BRPI0711442B1

BRPI0711442B1 - Método relativo à produção de aço

Info

Publication number: BRPI0711442B1
Application number: BRPI0711442-7A
Authority: BR
Inventors: Lunner; Sven-Erik
Original assignee: Outokumpu Oy
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2015-08-04
Also published as: TWI413694B; US20090118565A1; EA200802087A1; EP2016201B1; SI2016201T1; JP5363975B2; EA014405B1; US8278496B2; WO2007128864A1; KR101357315B1; EP2016201A1; ES2527424T3; TW200804605A; EP2016201A4; FI20060460A0; BRPI0711442A2; JP2009536264A; CN101443464A; KR20090031504A; CN101443464B

Description

"MÉTODO RELATIVO À PRODUÇÃO DE AÇO" A presente invenção se refere a um método de otimização de composição em um produto que pode ser usado como um agente de fluxo na produção de aço, preferivelmente na produção de aço inoxidável. A produção de aço, particularmente aço inoxidável, compreende estágios de recozimento e desoxidação. 0 recozimento é um tratamento térmico que objetiva a recristalização da microestrutura do aço, e torna o aço dúctil. No estágio de recozimento, uma camada de óxido é formada na superfície do aço, e uma camada exaurida de cromo é formada diretamente abaixo da camada de óxido.

Ambas destas duas camadas são removidas por desoxidação.

No estágio de desoxidação, o produto de aço recozido é tratado por ácido, mais frequentemente uma mistura de ácidos diferentes, pela qual os depósitos de metal indesejados na superfície são retirados. Uma mistura de ácido nítrico, HN03, e ácido hidrofluorico, HF, é a mais eficiente para desoxidação de aço inoxidável. Os metais dissolvidos formam complexos de metal e depósitos que têm que serem removidos a partir do processo. Especialmente, é difícil se manusear líquidos de desoxidação gastos que contêm ácidos misturados, tal como uma mistura de ácido nítrico e ácido hidrofluorico, contendo fluoretos. Também o teor de, por exemplo, ferro, cromo e óxidos de níquel na produção de ácido inoxidável constituem um problema de manuseio.

Após desoxidaçao, o produto de aço é inundado por água, pelo qual água de inundação ácida é formada. Os metais dissolvidos na forma de complexos de metal e depósitos, bem como água de inundação ácida, constituem matérias de despejo de vários impactos ambientais, e devem ser submetidos a manuseio especial de modo a não causar danos ambientais. Similarmente ao caso em outras indústrias de processo, existe também um objetivo dentro da indústria de aço de recuperar produtos de despejo e fechar o ciclo. A publicação WO 2005/098054 descreve um método relativo a produção de aço para manuseio de lodo (lama, sedimento) de hidróxido formado na neutralização de agentes de desoxidaçao contaminados com metal gastos de uma etapa de desoxidação para aço, preferivelmente aço inoxidável. A neutralização de líquido de desoxidação gasto é realizada em um pH de cerca de 9-10, pela adição de álcali, usualmente hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, mas também outros aditivos podem ser usados, por exemplo, carbonato de cálcio (CaCC>3) , hidróxido de sódio (NaOH) . Antes da neutralização, redução de cromo do líquido a partir da etapa de desoxidaçao de neolito (pH 6-6,5) pode ocorrer. A regeneração de ácidos livres nos ácidos de desoxidação é realizada, e a redução de vapores nitrosos (NOx) pode ser obtida pelo controle de remoção catalítica seletivo ou tratamento de peróxido de hidrogênio. Após a neutralização, o líquido de desoxidação neutralizado é desidratado a um teor de substância seca de pelo menos 3 0% por peso. Este produto desidratado é denominado lodo de hidróxido, que contém, entre outros, fluoreto de cálcio (CaF2) , sulfato de cálcio (CaS04) , e ferro, hidróxidos de cromo e níquel, bem como molibdato de cálcio ou ferro pelo menos no caso que ácido hidrofluorico é usado no líquido de desoxidação, e no caso de produção de aço inoxidável. O lodo de hidróxido é secado e calcinado ou sinterizado a um produto estável mecânico de modo que o fluoreto de cálcio no lodo de hidróxido pode ser usado para substituir o espatoflúor natural como um agente de fluxo relativo à produção de aço.

Na publicação WO 2005/098054, é adicionalmente referido que experimentos empreendidos de calcinação de lodo de hidróxido em um forno rotativo têm mostrado dar um produto estável. Estes experimentos não são descritos adicionalmente, visto que o lodo de hidróxido tem excepcionalmente alto teor de umidade de 55-60%, que resulta em problemas anormais durante a calcinação. Uma conclusão a partir dos experimentos foi que a fração de finos do lodo de hidróxido é, do mesmo modo, para ser reduzida, se o teor de umidade no lodo de hidróxido e a velocidade de rotação do forno rotativo são suficientemente baixos. O objetivo da presente invenção é eliminar alguns problemas da técnica anterior e alcançar um método aperfeiçoado e otimizado do manuseio do lodo de hidróxido formado na neutralização de agentes de desoxidação contaminados com metal gastos de uma etapa de desoxidação para aço, preferivelmente aço inoxidável, de modo a produzir unn produto estável em um forno rotativo. As características essenciais da presente invenção são listadas nas reivindicações em anexo. A presente invenção é baseada no método descrito na referida publicação WO 2005/0980954 de modo a otimizar a composição do lodo de hidróxido como um formador de escória para uma oficina de fundido. De acordo com a presente invenção, a neutralização dos líquidos de desoxidação gastos da produção de aço, particularmente de produção de aço inoxidável, é efetuada em uma maneira controlada de modo a ter um produto adequado após o processo de calcinação e/ou sinterização em um forno rotativo.

