MXPA06011492A - Metodo en relacion con la produccion de acero. - Google Patents

Metodo en relacion con la produccion de acero.

Info

Publication number
MXPA06011492A
MXPA06011492A MXPA06011492A MXPA06011492A MXPA06011492A MX PA06011492 A MXPA06011492 A MX PA06011492A MX PA06011492 A MXPA06011492 A MX PA06011492A MX PA06011492 A MXPA06011492 A MX PA06011492A MX PA06011492 A MXPA06011492 A MX PA06011492A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
steel
production
fluxing agent
slag
hydroxide
Prior art date
Application number
MXPA06011492A
Other languages
English (en)
Inventor
Sven-Eric Lunner
Ye Guozhu
Original Assignee
Outokumpu Stainless Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outokumpu Stainless Ab filed Critical Outokumpu Stainless Ab
Publication of MXPA06011492A publication Critical patent/MXPA06011492A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16Sintering; Agglomerating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/068Decarburising
    • C21C7/0685Decarburising of stainless steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/076Use of slags or fluxes as treating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36Regeneration of waste pickling liquors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

La presente invencion se refiere a un metodo para la produccion de un agente fundente que puede ser utilizado en la produccion de acero, preferiblemente acero inoxidable, caracterizado en que como materia primera para la produccion de dicha agente fundente se utiliza un lodo de hidroxido que resulta de la neutralizacion de liquido de decapado contaminado con metales y procedente de una etapa de decapado para un acero, dicho lodo de hidroxido contiene cando menos un compuesto que contiene fluoruro, y en que dicho lodo de hidroxido esta calcinado. La invencion tambien se refiere a un metodo en relacion con la produccion de acero, preferiblemente acero inoxidable, el cual comprende la produccion de una hornada de acero y la descarburacion de la hornada de acero, por medio de lo cual se forma una escoria sobre la parte superior de dicha hornada de acero, caracterizado en que se agrega a dicha escoria un producto de acuerdo con la invencion. La invencion tambien se refiere al producto de acuerdo con la invencion.

Description

MÉTODO EN RELACIÓN CON LA PRODUCCIÓN DE ACERO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un método para la producción de un producto que puede ser utilizado como un agente fundente en la producción de acero. La invención también se refiere a un método en relación con la producción de acero, preferiblemente de un acero inoxidable, el cual comprende la producción de una hornada de acero, descarburación de la hornada de acero por medio de lo cual se aplica una escoria sobre la parte superior de la hornada de acero. Finalmente, la invención se refiere también a un producto de acuerdo con la invención.
Antecedentes de la Invención La producción de acero, especialmente acero inoxidable, comprende procesos de recocido y decapado. El recocido es una operación de tratamiento térmico que apunta a la recristalización de la micro estructura del acero haciéndolo dúctil. En el recocido, se forma una capa de óxido sobre la superficie del acero, y se forma una capa agotada de cromo directamente debajo de la capa de óxido. Ambas películas son retiradas mediante el decapado. El decapado significa que el producto de acero recocido es tratado mediante ácido, más frecuentemente una mezcla de diferentes ácidos, por medio del cual son retirados los depósitos de metal indeseados que se forman en la superficie. Una mezcla de ácido nítrico, HNO3, y ácido fluorhídrico, HF, es lo más eficiente para el decapado del acero inoxidable. Los metales disueltos forman complejos metálicos y depósitos que tienen que ser eliminados del proceso. Es especialmente difícil el manejo de líquidos de decapado agotados que contienen ácidos mezclados, tales como una mezcla de ácido nítrico (HNO3) y ácido fluorhídrico (HF), que contienen fluoruros. También constituye un problema de manejo el contenido de, por ejemplo, óxidos de níquel, fierro y cromo en la producción de aceros inoxidables.
Después del tratamiento de decapado, el producto de acero es lavado mediante agua, por medio de lo cual se forma agua de lavado acida. Los metales disueltos en la forma de complejos metálicos y depósitos, así como también el agua acida de lavado, constituyen materiales de desecho que tienen un severo impacto ambiental, y deben ser sometidos a un manejo especial con el fin de no causar daños severos al medio ambiente. De manera similar al caso que se tiene en otras industrias de proceso, también existe un esfuerzo dentro de la industria del acero para recuperar productos de desecho y cerrar el ciclo. Se conocen varios y diferentes métodos para intentar regenerar los ácidos libres (HNO3 y HF) del líquido de decapado agotado. Una técnica para esto, la cual ha sido utilizada durante largo tiempo por la presente solicitante, consiste en el proceso de retardo de ácido, comúnmente referido como SAR (Scanacon Acid Retardation). Una planta de SAR trabaja para mantener la concentración de metales en el baño de decapado en un nivel bajo y estable, y consiste en una etapa de proceso mecánica y una etapa de proceso química. La etapa mecánica separa el ácido y el lodo de metales (óxido de metal, fluoruro de metal), en una fase sólida. La etapa química separa el ácido y los iones metálicos disueltos, mediante la ayuda de un lecho de resina. Procedente de la planta SAR, un ácido libre concentrado con un bajo contenido de metales se recicla de regreso al baño de decapado. Con el fm de recuperar todavía más ácido nítrico libre puede utilizarse una etapa de electro-diálisis que separa aniones y cationes en el ácido por medio de técnicas de membrana. La separación de iones se acelera mediante una fuente de corriente eléctrica continua. Los iones de