ES2297704T3 - Procedimiento para la reduccion de cr en escorias metalurgicas que contienen cr. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la reducción del contenido en cromo de escorias metalúrgicas en el convertidor, en el que la escoria se suministra de manera líquida sobre un baño de hierro y la reducción del Cr tiene lugar mediante el baño de hierro con un contenido en C comprendido entre 2 y 4% en peso, caracterizado porque a) la escoria líquida que contiene Cr, con un contenido en Cr del 2 al 20% en peso, es suministrada sobre un baño de hierro con un contenido en C inferior al 1% en peso, después de lo cual b) el contenido en carbono del baño de hierro se aumenta, mediante la adición de portadores de C, con suministro simultáneo de energía, del 2 al 4% en peso, porque c) la escoria líquida con un contenido en Cr del 0, 1% en peso es sangrada tras la reducción del Cr, porque d) a la masa fundida de hierro se le añade un medio refrigerante, preferentemente chatarra, y el contenido en C de la masa fundida se hace descender por debajo del 1% en peso, y porque e) una parte de la masa fundida que contieneCr es sangrada líquida, mientras que el resto se mantiene líquido en el convertidor para el tratamiento de la masa fundida siguiente.
Description
Procedimiento para la reducción de Cr en
escorias metalúrgicas que contienen Cr.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la reducción del contenido en cromo en escorias
metalúrgicas, en el que la escoria se suministra líquida sobre un
baño de hierro y la reducción del Cr tiene lugar mediante un baño
de hierro con un contenido en C del 2 al 4% en peso.
Durante la fabricación de aceros inoxidables se
generan cantidades notables de escorias, cuyo contenido en Cr es
tan elevado que tiene sentido económicamente una reducción. También
por motivos de protección del medio ambiente es deseable a largo
plazo una reducción del contenido en Cr en estas escorias.
En el documento WO 01/055461 A1 se describe por
ejemplo un procedimiento en el cual el contenido en Cr de la
escoria se reduce hasta aproximadamente 0,05 a 0,2% en peso mediante
la reacción con un baño de hierro que contiene C.
La realización práctica de este procedimiento da
lugar, sin embargo, a notables dificultades las cuales son,
probablemente, el motivo por el cual el procedimiento no se utiliza
hasta ahora.
Tal como se explica en la solicitud de patente
mencionada anteriormente, para la reducción se necesita un
contenido en C del baño de hierro de por lo menos el 3%. El
contenido en Cr de la escoria es del 4 al 6% en peso.
La escoria líquida que contiene Cr debe ser
suministrada sobre un baño de arrabio. Por arrabio se entiende
hierro con un contenido en C de aproximadamente el 4% en peso.
Otro inconveniente de la invención mencionado
anteriormente consiste en que el cromo reducido a partir de la
escoria está presente en una aleación previa la cual presenta un
contenido en C elevado. Este contenido en C tendría que ser
reducido de nuevo en un horno-E, lo que influye de
forma desfavorable sobre el proceso mencionado. En la solicitud de
patente WO 01/055459 A1 se destaca las escorias líquidas con un
contenido en FeO superior al 5% en peso dan lugar a reacciones
violentas al ser suministradas sobre un baño de arrabio. Por ello es
necesario reducir el contenido en C del baño de hierro por debajo
del 0,5% en peso, antes de que sea suministrada la escoria líquida
que contiene FeO. Sin embargo, aparecen reacciones similares cuando
las escorias que contienen CrO, con un contenido en óxido de cromo
superior al 2% en peso, son suministradas sobre un baño de hierro
con un contenido en C superior.
