RU2166548C2

RU2166548C2 - Desulfurizing mixture based on calcium carbide

Info

Publication number: RU2166548C2
Application number: RU98119951/02A
Authority: RU
Inventors: Жиль Нюссбом
Original assignee: Пешинэ Электрометалюржи
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2001-05-10
Also published as: WO1997038142A1; FR2747132A1; HUP9902168A3; EP0891431A1; AU2392897A; DE69700665T2; HUP9902168A2; PL329220A1; CZ314798A3; PL183768B1; UA49014C2; BG63215B1; BG102700A; CZ293175B6; SK283419B6; SK137998A3; ES2140232T3; FR2747132B1; EP0891431B1; DE69700665D1

Abstract

FIELD: metallurgy, more particularly injection of desulfurizing mixture into liquid cast iron. SUBSTANCE: composition comprises calcium carbide powder having granule size of greater than 0.2 mm from 1% to 20% of magnesium powder having granule size of greater than 0.8 mm and from 5% to 15% of aluminium powder having granule size of greater than 0.8 mm and has other additives in powder form. Total amount of additives is more than 30%. Other additives include calcium oxide, calcium carbonate, agents comprising carbon, and/or agents that protect granule envelopes. Method makes it possible to prepare calcium carbide-based powder mixture comprising simultaneously magnesium powder and aluminium powder. In restricted concentration range, aluminium allows for considerable reduction of iron losses during desulfurization process. EFFECT: improved properties of the desulfurizing mixture. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретенье относится к десульфирующей смеси на основе карбида кальция, предназначенной для инжекции с помощью сопла в жидкий чугун, полученный в доменной печи, перед его поступлением в конвертор. The invention relates to a desulfurization mixture based on calcium carbide intended for injection by means of a nozzle into molten iron obtained in a blast furnace, before it enters the converter.

Хотя чугун и шлак выливаются отдельно из доменной печи, в ковше остается значительное количество шлака, примерно 5 кг/т. В то же время, использование десульфирующего продукта приводит к образованию шлаковых включений, богатых серой, которые нужно отделить от металла, направляемого в конвертор. На этом этапе удаление шлака происходит механически, что приводит к потерям металла. Although pig iron and slag are poured separately from the blast furnace, a significant amount of slag remains in the ladle, approximately 5 kg / t. At the same time, the use of a desulfurizing product leads to the formation of sulfur-rich slag inclusions that need to be separated from the metal sent to the converter. At this stage, the removal of slag occurs mechanically, which leads to metal loss.

Известно, что получение жидкого шлака при десульфурации позволяет уменьшить в значительной мере потери металла во время удаления шлака из ковша. Для этого перед началом удаления шлаков добавляют в ковш с металлом карбонат натрия, который разлагается в оксид натрия, имеющий точку плавления, равную 1132^oC. Полученные шлаки содержат натрий, вредный для окружающей среды, что вызывает необходимость искать другие решения для уменьшения потерь металла.It is known that the production of liquid slag during desulfurization can significantly reduce metal losses during the removal of slag from the ladle. To do this, before the start of slag removal, sodium carbonate is added to the metal bucket, which decomposes into sodium oxide having a melting point of 1132 ^° C. The resulting slag contains sodium that is harmful to the environment, which makes it necessary to look for other solutions to reduce metal losses.

В то же время, добавление к десульфирующим средствам металлов-восстановителей, например алюминия или магния, для ускорения десульфурации благодаря удалению растворившегося в чугуне кислорода также давно известно, например, из патента FR 1168646. At the same time, the addition of metal reducing agents to desulfurizing agents, for example aluminum or magnesium, to accelerate desulfurization due to the removal of oxygen dissolved in cast iron, has also long been known, for example, from patent FR 1168646.

Из патента ЕР 0398674 известно также добавление к карбиду кальция алюмината кальция при низкой точке плавления для получения более полной десульфурации ванн при постоянном количестве инжектируемой смеси. It is also known from EP 0 398 674 to add calcium aluminate to calcium carbide at a low melting point to obtain more complete desulfurization of the baths with a constant amount of the injected mixture.

Кроме того, известно десульфирующее средство на основе порошка карбида кальция, к которому добавляют 0,5 - 3,5% порошка алюминия или магния с той же гранулометрией (патент FR 2317361 A1, C 21 C 1/02, 11.03.1977). In addition, a desulfurizing agent based on calcium carbide powder is known, to which 0.5 - 3.5% aluminum or magnesium powder with the same particle size distribution is added (patent FR 2317361 A1, C 21 C 1/02, 03/11/1977).