metal separados, conjuntamente con un ácido libre débil, y el lodo, se bombean hacia la planta de neutralización para su destrucción. Otra técnica, denominada el proceso Pyromar, hace uso de la descomposición térmica de los complejos de fluoruro de metal con el fm de recuperar ácido fluorhídrico, ácido nítrico y metales. Mediante calcinación con aspersión, un líquido de decapado agotado se convierte a fase gaseosa, en donde posteriormente puede ser convertido a un ácido reutilizable mediante una o más columnas de absorción. Los metales forman óxidos metálicos y deben ser sometidos a reducción antes de ser utilizados en el taller de fundición. Se forman grandes cantidades de humos nitrosos (NOx) mediante la calcinación con aspersión, y estos humos deben ser destruidos mediante, por ejemplo, control de remoción catalítica selectiva (SCR). Mediante la formación de NOx desaparecen grandes cantidades (aproximadamente 30-40%) de ácido nítrico, lo cual causa un desequilibrio en las cantidades recuperadas de ácido fluorhídrico y ácido nítrico. Todavía otra desventaja consiste en que los óxidos metálicos están en forma de polvo, tienen una baja densidad (0.5 g/cm ) y contienen elevadas cantidades de fluoruros (> 1%) que hacen que sea difícil reducir el producto de óxido a una forma metálica. Todavía otra técnica es la denominada OPAR (Outokumpu Pickling Acid Recovery, Recuperación de Ácido de Decapado de Outokumpu), en la cual se utiliza ácido sulfúrico para descomponer los complejos de fluoruro metálico en el líquido de decapado agotado, mediante la reacción con éstos y la formación de sulfatos metálicos. El ácido mezclado de HNO3 y HF, recuperado de esta manera, se separa mediante evaporación y condensación. El condensado se recicla de regreso hacia el baño de decapado, y los sulfatos de metal formados en el proceso son tratados con calor, filtrados a presión y finalmente neutralizados mediante hidróxido de calcio y escoria agotada procedente del taller de fundición. El proceso es muy costoso y el proceso de neutralización resulta en un aumento de volumen de 4-5 veces, generando de esta manera grandes cantidades de sulfato de calcio metálico y lodo de hidróxído metálico que tiene que ser desechado. No existe en la actualidad ninguna técnica para el reciclado de óxidos de metal y del ácido sulfúrico. En la planta de neutralización, el líquido de decapado agotado es neutralizado mediante hidróxido de calcio, (Ca(OH)2, por medio de lo cual resulta un lodo que consiste en diferentes hidróxidos de metal Me(OH)x, fluoruro de calcio (CaF ) y sulfato de cromo (CaSO ). Actualmente, dicho lodo es desechado. En el caso de lluvia, existe el riesgo de que algunos metales sean lixiviados y se fuguen desde el relleno sanitario, lo cual significa que el agua de lixiviación tiene que ser manejada y regresada hacia la planta de neutralización. Durante los años recientes, pretensiones medio ambientales más estrictas, entre otras cosas, han conducido a demandas más fuertes pare el diseño de relleno sanitario, lo cual ha resultado en costos fuertemente elevados. Además, puede ser que se introduzca en el futuro un impuesto por relleno sanitario. Esto ha conducido al inicio de investigaciones que consideran la posibilidad de mantener al mínimo la cantidad de lodo a ser desechado. En la patente Sueca número SE 519776 de la presente solicitante, se describe un método de reutilización de lodo de hidróxido que contiene metales, procedente de una etapa de decapado. El lodo de hidróxido está mezclado con una mixtura que tiene un contenido de una sustancia del grupo 14 de la tabla periódica, y se deja solidificar mediante endurecimiento o polimerización, por medio de lo cual el contenido de agua cae por debajo del 15%. La mezcla solidificada puede entonces ser reciclada hacia una hornada de acero en relación con la producción de acero en un horno de arco. El método también contempla el que productos residuales pulverulentos o finamente dispersados que comprenden metales, óxidos de metal e hidróxidos de metal, sean recirculados hacia la fabricación de acero. También se muestra que los metales en el producto van hacia la hornada de acero, que el carbón sale como dióxido de carbono, el agua como vapor de agua (en pequeñas cantidades), y que el silicio, óxidos, fluoruros, etc., se van dentro de la escoria. Las desventajas del método consisten en que los fluoruros desgastan el recubrimiento del horno de arco, y en que el agua debe ser repelida, lo cual aumenta el tiempo de proceso en el horno de arco. Se sabe a partir del documento DE 36 34 106 acerca del empleo de un residuo de destilación del agente de decapado que contiene sales metálicas, tal como un componente que contiene fluoruro, en la producción de aditivo de formación de escoria para la producción de acero. También, se describe un método para la producción del aditivo formador de escoria, el cual comprende la destilación del líquido de decapado con el propósito de repeler los ácidos libres, ácido nítrico y ácido fluorhídrico, y para cristalizar los fluoruros metálicos como lodo húmedo. Posteriormente, el lodo es filtrado con el fin de eliminar agua adicional y ácido, y el lodo, al cual se le ha eliminado el agua, se mezcla con caliza cáustica, CaO. Esta mezcla puede ser agregada a una hornada de acero como un aditivo formador de escoria. El formador de escoria será relativamente poroso, lo cual hace difícil su manejo. Cualquier humedad remanente también puede causar explosiones de vapor, y los componentes gaseosos darán un aumento a las emisiones de NOx constituyendo una carga en la planta de limpieza de gas de los trabajos de acero. Otras desventajas del método consisten en que el proceso de destilación es costoso, y que es difícil de reciclar el ácido nítrico. Aproximadamente 40% del ácido nítrico sale conjuntamente con el vapor que es repelido, y este ácido nítrico debe ser destruido en la SCR en la planta de limpieza de gas.
