CZ298077B6

CZ298077B6 - Zpusob odchromování a/nebo odniklování tekutých strusek

Info

Publication number: CZ298077B6
Application number: CZ20022814A
Authority: CZ
Inventors: Edlinger@Alfred
Original assignee: Holcim Ltd.
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2007-06-13
Also published as: PT1252347E; CN1195881C; UA72297C2; ES2206396T3; AR027283A1; AU2652401A; RU2002123055A; PL356341A1; NZ519831A; JP3869270B2; MXPA02007084A; JP2003520900A; PL194792B1; CA2398352A1; HUP0203824A2; CN1396961A; EP1252347B1; US20030075019A1; DE50100554D1; TW499485B

Abstract

Zpusob odchromování a/nebo odniklování tekutých strusek nebo smesí strusek, pri kterém se tekutá struska privádí do kovové lázne, zejména do lázne zeleza Fe a redukuje se pomocí uhlíku nebo nositelu uhlíku, pricemz redukce se provádí ve dvou stupních a ve druhém redukcním stupni se provádí s vyssímredukcním potenciálem nez v prvním redukcním stupni, se provádí tak, ze privádení uhlíku do kovové lázne se provádí az do poklesu obsahu Cr a/nebo Nive strusce na hodnoty mezi 0,8 % hmotnostního a 0,2 % hmotnostního a po dosazení predem stanovenéhorozpetí obsahu oxidu Cr ve strusce se pridávají redukcní prostredky s vyssím redukcním potenciálem,jako je Al, Ca, Si, Fe-Si nebo Ca-Si pro snízení obsahu oxidu Cr a/nebo Ni pod 0,15 % hmotnostního,s výhodou pod 0,08 % hmotnostního.

Description

(57) Anotace:

Způsob odchromování a/nebo odniklování tekutých strusek nebo směsi strusek, při kterém se tekutá struska přivádí do kovové lázně, zejména do lázně železa Fe a redukuje se pomoci uhlíku nebo nositelů uhlíku, přičemž redukce se provádí ve dvou stupních a ve druhém redukčním stupni se provádí s vyšším redukčním potenciálem než v prvním redukčním stupni, se provádí tak, že přivádění uhlíku do kovové lázně se provádí až do poklesu obsahů Cr a/nebo Ní ve strusce na hodnoty mezi 0,8 % hmotnostního a 0,2 % __hmotnostního.a.podosažcní.předem.stanoveného-rozpčti------—obsahu oxidu Cr ve strusce se přidávají redukční prostředky s vyšším redukčním potenciálem, jako je AI, Ca, Si, Fe-Si nebo Ca-Si pro snížení obsahu oxidů Cr a/nebo Ni pod 0,15 % hmotnostního, s výhodou pod 0,08 % hmotnostního.

v./. zvau/r tso

Způsob odchromování a/nebo od ni klování tekutých strusek

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu odchromování a/nebo odniklování tekutých strusek nebo směsí strusek a prachů, při kterém se tekutá struska přivádí do kovové lázně, zejména do lázně Fe, a redukuje se pomocí uhlíku nebo nositelů uhlíku, přičemž redukce se provádí ve dvou stupních a ve druhém redukčním stupni se provádí s vyšším redukčním potenciálem než v prvním redukčním stupni.

¹⁰

Dosavadní stav techniky

Tekuté ocelárenské strusky z výroby ušlechtilých ocelí nebo ferochromu mají podle svého půvo15 du a zejména v závislosti na podílu a složeni použitých přísad šrotu, v prvé řadě relativně vysoký obsah oxidů chrómu. V poměrně velkém množství se vyskytují také oxidy manganu. U určitých druhů strusek byla také zjištěna relativně vysoká množství niklu a vanadu. V případě ocelových strusek s relativně vysokým obsahem vanadu bylo již v patentovém spisu EP 770 149 navrženo, po prvním redukčním procesu s použitím redukčních prostředků, prostřednictvím samostatně při20 pojeného redukčního konvertoru za použití nositelů uhlíku s vyšším redukčním potenciálem, zpětně získávat vanad. Za tímto účelem byl nejprve karbotermicky redukován chrom a mangan, přičemž byla struska delší dobu zpracovávána v kovové lázni, do které byli přiváděni nositelé uhlíku, například metan. Nemalý podíl přivedeného uhlíku byl spotřebován pro udržování potřebných teplot navržených pro relativně dlouhou dobu zpracováni.

