CN1029374C

CN1029374C - 利用氩氧炉尘中的金属氧化物冶炼铬钢及其合金的方法

Info

Publication number: CN1029374C
Application number: CN91102581A
Authority: CN
Inventors: 肖清安; 郭家琪; 郭居阳; 连润瑞
Original assignee: HENGSHAN MACHINERY FACTORY TAIYUAN CITY; Taiyuan Science And Technology Consulting Service Center City Science And Technology Advisory Service Department; University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: HENGSHAN MACHINERY FACTORY TAIYUAN CITY; Taiyuan Science And Technology Consulting Service Center City Science And Technology Advisory Service Department; University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 1991-04-28
Filing date: 1991-04-28
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2006-04-28
Also published as: CN1066295A

Abstract

本发明利用氩氧炉尘中的金属氧化物冶炼铬镍钢及合金的方法，是将AOD炉尘，配入还原剂造成球团或压块加入感应炉、感应电弧炉内熔化直接还原出价值高的Cr、Ni……元素，形成合金和含低Cr、Ni、Mn……元素，可供炼钢使用；在电弧炉还原期加入球团直接还原出Cr、Ni、Mn……，回收的元素溶于钢液中；AOD炉尘的综合利用，可回收大量的贵金属Cr、Ni，变废为宝，降低钢的成本，经济效益和社会效益是显著的。本发明适用于VOD、电弧炉炉尘、冶炼铬铁炉尘的综合利用，回收Cr、Ni等金属，生产其它合金。

Description

本发明属于金属的生产或精炼。特别是涉及利用氩氧炉尘中金属氧化物冶炼铬镍钢及合金的方法。

用电弧炉和AOD精炼炉生产不锈钢的过程中，产生的炉尘一般相当于钢水的1.5-2.0%，炉尘收集后，进行处理回收其金属。近年来已经开发处理电弧炉和AOD炉尘，回收有价值的残留金属的工作。英国法林登的TRD中间试验工厂，开发处理和等离子发生器，从AOD炉尘中回收铬、镍、钼的试验;美国费成公司IMS公司开发等离子体工艺，从AOD炉尘中回收铬的流程;此外，IMS还投资进一步研究如何处理含高浓度氧化锌的AOD炉尘。Tetronies等离子炉具有传统电弧炉壳，内有一支功率为2.0-5.0MW直流等离子体发生器为热源。炉尘与碳质还原剂混合，一般是焦炭和煤，适当添加石灰或氧化硅熔剂以调整渣的碱度，以便从AOD炉尘中，还原铬、镍、钼等金属，其成分：Fe＝60-75%，Cr＝15-25%，Ni＝2.0-8.0%，Mn＝0-1.5%，C＝5-6%，因此，可用于炼钢。

采用等离子炉回收炉尘中的铬、镍、钼等元素，采用碳质为还原剂，其合金中碳含量高，影响合金的应用范围;同时，碳还原为吸热反应，为满足冶炼的要求，必然增加合金生产的环节，增加电耗和炼钢成本。

本发明的目的，针对上述回收氩氧炉中铬、镍金属的方法的不足，利用氩氧炉尘和碳、碳化硅、硅铁粉为还原剂，制成球团或压块，在感应炉或电弧炉内，以硅和碳化硅为还原剂，熔炼成铬、镍合金和含低铬、镍钢;或者，在电弧炉还原期，加入含氩氧炉尘的球团或压块，将铬、镍、锰等合金元素直接还原进入钢液，以达到回收和利用氩氧炉尘中的铬、镍等金属元素，冶炼含镍、铬钢及其合金的方法。

本发明的内容如下：①以焦碳、碳化硅、硅铁粉作还原剂和AOD炉尘按比例配好，以炉尘∶还原剂∶粘合剂之比为5∶1∶0.2，制球压力为0.5MPa制成球团或压块，于200-300℃下烘干，维持1.0-1.5小时，以便使用;

②本发明以焦粉、硅铁粉、碳化硅为还原剂;利用AOD炉尘球团或压块冶炼，合金元素的还原率分别为75-80%，80-85%，90-95%;选择碳化硅为最好的还原剂，AOD炉尘中合金元素回收率最高;

③本发明将球团或压块置于感应炉或感应电弧炉内，熔化时可适当地加入熔剂，以调整炉渣的碱度和流动性，冶炼得到合金成分：Cr＝18-20%;Ni＝10-12%;Mn＝5.0-6.0;Fe＞60%;及含Cr＝8.0-12.0%，Ni＝5.0-7.0%;Mn＞3.0%的钢，以供炼钢应用;

④本发明将AOD炉尘的球团或压块，在电弧炉还原初期加入炉内，边熔化，边还原，边脱氧，直接还原的铬、镍、锰……等元素，溶于钢液中，直接合金化;

⑤本发明也可将散状的炉尘直接加入感应炉、感应电弧炉或电弧炉直接冶炼含铬、镍、锰的铁合金;其冶炼方法为：将散状的AOD炉尘，还原剂、熔剂混合后加入炉内，进行熔化，冶炼温度控制在1500-1600℃，及时调整炉渣碱度：（CaO+BaO）/SiO₂＝1.3-1.7，必须达到渣流动性好，AOD炉尘直接还原成合金;铬、镍、……元素的还原率为70-75%，比球团或压块低。

⑥本发明的冶炼方法中的感应电弧炉是应用感应炉加热钢液，向炉内加入AOD炉尘球团或压块，利用电弧加热球团或压块，边熔化、边直接还原AOD炉尘球团或压块中的铬、镍等合金元素，最后冶炼出含低的铬、镍的钢。

本发明采用碳化硅为还原剂，还原AOD炉尘的主要还原反应：

……

本发明回收AOD炉尘中的金属的冶炼设备，工艺方法简单易行，投资不大，即可直接冶炼含铬、镍、……的铁合金，又可通过直接合金化冶炼低铬、镍的钢;通过采用球团或压块，也可直接采用散料的原料的方法，回收AOD炉尘中的金属，是完全可行、可靠的。

本发明可以回收大量的铬、镍等合金，变废为宝;既降低钢的成本，又改善了环境的污染，其经济效益和社会效益较显著。以1吨AOD炉尘回收的合金，价值为2000元/T以上。若一年内有100吨AOD炉尘，则价值为22万元之多。

本发明可回收AOD炉尘、VOD炉尘、电弧炉炉尘、铬铁冶炼炉尘等。

Claims

1、利用氩氧炉尘中的金属氧化物冶炼铬镍钢及合金的方法，以焦碳、煤为还原剂，适当添加石灰或氧化硅，其特征在于还原剂还可以是碳化硅、硅铁粉；炉尘∶还原剂∶粘结剂比例为5∶1∶0.2，以0.5MPa压力下造块或球团，于200-300℃以上，维持1-1.5小时烘干，将造块或球团置于感应炉、电弧炉或感应电弧炉内，熔化且适当加入BaO调整炉渣碱度(CaO+BaO)/SiO₂=1.3-1.7)，温度控制在1500-1550℃，冶炼的合金化成分18-20%Cr，5.0-6.0%Mn10-12%Ni≥60%Fe。

2、根据权利要求1所述利用氩氧炉尘中的金属氧化物冶炼铬镍钢及合金的方法，其特征在于电弧炉还原期，向炉内加入含炉尘造块或球团，加入碳化硅、硅铁粉、碳等还原剂，将还原Cr、Ni、Mn等元素溶入钢液。

3、根据权利要求1所述利用氩氧炉尘中的金属氧化物冶炼铬镍钢及合金的方法，其特征在于还原剂为碳化硅。