Compendio de la Invención La invención se refiere al manejo de lodo de hidróxido formado en la neutralización de agentes de decapado agotados y contaminados con metales procedentes de una etapa de decapado para acero, preferiblemente acero inoxidable. La idea controvertida forma la base de la invención, que en lugar del enfoque previo en la recuperación de los metales del lodo de hidróxido, el enfoque es ahora en el contenido de fluoruro de calcio, y considerando este fluoruro de calcio para que sea una fuente en lugar de una carga. La presente solicitante se ha esforzado por encontrar un método que haga posible el manejo del fluoruro de calcio en el lodo de hidróxido, con el fin de usarlo como un reemplazo para espato flúor natural (comúnmente denominado fundente) como un agente fundente. Esto se logra por un método de producción de un agente fundente que puede ser utilizado en la producción de acero, preferiblemente acero inoxidable, caracterizado en que como una materia prima para la producción de dicho agente fundente se emplea un lodo de hidróxido que resulta de la neutralización de líquido de decapado contaminado con metales procedente de una etapa de decapado para acero, dicho lodo de hidróxido conteniendo cuando menos un compuesto que contiene fluoruro, y que dicho lodo de hidróxido está calcinado. La invención también provee un método en relación con la producción de acero, preferiblemente acero inoxidable, que comprende la producción de una hornada de acero y la descarburación de la hornada de acero, por medio de lo cual se forma una escoria en la parte superior de dicha hornada de acero, caracterizado en que se agrega a dicha escoria un producto de acuerdo con la invención. Mediante la invención también es posible lograr una o más de las siguientes ventajas: • El lodo de hidróxido puede ser reciclado hacia la producción de acero esencialmente sin ninguna desventaja de proceso. • El lodo de hidróxido puede ser reciclado hacia la producción de acero esencialmente sin ningún peligro para la salud del personal. • Los metales en el lodo de hidróxido pueden ser recuperados. • El lodo de hidróxido puede reemplazar el espato flúor natural esencialmente sin dañar las propiedades del acero producido.
• Se puede cuidar el lodo de hidróxido ya desechado y que se origina de líquidos de decapado contaminados con metales y ácidos. • El lodo de hidróxido puede ser procesado en un producto mecánicamente estable que puede constituir un agente fundente. • Puede producirse un agente fundente mediante un método que en su esencia es sencillo y rentable, y • Puede producirse un agente fundente esencialmente sin daños para la salud del personal. La invención ha sido desarrollada principalmente para su uso en relación con la producción de aceros inoxidables, pero también puede emplearse en relación con otros tipos de producciones de aceros, tales como la producción de acero al carbón.
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un diagrama de flujo del proceso. La Figura 2 muestra una gráfica sobre el contenido de Cr6+ en una planta de control de emisiones de escape.
Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas El proceso de la invención se describe más adelante con referencia al diagrama de flujo ilustrado en la Figura 1. Líquidos de decapado, ácidos, agotados y contaminados con metales, que pueden ser manejados de acuerdo con la invención son líquidos 1 de decapado químicamente ácidos así como líquidos neutros de decapado para decapado electrolítico.
Tales líquidos agotados de decapado comprenden ácidos residuales, tales como ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fluorhídrico, sales de tales ácidos, incluyendo sulfato de sodio, por ejemplo, y fluoruros metálicos disueltos y óxidos de metal. En relación con el método, se lleva a cabo una neutralización 2 que se conoce per se del líquido agotado de decapado, a un pH de aproximadamente 9-10, mediante la adición de álcali, normalmente lechada de caliza, Ca(OH) , pero también pueden utilizarse otros aditivos alcalinos, por ejemplo CaC?3, NaOH. Antes de la neutralización puede tener lugar 3 la reducción del cromo del líquido procedente de la etapa 9 de decapado de neolita (pH 6-6.5). La regeneración de los ácidos libres en los ácidos de decapado se lleva a cabo en una etapa SAR 4 y una etapa de electro-diálisis 5. La reducción de los humos nitrosos (NOx) puede lograrse mediante control de remoción catalítica selectiva (SCR) o por tratamiento de peróxido de hidrógeno 10. Después de la neutralización, al líquido de decapado neutralizado se le elimina el agua 6, de manera conveniente en forma mecánica en un filtro de prensa, por ejemplo, a un contenido de sustancia seca de cuando menos 30% en peso, preferiblemente cuando menos 50% en peso y hasta 80% en peso, pero normalmente no más de 70% en peso. El agua de efluente conteniendo algo de nitratos (Ca(NO)3) , pH 9-10) puede ser conducida al recipiente. El producto con el contenido de agua reducido se denomina lodo de hidróxido. El lodo de hidróxido contiene, por ejemplo, CaF2, CaSO4 y Fe", Cr", hidróxidos de Ni y molibdato de Fe o Ca, cuando menos en el caso de que el ácido fluorhídrico se utilice en el líquido de decapado y en el caso de la producción de acero inoxidable. El lodo de hidróxido se seca y se calcina o sinteriza 7 a un producto mecánicamente estable antes de que se agregue como un agente fundente en el convertidor AOD 8 en la producción de acero. Con el propósito de encontrar métodos adecuados para el tratamiento del lodo de hidróxido, se han llevado a cabo extensos experimentos con el fin de obtener un producto capaz de constituir un agente fundente.
Experimentos realizados Los experimentos preliminares para el tratamiento del lodo de hidróxido han comprendido: • Calcinación y fundición en un horno Tamman de 3 Kg (> 1,500 °C). • Fundición en un horno rotatorio de 20 Kg. • Calcinación en un horno Kanthal a pequeña escala ( 1 , 100 °C), • Calcinación en un horno de tipo campana, 500 Kg/hornada. • Calcinación en un convertidor Kaldo a escala piloto (6 toneladas), mediante la ayuda de un quemador de LPG. • Secado en una cámara de secado (200 °C).