Použití samostatného a zpravidla také nezávisle vytápěného redukčního reaktoru pro oddělování vanadu je hospodárné přirozeně jen, pokud je vanad ve strusce obsažen v dostatečném množství tak, aby se tato hospodárnost projevila v hodnotě zpětně získaného vanadu. Pokud se v prvé řadě má provádět vysoké odchromování ocelových strusek, vykazují známé způsoby relativně dlou30 hou dobu zpracování a v důsledku toho také relativně vysoké tepelné ztráty.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je zdokonalit známý způsob, hospodárně zpětně získávat drahé kovové suroviny a dosáhnout bezpečného odchromování za současného zkrácení celé doby zpracování.

Tento úkol splňuje způsob odchromování a/nebo odniklování tekutých strusek nebo směsí stru sekypřikterémšěTěkuťáTtřušIčapřiva'dí'do kovoVcdážňě7žejmenírdolážňě žělěza/FcaTcdukuje se pomocí uhlíku nebo nositelů uhlíku, přičemž redukce se provádí ve dvou stupních a ve druhém redukčním stupni se provádí s vyšším redukčním potenciálem než v prvním redukčním stupni, podle vynálezu, jehož podstatou je, že přivádění uhlíku do kovové lázně se provádí až do poklesu obsahů Cr a/nebo Ni ve strusce na hodnoty mezi 0,8 % hmotnostního a 0,2 % hmotnostního a po dosažení předem stanoveného rozpětí obsahu oxidu Cr ve strusce se přidávají redukční prostřed45 ky s vyšším redukčním potenciálem, jako je Al, Ca, Si, Fe-Si nebo Ca-Si pro snížení obsahu oxidů Cr a/nebo Ni pod 0,15 % hmotnostního, s výhodou pod 0,08 % hmotnostního.

Způsob podle vynálezu tak lze realizovat pomocí jediného konvertoru, přičemž v důsledku toho, že karbotermická redukce se za použití nositelů uhlíku, například uhlovodíků, přerušuje již 50 v době, ve které má struska ještě relativně vysoký a zpravidla neakceptovatelný obsah oxidů chrómu nebo niklu, takže takové strusky nelze používat jako mlecí přísady do cementu, se doba zpracování až do tohoto okamžiku významně snižuje. Tím, že při dosažení takto předem stanoveného relativně vysokého obsahu oxidů chrómu a/nebo niklu, se do téhož konvertoru bezprostředně nato přidávají redukční prostředky s vyšším redukčním potencionálem, se daří ukončit proces

Vii Í7OUH DU v relativně krátké době a bezpečně udržet obsah oxidů chrómu a/nebo niklu pod stanovenou mezní hodnotou.

Takovou postupnou redukcí se přirozeně daří ve struskách snížit na málo kritické hodnoty i jiné 5 prvky, které doprovázejí výrobu ušlechtilé oceli, například Mo nebo vanad.

Je výhodné postupovat způsobem podle vynálezu tak, že přísada Fe-Si se přidává v množství 3 až 15 kg/t strusky, s výhodou 6 až 10 kg/t. Tím jsou další látky redukovatelné takovými redukčními prostředky a obsažené ve strusce, například oxid vanadu, manganu, niklu nebo molybdenu, 10 v této fázi zpracování přirozeně redukovány do lázně.

Redukovaná struska, vzniklá na konci karbotermické redukce, reaguje s následně přivedeným redukčním prostředkem relativně pomalu, přičemž může být rychlost reakce a zejména kinetiky redukce výrazně zlepšena tím, co odpovídá dalšímu výhodnému postupu podle vynálezu, podle 15 kterého se lázeň po přidání redukčních prostředků s vyšším redukčním potenciálem proplachuje inertním plynem. Zpětným působením zavedeného inertního plynu, jímž například může být dusík nebo argon, se reakce značně urychluje, takže lze počítat s velmi krátkou dobou zpracování pro získání požadovaného konečného množství oxidů chrómu.