La presente invención evita los inconvenientes
de los procedimientos descritos. Según la invención la reducción del
Cr en las escorias metalúrgicas tiene lugar en el convertidor
mediante la combinación de los siguientes pasos de
procedimiento:
- a)
- la escoria líquida que contiene Cr, con un contenido en Cr del 2 al 20% en peso, es suministrada sobre un baño de hierro con un contenido en C inferior al 1% en peso, después de lo cual
- b)
- el contenido en carbono del baño de hierro se aumenta, mediante adición de portadores de C, con suministro simultáneo de energía, hasta el 2 al 4% en peso, porque
- c)
- la escoria líquida con un contenido en Cr del 0,1% en peso es sangrada tras la reducción del Cr, porque
- d)
- a la masa fundida de hierro se le añade un medio refrigerante, preferentemente chatarra, y el contenido en C de la masa fundida se hace descender por debajo del 1% en peso, preferentemente por debajo del 0,5% en peso, y porque
- e)
- una parte de la masa fundida que contiene Cr es sangrada líquida, mientras que el resto se mantiene líquido en el convertidor para el tratamiento de la masa fundida siguiente.
Para la realización del procedimiento según la
invención es especialmente adecuado un convertidor con soplado desde
el fondo, en el cual los gases de reacción son quemados con
posterioridad mediante un chorro de aire caliente. Únicamente
gracias al alto rendimiento durante el suministro de energía durante
este procedimiento, la cantidad necesaria de carbón es tan pequeña
que el procedimiento se puede hacer funcionar de forma rentable.
Para el procedimiento según la invención es
importante que la escoria sea retirada, tras la reducción del
contenido en Cr, del baño de hierro con contenido en C elevado.
Queda entonces únicamente una pequeña cantidad de escoria residual
en el convertidor, la cual aumenta entonces de nuevo en cuanto al
contenido en Cr durante la reducción siguiente del contenido en C en
el baño de hierro. La cantidad de Cr escorificada entonces es sin
embargo tan pequeña que no tiene apenas efecto sobre el balance de
Cr. Además, esta escoria permanece en el convertidor y el contenido
en Cr se vuelve a reducir entonces en la siguiente carga.
Para la refrigeración durante la reducción del
carbono de la masa fundida de hierro se puede utilizar, por ejemplo
chatarra no aleada, como se utiliza usualmente con una porción del
30% en peso durante la fabricación de calidades de acero
inoxidables. La chatarra no aleada tiene, en este caso, la ventaja
de que el contenido en Cr de la masa fundida de hierro permanece
bajo, lo que conduce a tiempos de tratamiento más cortos para la
reducción de la escoria. Se pueden fundir conjuntamente sin embargo
también restos, los cuales se producen durante la reutilización de
residuos o también escorias procedentes del
convertidor-AOD o de la instalación de
desgasificación en cuchara.
Frente al estado de la técnica, el procedimiento
según la invención presenta las siguientes ventajas:
- -
- el baño de hierro necesario para el tratamiento de la escoria que contiene Cr se obtiene de la masa fundida anterior,
- -
- la aleación previa formada en el convertidor mediante la reducción de la escoria que contiene Cr tiene un contenido en C inferior y se puede agregar líquida al horno-E,
- -
- la chatarra no aleada es refundida con unos costes ventajosos y conduce a un aumento correspondiente de la producción del horno-E.
El procedimiento según la invención se explica
con mayor detalle sobre la base de un ejemplo:
En un horno-E de 100 t se
fabrican calidades de acero con un contenido en Cr del 18% en peso y
un contenido en Ni del 8% en peso. Durante la fabricación según el
estado de la técnica se funden en un horno-E 60 t de
chatarra aleada, 35 t de chatarra no aleada y 15 t de FeCr. Tras la
reducción de la escoria con ferrosilicio se sangran 100 t de acero
líquido, con un 18% en peso de Cr, un 8% en peso de Ni y un 0,5% en
peso de C, junto con 10 t de escoria. La escoria tiene un contenido
en Cr del 5% en peso y un contenido en FeO del 1,5% en peso.
Según la presente invención, esta escoria es
cargada líquida en un convertidor, en el cual se encuentran 20 t de
una masa fundida de hierro con un 0,5% en peso de C y un 3% en peso
de Cr procedentes de la masa fundida anterior.