• Tratamiento en un horno de CD a escala piloto (10 toneladas y 3 MW). De estos experimentos, son los experimentos de calcinación en un horno de tipo campana, estacionario y calentado eléctricamente, y los experimentos de calcinación en un convertidor Kaldo rotatorio calentado con gas LPG que se describirán más adelante. Mediante estos experimentos se ha podido conseguir un producto bien sinterizado, mecánicamente estable y sin polvo, producto el cual ha sido posteriormente usado en experimentos subsecuentes para la evaluación de las propiedades del lodo calcinado como un agente fundente en un convertidor en lugar de o en combinación con espato flúor normal. En una modalidad preferida de la invención un horno estacionario, calentado mediante electricidad (de tipo campana), se utiliza para la calcinación de lodo de hidróxido. A partir de la descripción de más adelante, resulta evidente que esto resulta en un producto que tiene muy buenas propiedades en términos de estabilidad mecánica, grado de sinterización y tamaño de pieza/partícula, pero de acuerdo con experimentos piloto emprendidos, también puede utilizarse un convertidor Kaldo para la calcinación. Además, experimentos emprendidos de calcinación en un secador rotario han demostrado que aportan un producto estable. Estos experimentos no se describirán adicionalmente puesto que el lodo de hidróxido tenía un contenido excepcionalmente alto de humedad del 55-60%, lo cual resultó en problemas anormales durante la calcinación. Sin embargo, una conclusión del experimento es que es probable que las fracciones finas se reduzcan si el contenido de humedad en el lodo de hidróxido y la velocidad de rotación del secador rotatorio son suficientemente bajos. El proceso de calcinación del lodo de hidróxido en el horno estacionario (de tipo campana) o secador rotatorio que es calentado mediante electricidad o calentado con gas LP o aceite, puede ser descrito de acuerdo con lo siguiente: • Calentamiento a 150-200 °C, evaporación de agua libre en el lodo. • Calentamiento a 600-900 °C, evaporación de agua cristalina, por medio de lo cual el material se torna completamente deshidratado. • Calentamiento a 1,000-1,200 °C, sinterizando a un producto mecánicamente estable (hidrofundente).
El proceso de calcinado del lodo de hidróxido en un convertidor (convertidor tipo Kaldo) el cual se calienta mediante LPG, puede ser descrito de acuerdo con lo siguiente: a) Calentamiento a 150-200 °C, evaporación del agua libre en el lodo de hidróxido. b) Calentamiento a 600-900 °C, el agua químicamente ligada se escapa. c) Calentamiento a 1,200-1,300 °C, el lodo de hidróxido se funde. d) Descarga del lodo de hidróxido fundido procedente del horno para enfriarse a temperatura ambiente durante la solidificación para formar un producto mecánicamente estable (hidroflux [hidrofundente]). e) Triturado del producto hidrofundente solidificado Experimentos a Escala Piloto Para la calcinación se utilizaron 10 ton. de lodo de hidróxido con un contenido relativamente alto de azufre, y 2 ton. de lodo de hidróxido con un contenido relativamente bajo de azufre. El lodo de hidróxido con un contenido alto de azufre se dividió en tres porciones que fueron calcinadas en un convertidor Kaldo después de haber sido secado primeramente en un horno de cámara a 200 °C. Las porciones 1 y 2 fueron calentadas a 900 °C en el convertidor Kaldo, y la porción 3 fue fundida en el convertidor Kaldo. El lodo de hidróxido con bajo contenido de azufre se dividió en dos porciones, de las cuales una porción, la porción número 4, se secó en un horno de cámara de acuerdo con lo anterior, y la otra porción, la porción número 5, se secó con aire a temperatura ambiente. Estas dos porciones con bajo contenido de azufre se calcinaron en un horno de tipo campana. La composición promedio de las dos categorías de lodo de hidróxido con una sequedad del 85%, esto es, después de secar a 110 °C pero antes de la calcinación, se muestra en la tabla siguiente. Tabla 1 En la tabla siguiente se muestran las propiedades y cantidades del lodo de hidróxido calcinado que se obtuvo y la temperatura " durante la calcinación para las respectivas porciones.
Tabla 2 Durante el proceso de calcinación, se redujo el contenido de carbono por el carbono que salía como dióxido de carbono. El carbón se origina a partir del carbonato de calcio que acompaña la caliza en el proceso de neutralización. Los materiales procedentes de las porciones 1 y 2 se aglomeraron, pero tenían una resistencia muy pobre y un tamaño pequeño. El material de la porción número 3 era muy similar al espato flúor natural con respecto a la resistencia y el tamaño. Durante la calcinación en el horno de tipo campana, se observó que el contenido de carbón era aún bajo en ente caso. El material procedente de las porciones 4 y 5 tenía muy buenas propiedades de resistencia, en la práctica igualmente buenas que las propiedades del material fundido procedente de la porción número 3. Los materiales procedentes de las porciones 1 y 2 se consideraron no adecuados para los experimentos posteriores, debido al riesgo de la formación de polvo y debido a la pobre resistencia. Los materiales procedentes de las porciones 3, 4 y 5 no tenían ninguna o una muy pequeña proporción de fracciones de partículas finas, y fueron considerados como adecuados para ser utilizados en los experimentos posteriores. En la tabla siguiente se muestra la composición de estos materiales (en por ciento peso).
