Kalziumkarbid in der industriellen Entschwefelung: Betriebsmethoden

Calciumcarbid (CAC₂) ist ein wirksames Desulfurierungsmittel, das in der Stahlproduktion weit verbreitet ist. Überschüssiger Schwefelgehalt in geschmolzenem Stahl kann die Duktilität und Langlebigkeit des Stahls abbauen, wodurch die Schwefelsteuerung zu einem wichtigen Schritt zur Verbesserung der Stahlqualität wird. Calciumcarbid reagiert mit Schwefel im geschmolzenen Stahl, um Calciumsulfid (CAS) zu bilden, wodurch eine Desulfurisierung erreicht wird. In diesem Artikel wird der Desulfurisationsmechanismus von Calciumcarbid erörtert und zwei primäre Betriebsmethoden erklärt: die rührende Methode und die Blasemethode.

Desulfurisationsmechanismus von Calciumcarbid

Calciumcarbid ist ein hochwirksames Desulfurierungsmittel, und sein Entschwefelungsmechanismus basiert auf der folgenden chemischen Reaktion:

CAC₂ + S → CAS + C.

Bei hohen Temperaturen im geschmolzenen Stahl reagiert Calciumcarbid mit Schwefel zu Calciumsulfid (CAS). Aufgrund seiner Dichte erhebt sich CAS auf die Oberfläche des geschmolzenen Stahls, wo er leicht als Schlacke entfernt werden kann. Die hohe Reaktivität und die mittelschweren Kosten von Calciumcarbid machen es zu einem häufig verwendeten Entschwefeltmittel in Stahlanlagen.

Hauptmethoden der Entschwefelung unter Verwendung von Calciumcarbid: Rührmethode und Blasenmethode

Bei Desulfurisierungsprozessen aus Stahlherstellung sind zwei häufige Methoden zur Verwendung von Calciumcarbid die Rührmethode und die Blasemethode. Jede Methode hat ihre einzigartigen Eigenschaften und eignet sich für unterschiedliche Produktionsanforderungen.

Bei der rührenden Methode werden Calciumcarbid zum geschmolzenen Stahl und mechanisch oder gasabhängiges Mischen hinzugefügt, um einen gründlichen Kontakt zwischen Calciumcarbid und Stahl zu gewährleisten, wodurch die Schwefelentfernung erleichtert wird. Die Schritte sind wie folgt:

Calciumcarbid -Addition: Die geeignete Menge an Calciumcarbid -Desulfurizer wird direkt zum geschmolzenen Stahl hinzugefügt. Die Partikelgröße von Calciumcarbid liegt im Allgemeinen zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, um eine schnelle Reaktion und eine effektive Entschwefelung zu gewährleisten.

Rührmethode: Das Rühren kann durch mechanisches Rühren oder Gas (wie Argon) Agitation erreicht werden. Das mechanische Rühren verwendet Geräte, um den geschmolzenen Stahl direkt zu agitieren, wodurch die Kontaktfläche zwischen Calciumcarbid und Schwefel erhöht wird. Das Rühren von Argongas verteilt Calciumcarbid gleichmäßig und verhindert die Oxidation des Stahls.

Reaktionszeit: Typischerweise liegt die Rührzeit zwischen 5 und 15 Minuten, abhängig vom Schwefelgehalt im geschmolzenen Stahl und der Menge des verwendeten Desulfurierungsmittels.

Vorteile der Rührmethode: Diese Methode ist relativ einfach zu bedienen und eignet sich zum Entstolfieren kleiner bis mittlerer Stapel von geschmolzenem Stahl. Die Kosten für mechanische Rührgeräte sind ebenfalls relativ niedrig.

Das Blasemethode verwendet Hochdruckspritzgeräte, um Calciumcarbid in den geschmolzenen Stahl zu sprühen, sodass es sich schnell zerstreuen und vollständig mit Schwefel reagieren kann. Die Hauptschritte sind wie folgt:

Gerätevorbereitung: Das Blasemethode erfordert spezielle Einspritzgeräte, um Calciumcarbid unter hohem Druck in den geschmolzenen Stahl zu injizieren. Die Ausrüstung umfasst in der Regel eine blasende Waffe und Gase wie Argon oder Stickstoff.

Calciumcarbidinjektion: Calciumcarbid wird gleichmäßig in den geschmolzenen Stahl durch die blasende Waffe besprüht, um sicherzustellen, dass es sich schnell mischt und mit Schwefel im Stahl reagiert.

Injektionstiefe: Das Blasemethode eignet sich zur tiefen Entschwefelung von mit hohem Sulfur geschmolzenen Stahl. Die Desulfurizer erreicht die tieferen Schichten des Stahls und sorgt für eine gleichmäßige Reaktion.

Vorteile der Blasemethode: Diese Methode kann die Desulfurisierung schnell vervollständigen und eignet sich für eine großflächige Produktion mit hohem Schwefelgehalt im Stahl. Es bietet eine höhere Reaktionseffizienz und ist ideal für moderne Stahlmühlen, die eine hohe Produktivität erfordern.

Calciumcarbid spielt eine bedeutende Rolle bei der industriellen Entschwefelung mit zwei Hauptmethoden: der Rührmethode und der Blasemethode, die jeweils auf unterschiedliche Produktionsanforderungen zugeschnitten sind. Die Rührmethode ist für kleine bis mittlere Stahlstapel geeignet, während die Blasenmethode für die Produktion in großem Maßstab besser geeignet ist. Durch die Auswahl der entsprechenden Entschwefelungsmethode, der strengen Steuerung der Betriebsschritte und der Einhaltung der Umgebungsvorschriften können Stahlanlagen den Schwefelgehalt in geschmolzenem Stahl verringern und die Stahlqualität verbessern. Die weit verbreitete Verwendung von Calciumcarbid -Entschwefelung optimiert nicht nur Produktionsprozesse, sondern erfüllt auch die doppelten Anforderungen des Umweltschutzes und der Kostenkontrolle.