Задачей изобретения является получение десульфирующей смеси на основе порошка карбида кальция, содержащей одновременно порошок магния и порошок алюминия, причем последний в четко ограниченном интервале концентрации должен обеспечить значительное уменьшение потерь железа во время десульфурации. The objective of the invention is to obtain a desulfurization mixture based on calcium carbide powder containing simultaneously magnesium powder and aluminum powder, the latter in a clearly limited concentration range, to provide a significant reduction in iron loss during desulfurization.

Эта задача решается за счет того, что десульфирующая смесь для инжекции в жидкий передельный чугун, состоящая по меньшей мере на 50% из порошка карбида кальция, порошка магния и алюминия, содержит карбид кальция в порошке с гранулометрией < 0,2 мм, 1 - 20% магния в порошке или гранулах с гранулометрией < 0,8 мм и 5 - 15% алюминия в порошке или гранулах с гранулометрией < 0,8 мм или имеет другие добавки в виде порошка, причем общее количество добавок составляет более 30%. This problem is solved due to the fact that the desulfurization mixture for injection into molten pig iron, consisting of at least 50% calcium carbide powder, magnesium powder and aluminum powder, contains calcium carbide powder with a particle size distribution <0.2 mm, 1 - 20 % magnesium in powder or granules with particle size <0.8 mm and 5 - 15% aluminum in powder or granules with particle size <0.8 mm or has other additives in the form of powder, and the total amount of additives is more than 30%.

Согласно предпочтительному выполнению изобретения менее 25% частиц карбида кальция имеют гранулометрию 0,1 - 0,2 мм. According to a preferred embodiment of the invention, less than 25% of the particles of calcium carbide have a particle size distribution of 0.1-0.2 mm.

Кроме того, десульфирующая смесь может содержать в качестве других добавок окись кальция, карбонат кальция, вещества, содержащие углерод, и/или вещества защитной оболочки гранул. In addition, the desulfurization mixture may contain, as other additives, calcium oxide, calcium carbonate, substances containing carbon, and / or substances of the protective membrane of the granules.

Смесь согласно изобретению готовится на основе технического карбида кальция, который обычно содержит около 80% по весу C₂Ca, остальная часть приходится на окись кальция, размолотую до гранулометрии менее 0,2 мм, имеющую менее 25% частиц в области гранулометрии 0,1-0,2 мм. К этому карбиду может быть добавлена окись кальция дополнительно к той, которая является результатом производства технического карбида, карбонат кальция, продукты, содержащие углерод, такие как сажа, графит или антрацит, или другие продукты, предназначенные для улучшения текучести смеси или для выделения газов, позволяющие получить хорошее распределение десульфирующего средства в жидком чугуне. Можно также добавить до 2% связующего защитной оболочки гранул, например гидрированного касторового масла, как описано в патенте ЕР 0511121 заявителя.The mixture according to the invention is prepared on the basis of technical calcium carbide, which usually contains about 80% by weight of C ₂ Ca, the rest is calcium oxide, milled to a particle size distribution of less than 0.2 mm, having less than 25% of particles in the 0.1- 0.2 mm. Calcium oxide can be added to this carbide in addition to that resulting from the production of technical carbide, calcium carbonate, products containing carbon, such as soot, graphite or anthracite, or other products designed to improve the fluidity of the mixture or to release gases, allowing get a good distribution of desulfurizing agents in molten iron. You can also add up to 2% of a protective binder sheath of granules, for example hydrogenated castor oil, as described in the applicant patent EP 0511121.

Магний добавляется в смесь в виде порошка или гранул чистого металла или сплава на основе магния с гранулометрией < 0,8 мм. Гранулы могут быть также покрыты защитной оболочкой, как гранулы карбида кальция, из органического вещества, например, на основе насыщенных алифатических кислот или их сложных эфиров, как описано в патенте ЕР 0485309 заявителя. Magnesium is added to the mixture in the form of a powder or granules of a pure metal or magnesium-based alloy with particle size <0.8 mm. The granules may also be coated with a protective coating, such as granules of calcium carbide, from an organic substance, for example, based on saturated aliphatic acids or their esters, as described in patent EP 0485309 of the applicant.

Наконец, в смесь добавляют 5 - 15% порошка или гранул алюминия или сплава на основе алюминия, которые также могут иметь защитную оболочку из вещества, идентичного тому, которое использовалось для магния. Finally, 5-15% of the powder or granules of aluminum or an aluminum-based alloy are added to the mixture, which may also have a protective shell of a substance identical to that used for magnesium.

Смешивание порошков и гранул производится преимущественно в смесителе, работающем при инертном газе, например азоте. The mixing of powders and granules is carried out mainly in a mixer operating with an inert gas, such as nitrogen.