Tabla 3 Durante los experimentos, no se hicieron mediciones con respecto a la ocurrencia de HF o SO2, ambos de los cuales son ya irritantes en bajos contenidos. La tabla muestra sin embargo, con relación a la porción número 3, que el CaF2 se pierde parcialmente a temperaturas cercanas a los 1300 °C. No se apreció pérdida del CaF2 con relación a las porciones números 1, 2, 4 y 5. Usualmente el espato flúor natural que se utiliza en el taller de fundición tiene la siguiente composición aproximada (por ciento en peso): Tabla 4: Composición del espato flúor natural Porción CaF2 SiO2 CaCO3 MgO Fe2O3 S K2O Pb P Espato flúor > 90 7.5-8 <0.5 ~0.05 ~0.2 ~0.03 ~0.02 =O.Ol =O.Ol En principio, el lodo de hidróxido calcinado es un espato flúor sintético que se produce de manera química, no obstante que tiene un contenido conservado de óxidos de metal y un pequeño sobrante de óxido de calcio. En lo que sigue, el producto es denominado hidrofundente. Los experimentos siguientes apuntaron a la investigación de las propiedades del hidrofundente como un agente de fundición. Un propósito secundario consistía en investigar si los óxidos de metal hubieran permitido que se redujeran en la hornada de acero.
Nueve hornadas de 6 toneladas cada una y siendo de un acero inoxidable del tipo ASTM 304 se produjeron en un horno de arco, para los experimentos a nivel piloto. Las respectivas hornadas fueron vertidas en un caldero de vaciado, y fueron transportadas a un convertidor AOD de 6 toneladas para su descarburación. La cantidad de escoria que acompañaba procedente del horno de arco se redujo. Antes de los experimentos, el convertidor AOD en cuestión se proveyó con un revestimiento nuevo. Con el fin de que de esta manera se pudiera decidir si el hidrofündente tenía alguna influencia sobre el mismo.
Las nueve hornadas constituyeron materiales de prueba para una campaña experimental que se corrió en serie en el convertidor AOD. Los experimentos fueron llevados a cabo con proporciones de mezclado variables de espato flúor natural e hidrofundente. En cinco experimentos, se utilizó hidrofündente procedente de las porciones números 4 y 5, puesto que este hidrofundente tenía un contenido más bajo de azufre, pero también se incluyeron en la campaña experimental dos experimentos con hidrofundente procedente de la porción número 3. Se corrieron dos hornadas de referencia únicamente con espato flúor natural. Con el fin de reducir los óxidos de metal, principalmente Cr2?3 pero también Fe2?3, y NiO, se encontró que se requería una adición extra de FeSi. La cantidad de FeSi requerida para la reducción de metal es proporcional a los óxidos de metal en el hidrofundente. Más aun se requiere de una adición extra de CaO para mantener la alcalinidad de la escoria, la cual debería ser de aproximadamente 1.5-2.0. estos aditivos extras resultan en que la cantidad de escoria aumenta hasta el 10%. En el decapado, resultan diferentes tipos de acero en diferentes cantidades de hidróxidos de metal en el lodo. Una ventaja de la invención consiste en que no se está ligado al uso del lodo de hidróxido procedente del decapado del mismo o esencialmente el mismo tipo de acero que se intenta producir. Por lo tanto, la persona capacitada en la técnica se dará cuenta que la invención es muy fácil de integrar en los procesos de producción de acero existentes. Gracias a la invención, también es posible manejar lodo de hidróxido que ya ha sido desechado, convirtiéndolo en una agente fundente valioso, y recuperando su contenido de metales. En la tabla siguiente se proporcionan las relaciones de mezclado de las respectivas hornadas de la campaña experimental a nivel planta piloto. Los números entre paréntesis se refieren a la porción en cuestión del hidrofundente.
Tabla 5 El proceso AOD puede ser descrito de acuerdo con lo siguiente: • Carga de 6 toneladas de acero procedente de un caldero de vaciado. • Medición de temperatura directamente después de la carga. • Prueba de pirulí y coquilla para el análisis del contenido de carbón y composición del acero.
Descarburación Adición de caliza y dolomita justo después de comenzar el soplado con oxígeno, valor de referencia C = 0.40%. Adición de caliza, continúa el soplado con oxigeno y también con gas nitrógeno, valor de referencia C = 0.15%. Continúa el soplado con oxigeno y nitrógeno valor guía C = 0.07%. Muestreo para el contenido de carbón y temperatura. Adición opcional de chatarra de enfriamiento. Muestreo para determinar el contenido de carbón y la temperatura.
Reducción: • Adición de hidrofundente, caliza, FeSi, agentes fundentes (espato flúor natural) SiMm, opcionalmente chatarra de enfriamiento. Soplado de gas argón para la agitación. • Muestreo de acero, escoria y temperatura.
• Vaciado En adición a las etapas de proceso anteriormente descritas, tiene lugar una medición continua de los flujos de gas hacia el convertidor AOD (O2, N2), flujos de gas de escape procedentes del convertidor AOD (CO, CO2, O2), y peso de material para diferentes tolvas. Con el fin de investigar si el uso de hidrofundente genera Cr6+ adicional, se analizó el contenido de Cr6+ en el depósito de agua de un lavador de gases Venturi en una planta de control de emisión de gases de escape, ver figura 2. El contenido se analizó después de las respectivas hornadas experimentales. Las flechas indican las hornadas de referencia con adición solamente de espato flúor natural. A partir de estas mediciones queda claro que el uso de hidrofundente no da lugar a la formación de Cr6+ aumentada, en comparación con el uso de espato flúor natural, el cual se observa en la figura 2. Las muestras de escoria procedentes de las nueve hornadas experimentales se analizaron, en la tabla siguiente se proporcionan sus composiciones.
