructed in a different way, such as. B. those made of chromium magnesite, dolomite, corundum, sillimanite, chromium oxide, zirconium oxide, spinel or forsterite, application fin the, the composition of the regulator substance mixture these linings and any slag formers used such.
B. dolomite or limestone is adapted so that a slag that is as indifferent as possible to the lining is formed.
In any case, the desired effect of the regulator substance mixture on the refractory lining is most favorable when the constituents of the regulator substance mixture are used in as fine-grained or powdered form and as homogeneously as possible in order to obtain the largest possible surface reaction. A slightly reduced degree of purity of the constituents due to natural impurities (disturbed crystal lattice structure due to the incorporation of foreign ions) is not detrimental to the effect of the process, but is even advantageous because the reactions in the mixture of regulators are then greatly accelerated.
For example, amorphous silica (SiO2) reacts more easily than crystalline silica (quartz) with basic oxides such as e.g. B. CaO (potassium oxide). The desired formation of a slag, which is neutral towards the furnace lining, is accelerated accordingly.