В соответствии с изобретением смеси имеют эффективность десульфурации, по меньшей мере, равную эффективности смесей, в которых алюминий заменен в равном количестве магнием, и не приводят к сверхпотреблению продукта, что является достаточно неожиданным, так как алюминий в противоположность магнию не является сам по себе десульфирующим средством. С другой стороны, получается более жидкий шлак, который легче удалить и удаление которого приводит к очень низким потерям железа. Наконец, шлаки не содержат никакого продукта, вредного для окружающей среды, например оксида натрия. In accordance with the invention, the mixtures have a desulfurization efficiency at least equal to the efficiency of mixtures in which aluminum is replaced in an equal amount by magnesium and does not lead to overconsumption of the product, which is quite unexpected, since aluminum, in contrast to magnesium, is not in itself desulfurizing means. On the other hand, a more liquid slag is obtained, which is easier to remove and the removal of which leads to very low iron losses. Finally, the slag does not contain any product that is harmful to the environment, such as sodium oxide.

Пример. Сравнили эффективность десульфурации и потери железа (двух десульфурирующих смесей ближайшего аналога на основе технического карбида кальция, причем в первой смеси содержалось 20% (по весу) гранул магния, во второй 20% порошка алюмината окиси кальция, с третьей смесью, в соответствии с изобретением содержащей 10% гранул магния и 10% гранул алюминия. Example. The effectiveness of desulfurization and loss of iron (two desulfurizing mixtures of the closest analogue based on technical calcium carbide, were compared, with the first mixture containing 20% (by weight) magnesium granules, the second 20% calcium aluminate powder, and the third mixture, in accordance with the invention, containing 10% of granules of magnesium and 10% of granules of aluminum.

Испытания были проведены в ковшах с 300 т чугуна. Начальное содержание серы составляло около 250 ppm, тогда как конечное содержание равнялось приблизительно 55 ppm. The tests were carried out in buckets with 300 tons of cast iron. The initial sulfur content was about 250 ppm, while the final content was approximately 55 ppm.

Эффективность десульфирующего средства определяется соотношением числа молей, удаленных из чугуна, к числу молей инжектированного десульфирующего средства, то есть в данном случае молей C₂Ca и Mg, алюминий же сам по себе не является десульфирующим веществом.The effectiveness of the desulfurizing agent is determined by the ratio of the number of moles removed from the cast iron to the number of moles of the injected desulfurizing agent, that is, in this case, the moles of C ₂ Ca and Mg, aluminum itself is not a desulfurizing substance.

Потеря железа определяется соотношением массы чугуна, содержащегося в шлаках, к массе чугуна, содержащегося в ковше, где происходит десульфурация. The loss of iron is determined by the ratio of the mass of pig iron contained in the slag to the mass of pig iron contained in the ladle where desulfurization occurs.

Для всех трех смесей были получены следующие результаты (см. табл.), которые являются средним результатом для 20 испытаний, проведенных в как можно более одинаковых условиях. For all three mixtures, the following results were obtained (see table), which are the average result for 20 tests conducted under the most identical conditions.

При сравнении смесей 1 и 3 установлено, что их эффективность десульфурации очень близка, но использование смеси 3 приводит к уменьшению потери железа в 3,7 раза. When comparing mixtures 1 and 3, it was found that their desulfurization efficiency is very close, but the use of mixture 3 leads to a decrease in iron loss by 3.7 times.

При сравнении смесей 2 и 3 установлено, что алюминий приводит к явно более эффективной десульфурации и к уменьшению потери железа в 3 раза, хотя можно было ожидать подобных результатов, так как алюминат вводит в шлак гидроокись алюминия и алюминий окисляется в чугуне, чтобы образовать гидроокись алюминия, которая растворяется в шлаке. When comparing mixtures 2 and 3, it was found that aluminum leads to a clearly more effective desulfurization and a 3-fold reduction in iron loss, although similar results could be expected, since aluminate introduces aluminum hydroxide into the slag and aluminum is oxidized in cast iron to form aluminum hydroxide which dissolves in slag.

Claims

1. Desulfurizing mixture for injection into liquid pig iron, consisting of at least 50% of calcium carbide powder, magnesium powder and aluminum, characterized in that it contains calcium carbide in powder with particle size <0.2 mm, 1 - 20% magnesium in powder or in granules with particle size <0.8 mm and 5-15% aluminum in powder or in granules with particle size <0.8 mm or has other additives in the form of powder, and the total number of additives is more than 30%.

2. The desulfurizing mixture according to claim 1, characterized in that less than 25% of the particles of calcium carbide have a particle size distribution of 0.1 to 0.2 mm

3. The desulfurizing mixture according to claim 1, characterized in that, as other additives, it contains calcium oxide, calcium carbonate, substances containing carbon, and / or substances of the protective membrane of the granules.