Tabla 6 Composición de muestras de escoria de las 9 hornadas del experimento Resulta claro a partir de la tabla que se requería de unas cuantas hornadas experimentales preliminares para encontrar las condiciones óptimas para la reducción del óxido de cromo. Durante estas hornadas experimentales preliminares, se encontró la cantidad requerida de FeSi extra. Se produjeron hornadas experimentales número 7 y 9 con hidrofündente conteniendo sulfúrico, y en estos casos se pudo notar un incremento pequeño del contenido de azufre en la escoria. Un análisis del contenido de azufre del acero indica que el azufre no se re-introdujo en la hornada, y por lo tanto uno puede suponer que una pequeña parte del azufre termina en la escoria y la parte principal sale con los gases de escape como SO2. La experiencia procedente de los experimentos a escala piloto llevados a cabo muestra de manera sorprendente que el hidrofundente también es adecuado para usarse como un agente fundente en relación con la producción de acero al carbón. En relación con la producción de acero al carbón, el uso del espato flúor ha sido principalmente terminado, como se sabe bien. En lugar de esto se utiliza caliza y óxido de fierro. La solicitante también señalaría la opción del uso de hidrofundente en estas aplicaciones. En dicho proceso, no es necesario reducir los óxidos de metal en la escoria, porque puede omitirse la adición extra de FeSi y CaO. El propósito del CaF en el hidrofundente también en este caso para hacer que la escoria sea fluida. Como conclusión, los experimentos a nivel planta piloto han demostrado que: • El lodo de hidróxido puede ser calcinado en un producto mecánicamente estable, adecuado para su uso como un agente fundente en un convertidor AOD. No se ha observado formación de polvo. • El producto, así denominado hidrofundente, puede ser producido mediante un sencillo método que resulta eficiente. • El uso de hidrofundente no ha mostrado ningún efecto negativo en el proceso de reducción en el convertidor AOD. • La formación de escoria con la ayuda del hidrofundente es equivalente con aquel que se obtiene mediante la ayuda de espato flúor natural, y la escoria tiene una muy buena reactividad. • La escoria de reducción en el convertidor AOD tenía esencialmente las mismas propiedades independientes de si se utilizó el hidrofundente o el espato flúor natural, entre otras cosas una baja viscosidad y el mismo color. • Los óxidos de metal extra en el hidrofundente pueden ser re-introducidos de manera eficiente en la hornada mediante la adición de FeSi.
• No se pudo observar absorción de S y C en la hornada con el uso de hidrofundente.
Experimentos a Escala Completa Se han llevado a cabo tres conjuntos de experimentos a escala completa: 1. Campaña de prueba inicial. Se agregó hidrofiíndente tamizado y con bajo contenido de azufre al convertidor AOD en posición inclinada. 2. Segunda campaña de prueba. Se agregó hidrofundente tamizado y con elevado contenido de azufre al convertidor AOD en posición erguida. 3. Tercera campaña de prueba. Se agregó hidrofundente tamizado y con elevado contenido de azufre al convertidor AOD en posición erguida.
Campaña de Prueba Inicial Para los experimentos a escala completa se produjeron cuatro hornadas en un horno de arco, cada una de aproximadamente 90 toneladas en una secuencia de un acero grado denominado ASTM 304L, esto es, de tipo ASTM 304 con un bajo contenido de carbón. Por "secuencia" se quiere decir una producción de varias hornadas con el mismo código de acero, una después de otra. La primera hornada de la secuencia es una hornada experimental, y el resto son hornadas de referencia. Se tomaron muestras rutinarias de la composición inicial del acero de un horno de arco en el caldero de transferencia, antes de que el acero sin escoria fuera descargado en un convertidor AOD y de que la descarburación comenzara. Después de la descarburación con oxígeno y argón en el convertidor AOD, se comenzó la reducción. Hidrofundente correspondiente a aproximadamente 40% del CaF2 requerido de agregó desde una caja que usualmente se utilizaba para chatarra de enfriamiento. El hidrofundente tenía un tamaño de partícula de cuando menos 12 mm, sin ningunos finos, y estaba bien sinterizado y era mecánicamente estable. Se hizo la adición como una primera etapa en la reducción, y con el convertidor AOD en posición inclinada. Posteriormente, el convertidor fue levantado hasta la posición de trabajo, y el resto de la mezcla de reducción se agregó desde las tolvas de elementos de aleación arriba del convertidor. La composición del hidrofundente utilizado se muestra en la tabla siguiente Tabla 7. Composición del hidrofundente (% en peso) usado en la campaña inicial I CaF2 I Fe203 ! Cr203 I NiO CaS04 ¡ Si02 1 s r II 1 51 27 1 5 4 0.3 2 0.06 o.oi 1 Con el fin de formar una escoria de reducción, se hicieron las siguientes adiciones al convertidor AOD durante la etapa de reducción: Tabla 8: Aditivos para la etapa de reducción (kg) Horneada no. Hornada de Referencia Referencia Referencia j prueba 1 2 3 FeSi,(Si, 75%) 1302 1063 1653 1331 FeSiMn 1687 1702 1699 1412 Caliza quemada (CaO) 1535 1375 2814 1752 Espato flúor (CaF2, 90%) 750 983 1333 1140 Hidroñmdente (CaF2, 51%) 780 - - 1 Las siguientes cantidades de acero (toneladas) han sido cargadas dentro y descargadas desde el convertidor: Tabla 9: Cantidades de acero en el convertidor AOD (toneladas) Hornada de Referencia Referencia Referencia J prueba | 1 2 3 Peso Inicial 92.0 87 83 86.1 Peso Final 101.5 99.7 100.2 94.6 1 Resultados de la Producción de las Cuatro Hornadas de la Secuencia La producción de las cuatro hornadas de la secuencia siguió un curso normal. Se tomaron de la etapa de reducción muestras de producción normal y muestras extras de escoria. Se tomaron muestras correspondientes de las tres hornadas de referencia. En la Tabla 10 se muestran los análisis de las muestras de acero después de la reducción. Las muestras de escoria procedentes de la reducción se muestran en la Tabla 11.