El convertidor se hace funcionar con una tasa de
soplado de 5.000 Nn/h para el oxígeno introducido a través del
fondo y con una tasa de soplado desde arriba de aire caliente de
25.000 Nm/h, siendo enriquecido el viento caliente hasta el 25% en
peso de O_{2}. En total se suministran 5 t de carbón en polvo, las
cuales son insufladas mediante toberas de fondo.
Para el primer paso parcial, del aumento del
contenido en C y de la temperatura del baño de hierro así como de
la reducción del cromo en la escoria, se necesitan 2 t de carbón. Es
adecuado fundir conjuntamente en este primer paso parcial también
las cantidades de escorias y chatarra aleada, que se producen al
reutilizar residuos, las cuales suponen aproximadamente el 4% en
peso de la cantidad de acero generada. Para ello se necesitan
aproximadamente 0,5 t de carbón. A continuación se sangra la
escoria, cuyo contenido en Cr es de aproximadamente el 0,1% en
peso. Si es necesario se puede reducir el contenido en Cr, mediante
la adición de 4 kg de escoria de FeSi/t, antes de la
descorificación hasta aproximadamente el 0,01% en peso.
En el baño de hierro, el cual presenta un
contenido en C del 3% y un contenido en Cr del 7% en peso, se cargan
30 t de chatarra no aleada. Para su fusión se necesitan 3 t de
carbón, de las cuales 2,5 t son insufladas en forma de polvo, el
resto de esta cantidad lo suministra el baño de hierro, cuyo
contenido en C es reducido durante la fusión desde el 3% en peso al
0,5% en peso.
De la aleación previa con un 3% en peso de Cr
que se encuentra en el convertidor se sangran 30 t y se suministran
líquidas al horno-E. La cantidad restante de 20 t
queda en el convertidor para la carga siguiente.
Las cantidades mencionadas anteriormente se
pueden variar en límites amplios. Así, por ejemplo, se puede reducir
la cantidad de chatarra fundida adicionalmente hasta
aproximadamente 15 t. Se forma entonces una aleación previa con un
7% en peso de Cr para su utilización en el horno-E.
Con ello aumenta ya de forma notable, sin embargo, el contenido en
Cr en el baño de hierro, lo que conduce a una prolongación del
tiempo para la reducción del Cr de la escoria. El proceso debería
llevarse a cabo de tal manera que en los pasos parciales
individuales el contenido en Cr del baño de hierro no supere el 10%
en peso.
Forma parte también del sentido de la presente
invención variar la composición de la escoria de tal manera
mediante la adición de materiales formadores de escoria
correspondientes, que estas escorias se puedan utilizar durante la
producción de cemento.
Claims (2)
1. Procedimiento para la reducción del contenido
en cromo de escorias metalúrgicas en el convertidor, en el que la
escoria se suministra de manera líquida sobre un baño de hierro y la
reducción del Cr tiene lugar mediante el baño de hierro con un
contenido en C comprendido entre 2 y 4% en peso,
caracterizado porque
- a)
- la escoria líquida que contiene Cr, con un contenido en Cr del 2 al 20% en peso, es suministrada sobre un baño de hierro con un contenido en C inferior al 1% en peso, después de lo cual
- b)
- el contenido en carbono del baño de hierro se aumenta, mediante la adición de portadores de C, con suministro simultáneo de energía, del 2 al 4% en peso, porque
- c)
- la escoria líquida con un contenido en Cr del 0,1% en peso es sangrada tras la reducción del Cr, porque
- d)
- a la masa fundida de hierro se le añade un medio refrigerante, preferentemente chatarra, y el contenido en C de la masa fundida se hace descender por debajo del 1% en peso, y porque
- e)
- una parte de la masa fundida que contiene Cr es sangrada líquida, mientras que el resto se mantiene líquido en el convertidor para el tratamiento de la masa fundida siguiente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se añade un medio refrigerante para
hacer descender el contenido en C de la masa fundida por debajo del
0,5% en peso.
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