Consequentemente, na neutralização dos líquidos de desoxidação gastos, é utilizada medição automática de pH. A adição do meio de neutralização é monitorada por eletrodos de pH de auto-limpeza. Os eletrodos de pH são operados de modo contínuo, e estes eletrodos de pH ajustam o valor do pH na faixa entre 9,0 e 9,5. Esta faixa de pH é alcançada pela adição do meio de neutralização reativo de quando muito 5%, preferivelmente quando muito 2% da massa total dos líquidos de desoxidação gastos a serem neutralizados. A composição do lodo de hidróxido a ser tratada na neutralização é fortemente dependente da produção de graus diferentes de aço inoxidável, porque graus diferentes de aço inoxidável têm que ser tratados e desoxidados em modos diferentes. Portanto, a medição do pH é feita automaticamente, e a adição do meio de neutralização é monitorada em um modo contínuo. Adicionalmente, um excesso da adição de meio de neutralização é evitado para garantir que essencialmente nenhum extra da neutralização esteja presente no lodo de hidróxido a ser neutralizado. O meio de neutralização no método da invenção é um composto contendo cálcio, que tem uma boa solubilidade com a mistura dos líquidos de desoxidação gastos a serem neutralizados. 0 meio de neutralização é preferivelmente hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, tendo uma boa qualidade com uma reatividade muito boa.

Isto significa que hidróxido de cálcio adequado para o método da invenção é essencialmente puro de impurezas incomuns, tais como dióxido de silício (Si02) . Outra alternativa para a neutralização é carbonato de cálcio, CaCÜ3.

Quando se usa hidróxido de cálcio como um meio de neutralização de acordo com a invenção, é vantajoso ajustar a umidade do produto de neutralização, o lodo de hidróxido, na faixa de 45-50%. Se o lodo de hidróxido contém um excesso na umidade quando comparado com esta faixa vantajosa para o processamento adicional no forno rotativo, o excesso de umidade é eliminado na desidratação ou na evaporação pelo aquecimento do lodo de hidróxido com ar quente. O lodo de hidróxido tendo um teor preferível de umidade é adicionalmente processado em um forno rotativo na faixa de temperatura de 950-1050°C de modo a alcançar um produto de forno rotativo bem sinterizado e mecanicamente estável, e sem pó. Se desejável, o produto do forno rotativo é adicionalmente processado em uma máquina de briquetagem na presença de pó de fluoreto de cálcio essencialmente livre de carbono, CaF2, como uma substância de ligaçao, para dar a resistência desejada para os briquetes. O produto do forno rotativo e/ou os briquetes produzidos podem ser utilizados como agente de fluxo, ao invés de, ou em combinação com espatoflúor regular, CaF2, por exemplo, em um conversor AOD, ou em conversor CLU para produção de aço inoxidável.

De acordo com a invenção, quando se usa hidróxido de cálcio na quantidade de quando muito 5%, preferivelmente quando muito 2% da massa total dos líquidos de desoxidação gastos a serem neutralizados, é notado que as seguintes vantagens são alcançadas no lodo de hidróxido para aperfeiçoar a quantidade do produto final após o tratamento no forno rotativo: 1. A concentração de fluoreto de cálcio, CaF2, no produto do forno rotativo pode ser mantida em um nível de 45-55% da massa total do produto do forno rotativo, que é favorável para um formador de escória. 2. A quantidade de finos (o tamanho de partícula do produto do forno rotativo menor do que 2 mm) pode ser mantida em um nível baixo, preferivelmente 25% da massa total do produto do forno rotativo. 3. A qualidade dos briquetes se mantém forte por um longo tempo, suficiente para estocagem e processamento adicional, por exemplo, em um conversor AOD ou em um conversor CLU. A adição de uma substância de ligação, tal como fluoreto de cálcio, CaF2, energia é necessária para dar aos briquetes sua resistência requerida. 4. A concentração de cromo hexavalente danoso (Cr6+) no produto do forno rotativo pode ser mantida a um nível mais baixo do que 0,5% da massa total do produto do forno rotativo.

Claims

1. - Método relativo à produção de aço para manuseio de lodo de hidróxido formado na neutralização de agentes de desoxidação gastos contaminados com metais, de uma etapa de desoxidação de aço, preferivelmente aço inoxidável, e para uso de fluoreto de cálcio no lodo de hidróxido para substituir o espatoflúor natural como um agente de fluxo relativo à produção de aço, caracterizado pelo fato de que a adição do meio de neutralização reativo é monitorada pelos eletrodos de pH operados de modo continuo, e o valor do pH é ajustado na faixa entre 9,0 e 9,5, dito valor do pH sendo ajustado pela adição do meio de neutralização de no máximo 5% da massa total dos líquidos de desoxidação gastos a serem neutralizados.

2. - Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor do pH é ajustado pela adição do meio de neutralização de no máximo 2% da massa total dos líquidos de desoxidação gastos a serem neutralizados.

3. - Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o meio de neutralização no ajuste do valor do pH é hidróxido de cálcio, Ca(OH)2·

4. - Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o meio de neutralização no ajuste do valor do pH é carbonato de cálcio, CaC03.

5. - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, caracterizado pelo fato de que o teor de umidade do lodo de hidróxido neutralizado está entre 45- 50% .

6. - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato de que o lodo de hidróxido neutralizado é calcinado e sinterizado em um forno rotativo na faixa de temperatura de 950-1050°C.

7. - Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o produto a partir do forno rotativo é briquetado usando-se como uma substância de ligação pó de fluoreto de cálcio essencialmente livre de carbono, CaF2.