Tabla 10: Muestras de acero (ASTM 304L) del convertidor AOD después de la reducción Tabla 11: Muestras de escoria después de la reducción (% en peso) La adición del hidrofundente en la campaña inicial trabajó de acuerdo con las expectativas, y las observaciones pueden resumirse como sigue: • No tuvo lugar la formación de polvo o una fuerte reacción con la adición del hidrofundente. • La aparición de la escoria fue similar, y era muy fluida para todas las cuatro hornadas. « El contenido de Cr?3 en la escoria de reducción fue igual en todas las hornadas.
• No se observaron cambios en las propiedades para la escoria del horno del caldero antes del vaciado en la artesa de colado en la planta de vaciado continuo para la hornada de prueba en comparación con las hornadas de referencia.
Resultados de la Evaluación del Material final La hornada de prueba y las hornadas de referencia han sido comparadas con respecto a la calidad de los materiales. Se hicieron 12 flejes del material y se investigaron las calidades de acuerdo con lo siguiente: • Investigación de la soldabilidad de los flejes. • Investigación de inclusiones de escoria en los flejes. • Establecimiento de los valores de resistencia. • Inspección manual de la calidad de la superficie con respecto a defectos de superficie.
Comparación de la Soldabilidad Se llevaron a cabo pruebas de soldado comparativas mediante soldadores certificados de acuerdo con un método denominado MMA/SMAW, usando un electrodo tipo 308L/MVR de CA/CC. No pudieron apreciarse diferencias visuales con respecto a la soldabilidad, tales como liberación de escoria y flujo, cuando se compararon las hornadas de prueba y de referencia.
Comparación de Inclusiones de Escoria en los materiales Todas juntas, seis muestras han sido evaluadas con respecto a la ocurrencia de inclusiones de escoria. Tres muestras se tomaron de la hornada de prueba y una muestra de cada una se tomó de las hornadas de referencia. Las muestras se analizaron en un microscopio de metal controlado por PC en Avesta Research Centre (ARC) [Centro de Investigación Avesta] y de acuerdo con la regulación SS 111116, esto es, el método que el ARC utiliza para control rutinario de inclusiones de escoria en materiales de acero inoxidable. La totalidad de las seis muestras mostraron baja ocurrencia de inclusiones de escoria.
Análisis de Resistencia e Inspección Manual de la Calidad de Superficie Las pruebas de resistencia fueron aprobadas por todos los 12 flejes. La inspección de superficie no reveló desviaciones cuando se comparaba con otros flejes producidos durante el mismo periodo en el laminador de fleje en cuestión.
Segunda Campaña de Prueba Se produjeron veintidós hornadas en tres secuencias de los grados de acero denominados ASTM 304L y AST; 316L. Se incluyeron siete hornadas de referencia en la secuencia. Un total de 19 toneladas de hidrofundente se agregaron a las hornadas en varias cantidades. Se proveyó respectivamente 50 - 100% del requerimiento total del agente fundente en cada hornada mediante la adición del hidrofundente que puede observarse en la Tabla 13 siguiente. Se produjeron tres hornadas de referencia con espato flúor natural como el único agente fundente. Se agregó el hidrofundente en una forma convencional al convertidor AOD en posición erguida desde una tolva por encima del convertidor. El hidrofundente utilizado se produjo en un horno eléctrico estacionario en donde el lodo de hidróxido se secó y calcinó/sinterizó a una temperatura final de 1,050 °C. El hidrofündente se tamizó a un tamaño de partícula por arriba de 4 mm. El lodo de hidróxido utilizado se produjo a partir de cuatro diferentes plantas de neutralización que fueron mezcladas. En esta forma el hidrofündente producido obtuvo variaciones realistas en sus composiciones dependiendo de esa mezcla particular. La composición del hidrofündente varió dentro de los intervalos mostrados en la Tabla 12 siguiente.
Tabla 12. Variaciones en la composición del hidrofündente usado (% en peso) usado en la campaña de prueba Tabla 13: Aditivos (kg) para las hornadas en la campaña de prueba Resultados de la Producción de las Diecinueve Hornadas de Secuencia La producción de las diecinueva hornadas de secuencia siguió un curso normal. Se tomaron de la etapa de reducción muestras de producción normal y muestras extras de escoria. Se tomaron muestras correspondientes de las siete hornadas de referencia. En las Tablas 14, 16 y 18 se muestran los análisis de las muestras de acero después de la reducción, y las muestras de escoria procedentes de la reducción se muestran en las Tablas 15, 17 y 19. *) « 75% del requerimiento total del agente fundente agregado como hidrofundente con 4-6% de CaS04 no afecta el contenido de a?ufre en el acero. Se agregó el hidrofündente en relación con la etapa de reducción. Con el fin de evaluar la eficiencia del agente fundente se midieron las cantidades de CrO2 remanente en la escoria. Una reducción bien trabajada produce una escoria en donde la cantidad de CrO3 remanente en la escoria es máximo 1.0%.
Tabla 15: Muestras de escoria después de la reducción ASTM 316L (% en peso) Tabla 16: Muestras de acero (ASTM 304L) del convertidor AOD después de la reducción *) 100% del requerimiento total del agente fundente agregado como hidrofundente con 4-6% de CaS04 tiene un efecto marginal en el contenido de azufre en el acero.
Tabla 17: Muestras de escoria después de la reducción ASTM 304L (% en peso) Tabla 18: Muestras de acero (ASTM 304L) del convertidor AOD después de la reducción Tabla 19: Muestras de escoria después de la reducción ASTM 304L (% en peso) Dados los experimentos realizados hasta el momento, parece que el azufre en el hidrofündente no afecta de manera importante el proceso de producción de acero. La parte principal del azufre sale conjuntamente con el gas efluente del convertidor AOD como SO2.
