195980. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és nyersvas kén, foszfor és szilícium tartalmának csökkentésére
6 195980 7-ra bomlik el a NajCChzNaaO+COj egyenlet szerint.- A folyamat második szakaszában a COi oxidálja a nyersvasban lévő Si-ot, P-t és C-t a 2COz+SirSi02+2CO, az 5COz+2P=PzOs+5CO és a COi+C=2CO egyenletek szerint. Nagyon lényeges azonban, hogy először a Si-ot oxidálja, s a Si és a P együtt oxidálása csak akkor kezdődik meg, ha ezt a nyersvas lecsökkent Si tartalma lehetővé teszi. Csak legvégül kerül sor a C oxidálására, ha a Si és a P már kiégett.- A folyamat harmadik szakaszában a NaiO vegyül a SiOz-al és a PzOs-al a 2NaO+ + Si0j=2Nai0.Si02 és a 3Na20+P205=3Naz0.P2C>5 egyenletek szerint és stabil (nátrium szilikát, ill. nátrium foszfát) vegyületek jönnek létre. És legfeljebb csak ezzel egyidejűleg, de inkább csak ezután- a folyamat negyedik szakaszában tudja a még szabadon maradt NaäO a nyersvasat kénteleníteni a Na20+FeS+C=Na2S+Fe+C0 vagy a 4NaiO+2FeS+Si=a Na20.Si02+2Na2S+2Fe egyenletek szerint úgy, hogy közben a nyersvas C vagy Si tartalmát is csökkenti. Találmányunk leglényegesebb felismerését az az elgondolás képezi, hogy a folyamat első, második és lehetőleg még a harmadik szakaszát is nyersvas fürdőben kell megvalósítani, a negyedik szakaszát pedig a nyersvas felszínén, mert ekkor érjük el a legjobb eredményt. Ha jól meggondoljuk, ez érthető is, hiszen az könnyen belátható, hogy az 5. sz. kezelésnél a nyersvas felszínére szórt Na2C0a bomlásából keletkező CO2 gáz csak igen rövid ideig érintkezett a nyersvassal a felszínén, ahonnét gyorsan a légtérbe távozott, így nem volt ideje a nyersvasban lévő Si és P oxidálására, szemben a 6. sz. kezeléssel, ahol a CO2 gáz jóval hosszabb ideig, mindaddig érintkezésben maradt a nyersvassal, amíg az üst aljától a nyersvas felszínére nem jutott. De az is könnyen belátható, hogy az 5. sz. kezelésnél a Na2CC>3 bomlása és a kéntelenítést végző reakciók egy helyen, a nyersvas felszínén mentek végbe, amiatt a bomláB során keletkező CO2 gáz oxidáló hatása erősen gátolta a kéntelenítést végző reakciók végbemenetelét. Találmányunk további lényeges felismerését képezi az az elgondolás, hogy ha a Si és P oxidálására a NaaCCb-tól erélyesebb oxidálószert hasonló módon alkalmazunk, akkor a Si és a P együtt oxidálódása előbb megkezdődik és ezáltal a P nagyobb része távolítható el. így esett a választás a NaClOs-ra.- A 7. bz. kezelés során a nyersvas tömegének 0,8 tömeg%-át kitevő CaO-ból 0,1 tömeg%-át kitevő CaF2-ból, 0,1 tömeg%-át kitevő NaCl-ból álló reagenst kezelés előtt a nyersvas felszínére, meg a 0,7 tömeg%-át kitevő NasCOs-ból és 0,3 tómeg%-át kitevő NaCIOs-ból álló reagenst az injektáló berendezésbe töltöttük, és a továbbiakban úgy jártunk el, mint a 2. sz. kezelés során: A 7. sz. kezeléssel a következő eredményeket kaptuk: a nyersvas hőmérséklete 1256 °C, S=0,018 tömeg*, P=0,020 tömeg*, Si=0,026 tömeg*. A fenti eredmények igazolták elgondolásunk helyességét, a P nagymértékben csökkent a nyersvasban a 6. sz. kezeléshez képest, de csökkent a S is. Ez utóbbi valószínű azáltal, hogy a NaCIOs-ból keletkező olvadt NaCl hatására a CaO hatékonysága tovább nőtt. Az találmányunk további lényeges felismerését eredményezte, nevezetesen, hogy célszerű lenne a CaF2-ot és a NaCl-ot is a nyert-vasba injektálni, és így megolvasztani.- A 8. sz. kezelés során éppen ezért csak a nyersvas tömegének 0,8 tömeg%-át kitevő CaO-ot szórtunk a nyersvas felszínére a kezelés előtt, míg a 0,7 tömeg%-át kitevő Na2CC>3-ból, 0,3 tömeg%-át kitevő NaCIOs-ból, 0,1 tömeg*-át kitevő CaF2-böl és 0,1 tömeg*át kitevő NaCl-ból álló reagenst az injektorba töltöttünk, és a továbbiakban úgy jái— lünk el, mint a 2. sz. kezelés során. A 8. sz. kezeléssel a következő eredményeket kaptuk: a nyersvas hőmérséklete 1262 °C, S=0,012 tömeg*, P=0,016 tömeg*, Si=0,013 tömeg*. Amint azt a 8. sz. kezelés eredményei igazolták a CaF2 és a NaCl előzetes megolvasztásával még a 7. sz. kezelés során elért eredményeket is meg lehetett javítani. Ez egyben elgondolásunk helyességét is igazolta. Összehasonlító kísérleteink eredményét az 1. táblázatban foglaltuk össze: 1. táblázat A ke-A folyékony nyersvas sorösszetétele hőmérsékszáma tömeg*ban lete S P Si “C-ban _ 0,060 0.072 0.430 1300 1 0.054 0.071 0.425 1271 2 0.053 0.071 0.423 1268 3 0.045 0.072 0.421 1266 4 0.026 0.069 0.421 1265 5 0.046 0.068 0.210 1212 6 0.023 0.061 0.110 1210 7 0.018 0.020 0.026 1256 8 0.012 0.016 0.013 1262 Az 1. táblázatban látható eredményekből megállapíthatjuk, hogy a nyersvas S, P és Si tartalmát alkáli és/vagy alkáliföldfém vegyületekkel, célszerűen karbonátokkal, oxidokkal, klorátokka], kloridokkal és fluoridokkal (ezek közül az összehasonlító kísérleteink során a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