Zvláště výhodným způsobem se postupuje tak, že se první karbotermická redukce provádí po dobu 15 až 30 min. a druhá redukce se provádí po dobu 3 až 10 min.

Výhodou vynálezu je, že řeší zlepšení známého způsobu tak, že i v tom případě, kdy dosud nebylo možno hospodárně zpětně získávat drahé kovové suroviny podle dosud známých postupů, 25 je možno dosáhnout bezpečného odchromování za současného zkrácení celé doby zpracování.

Příklady provedení vynálezu

Vynález je dále podrobněji vysvětlen s odvoláním na příkladné provedení. Na 101 surového železa byla v tekutém stavu dávkována přísada strusky 31 s následující směrnou analýzou:

Ocelová struska	% hmotnostní
CaO	47,8
SiO₂	26,3
A1₂O₃	5,9
___:_Mgo___T__________	-8,9
TiO₂	1,3
FeO	1,7
MnO	1,4
Cr₂O₃	6,7

Obsah oxidů kovů byl nato snížen současným přidáním uhlí a kyslíku takto:

Obsah oxidů kovu po karbotermické redukci	% hmotnostní
FeO MnO Cr₂O₃	1,1 0,8 0,3

Nato následovala přísada 30 kg ferosilicia a proplachování lázně 55 Nm³ dusíku po dobu 5 min. Redukcí křemíku rozpuštěného v železité lázni se získalo následující konečné složení strusky:

-2Í7OV// DV

Ocelová struska

CaO

SiO₂

AI2O3

MgO

TiO₂

FeO

MnO

Cr₂O₃ % hmotnostní

41,86

35,1

12,8

7,5

1,1

1,8

0,4

0,07

Součet činí 99,37 % hmotnostního. Zbytek do 100 % hmotnostních tvoří nečistoty.

Kompletní dvoustupňová redukce mohla být uskutečněna v jediném konvertoru, přičemž se vycházelo z obsahu oxidu chrómu v množství 6,7 % hmotnostního a na konci karbotermické reakce byl po 20 minutovém zpracovaní zjištěn obsah oxidu chrómu v množství 0,3 % hmotnostního. Při navazující silíkotermické redukci po dobu 5 min se podařilo snížit obsah oxidu chrómu z 0,3 % hmotnostního na 0,07 % hmotnostního. Vzhledem k relativně krátké době zpra10 cování bylo možno značně snížit tepelné ztráty a pro redukci ve větší míře využít nositele uhlíku.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob odchromování a/nebo odniklování tekutých strusek nebo směsí strusek, při kterém se tekutá struska přivádí do kovové lázně, zejména do lázně Fe, a redukuje se pomocí uhlíku nebo nositelů uhlíku, přičemž redukce se provádí ve dvou stupních a ve druhém redukčním

20 stupni se provádí s vyšším redukčním potenciálem než v prvním redukčním stupni, vyznačující se tím, že přivádění uhlíku do kovové lázně se provádí až do poklesu obsahů Cr a/nebo Ni ve strusce na hodnoty mezi 0,8 % hmotnostního a 0,2 % hmotnostního a po dosažení předem stanoveného rozpětí obsahu oxidu Cr ve strusce se přidávají redukční prostředky s vyšším redukčním potenciálem, jako je Al, Ca, Si, Fe-Si nebo Ca-Si pro snížení obsahu oxidů Cr 25 a/nebo Ni pod 0,15 % hmotnostního, s výhodou pod 0,08 % hmotnostního.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tí m, že přísada Fe-Si se přidává v množství
3 až 1.5 kg/t strusky, s výhodou 6 až 10 kg/t.

30 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že lázeň po přidání redukčních prostředků s vyšším redukčním potenciálem se proplachuje inertním plynem.
4. Způsob podle nároků 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že první karbotermická redukce se provádí po dobu 15 až 30 min a druhá redukce se provádí po dobu 3 až 10 min.