專利名稱：由含鉻冶金渣中減少鉻的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于從冶金渣中減少鉻含量的方法，該方法中將渣以液態加到鐵熔池中，并且通過含C量為2-4重量％的鐵熔池實現減少Cr。
在制備不銹鋼時產生大量的渣，其Cr含量如此之高，以致減少其含量具有經濟意義。同時也基于環保原因減少該渣中的Cr含量是長期所希望的。
在WO 01/055461中例如描述了一種方法，在該方法中，渣中的Cr含量是通過與含C的鐵溶池反應而減少到約0.05-0.2重量％。
但在實際中實施該方法導致很大困難，這可能就是該方法之所以至今未應用的原因。
如上述專利申請所述，為減少Cr，鐵熔池中的C含量至少需為3％。渣中的Cr含量為4-6重量％。
液態的含Cr渣應加到生鐵池中。生鐵是指C含量為約4重量％的鐵。
上述發明的另一缺點在于，由渣中減少的鉻存在于有高C含量的預合金中。該C含量必需在電爐中再經精煉排除，這對整個工藝會有不利影響。
在專利申請WO 01/055459A1中已指出，FeO含量大于5重量％的液態渣在加到生鐵池中時會引發強烈反應。所以需要在液態的含FeO的渣加到鐵池中前將鐵池中的C含量降到小于0.5重量％。但當將氧化鉻含量大于2重量％的含CrO渣加到有較高碳含量的鐵熔池中時也出現類似反應。
本發明避免了所述方法的缺點。本發明通過下列方法步驟組合實現冶金渣中鉻的減少a)將Cr含量為2-20重量％的含Cr渣加到C含量低于1重量％的鐵熔池中，隨之b)使鐵熔池的碳含量通過加入C載體并同時輸入能量而升高到約2-4重量％，c)在Cr減少后使Cr含量約為0.1重量％的液態渣出渣，
d)在鐵熔體中加入冷卻劑，優選是廢金屬屑，使熔體的C含量降到小于1重量％，優選降到小于0.5重量％，e)以液態卸出部分含Cr熔體，而其余的以液態保持在轉爐中用于其后的熔體的處理。
為實施本發明方法，底吹轉爐是特別適用的，在該轉爐中反應氣體通過熱空氣射束補充燃燒。僅由于在此方法中在能量輸入時的高效率就使所需碳量是如此小，以致該方法可經濟地運行。
對本發明方法重要的是，Cr含量減少后的渣以高C含量從鐵熔池分離出。僅少量殘余渣保留在轉爐中，該渣的Cr含量在其后的降低鐵熔池中的C含量時再次稍許增加。但這時成渣的Cr量是如此小，以致其對Cr衡算幾乎不起作用。此外，該渣保留在轉爐中，Cr含量在其后配料中再次減少。
在鐵熔體精煉時為冷卻可使用例如非合金廢屑，如在制備不銹鋼制品時通常以30重量％應用。這情況下非合金廢金屬的優點是保持鐵熔體中的Cr含量低，這導致為減少渣所需的處理時間較短。但由在處理廢物時的殘余物質產生的殘渣或來自AOD轉爐或鐵水包除氣裝置的渣也隨之熔化。
與現有技術相比，本發明方法有下列優點·為處理含Cr渣所需的鐵熔池可由以前的熔體獲得。
·在轉爐中通過減少含Cr渣而形成的預合金具有低C含量，可呈液態加到電爐中。
·非合金廢屑以低成本熔化，并導致電爐相應增加產量。
以一個實施例來詳述本發明方法在100噸的電爐中制備Cr含量為18重量％和Ni含量為8重量％的鋼。在按現有技術制備時，在電爐中熔化60噸的合金廢屑、35噸的非合金廢屑和15噸FeCr。在用鐵-硅減少渣后，出爐100噸的含18重量％Cr、8重量％Ni和0.5重量％C的液態鋼和10噸渣。該渣的Cr含量為5重量％，FeO含量為1.5重量％。
按本發明，該渣以液態加到轉爐中，該轉爐中有來自前次熔體的含0.5重量％C和3重量％Cr的20噸鐵熔體。
該轉爐以5000Nm/h的吹入速度經底部吹入氧和以25000Nm/h的熱空氣頂吹速度來運行，其中使熱風濃集到含25重量％的O2。總計加入5噸粉狀煤，該煤從底部噴嘴吹入。
為進行第一分步驟，即提高C含量和鐵熔池的溫度以及由渣中減少鉻，需2噸煤。適宜的是在該第一分步驟中共同熔化在處理廢物時產生的其量約占所生產的鋼量的4重量％的渣和合金廢屑。為此約需0.5噸煤。接著使其Cr含量約為0.1重量％的渣出爐。如果需要，該Cr含量可在出渣前通過加入4kg FeSi/噸渣而減少到約0.01重量％。
在含3重量％C和7重量％Cr的鐵熔池中加入30噸非合金廢屑。其熔化需3噸煤，其中2.5噸以粉狀吹入，其余量由鐵熔池提供，該鐵熔池的C含量在熔化時由3重量％降到0.5重量％。
從處于轉爐中的含3重量％Cr的預合金中出爐30噸，并以液態加到電爐中。其余的20噸保留在轉爐中用于下次配料。
上述的量可在寬范圍內變化。因此，例如還可將額外熔化的廢屑量減少到約15噸。因此形成含7重量％Cr的預合金用于電爐中。但由此已大大提高了鐵熔池中的Cr含量，導致用于從渣中減少Cr的時間延長。該工藝應如此進行，即在各分步驟中，鐵熔池中的Cr含量均不超過10重量％。
本發明中也可通過加入相應的成渣劑材料來改變渣的組成，以使該渣可用于水泥生產中。
權利要求
1.一種從冶金渣中減少鉻含量的方法，其中將所述渣以液態加到鐵熔池中，并且通過C含量為2-4重量％的鐵熔池實現減少Cr，所述方法的特征在于a)將Cr含量為2-20重量％的含Cr渣加到C含量低于1重量％的鐵熔池中，隨之b)使鐵熔池的碳含量通過加入C載體并同時輸入能量而升高到約2-4重量％，c)在Cr減少后使Cr含量約為0.1重量％的液態渣出爐，d)在鐵熔體中加入冷卻劑，優選是廢金屬屑，使熔體的C含量降到小于1重量％，e)以液態卸出部分含Cr熔體，而其余的以液態保持在轉爐中用于其后的熔體的處理。
2.權利要求1的方法，其特征在于，加入冷卻劑用于使熔體的C含量降低到小于0.5重量％。
全文摘要
本發明涉及一種用于從冶金渣中減少鉻含量的方法，該方法中將渣以液態加到鐵熔池中，并且通過含C量為2－4重量％的鐵水池實現減少Cr，其包括下列步驟a)將Cr含量為2－20重量％的含Cr渣加到C含量低于1重量％的鐵熔池中，隨之b)使鐵熔池的碳含量通過加入C－載體并同時輸入能量而升高到約2－4重量％，c)在Cr減少后使Cr含量約為0.1重量％的液態渣出爐，d)在鐵熔體中加入冷卻劑，優選是廢金屬屑，使熔體的C含量降到小于1重量％，e)以液態卸出部分含Cr熔體，而其余的以液態保持在轉爐中用于其后的熔體的處理。
文檔編號C21C5/36GK1954086SQ200580015817
公開日2007年4月25日 申請日期2005年5月18日 優先權日2004年5月18日
發明者M·特舒丁 申請人:霍爾辛姆有限公司