La adición de hidrofündente en la segunda campaña de prueba trabajó de acuerdo con las expectativas, y las observaciones pueden ser resumidas como sigue: • El hidrofündente podía ser transportado hacia las tolvas sin ninguna influencia negativa en las propiedades mecánicas. • La adición de hidrofündente desde las tolvas trabajó sin ningún problema. • No tuvo lugar la formación de polvo a la adición del hidrofündente. • La apariencia de la escoria fue similar, y era bien fluida para todas las hornadas.
• No afectaron las variaciones en el contenido de CaF2 en las propiedades de la escoria. « El contenido del CrO2 en la escoria de reducción fue igualmente bajo en todas las hornadas. • La alcalinidad de la escoria fue la misma (1.4-1.6) para todas las hornadas. • El espato flúor natural pudo ser completamente sustituido sin ningún efecto negativo. • El hidrofündente con 14% de CaSO no afectó el contenido de azufre en el acero.
• El hidrofündente dio de alguna manera escoria más de fluida que el espato flúor natural. • No se observaron cambios de propiedades para la escoria de horno de caldero antes del vaciado en la artesa de colada en la planta de vaciado continuo.
Tercera Campaña de Prueba Se agregó al convertidor AOD en posición erguida hidrofündente no tamizado y con alto contenido de azufre. Se produjeron nueve hornadas en secuencia de acero grados denominados ASTM 304L. Se incluyeron tres hornadas de referencia con espato flúor natural como el agente fundente solamente. Se agregaron un total de 7 toneladas de hidrofündente no tamizado y con alto contenido de azufre en las seis hornadas de prueba en cantidades de 50-75% del requerimiento total de agente fundente en cada una de las hornadas respectivamente. Se agregó el hidrofündente en una forma convencional al horno AOD en posición erguida desde una tolva por arriba del convertidor. El hidrofündente contenía aproximadamente 20% de finos con tamaños de partícula más pequeños de 4 mm.
La composición del hidrofündente se varió dentro de los intervalos que se muestran en la Tabla 20 siguiente.
Tabla 20. Variaciones en la composición del hidrofündente usado (% en peso) en la campaña de prueba CaF2 | Fe203 Cr203 NiO II CaO SÍO2 I CaS04 i C 1 45-60 24-30 5-9 3-5 2-24 1.5-2 5-7 0.01-0.02 | Con el fin de formar una escoria de reducción se hicieron las siguientes adiciones al convertidor AOD durante la etapa de reducción en la campaña: Tabla 22: Muestras de acero (ASTM 304L) del convertidor AOD después de la reducción Elemento J~ Hornada 451132 851133 851134 851135 851136 851137 851138 851139 851140 REF 11 Praeba Praeba Prueba REF 12 Prueba Praeba Praeba REF 13 17 18 19 20 21 22 0.012 0.013 0.014 0.016 0.014 0.018 0.018 0.017 0.016 Si 0.17 0.18 0.19 0.15 0.27 0.39 0.14 0.16 0.25 Mn 1.57 1.59 1.64 1.66 1.65 1.61 1.57 1.61 1.53 0.025 0.028 0.025 0.023 0.023 0.028 0.026 0.027 0.026 0.008 0.015*' 0.020 0 0.015 0.011 0,008 0.012 0,005 0.004 Cr 17.83 17.97 17.95 18.11 18.04 18.07 18.29 18.03 17.92 Ni 8.14 8.00 8.10 8.15 8.12 8.16 8.24 8.13 8.01 Mo 0.58 0.32 0.37 0.34 0.37 0.36 0.36 0.37 031 Cu 0.32 0.29 0.34 0.32 0.32 0.36 0.43 0.47 0.31 N 0.069 0.070 0.070 0.085 0.069 0.077 0.084 0.079 0.079 *) 70% del requerimiento total del agente fiíndente agregado como hidrofiíndente con 5-7% de CaS04 causa un pequeño aumento en el contenido de azufre en el acero.
Los experimentos mostraron que finos con tamaños de partícula de máximo 1-2 mm o menos tienen una tendencia a ser capturados por el gas de mezclado que se sopla a través de la hornada y estos finos son transportados y depositados en la planta de limpieza de gas, lo cual no se desea. De manera adecuada el hidrofündente es tamizado de manera tal que se obtiene un hidrofündente producto con tamaños de partícula de cuando menos 2 mm. Las fracciones finas pueden ser formadas a briquetas a través de lo cual pueden ser usadas en el convertidor también.
Resultados de la Evaluación del Material Producido durante las Campañas Segunda y Tercera. Las hornadas de prueba y las hornadas de referencia han sido todas comparadas con respecto a la soldabilidad, calidad de superficie, inclusiones de escoria y resistencia de acuerdo con el mismo procedimiento que en los experimentos a escala completa iniciales. No se ha observado ni un solo defecto.
Modalidades Alternativas En una modalidad preferida de la invención, se utiliza un horno estacionario (de tipo campana), calentado eléctricamente, para la calcinación del lodo de hidróxido. Experimentos realizados han mostrado que esto resulta en un producto que tiene muy buenas propiedades en términos de estabilidad mecánica, grado de sinterización y tamaño de pieza/partícula. Sin embargo, la invención no está limitada a esto, sino que de acuerdo con experimentos emprendidos, también puede utilizarse un convertidor Kaldo para la calcinación. La persona capacitada en la técnica se dará cuenta de que pueden utilizarse otros tipos de equipos también, por ejemplo, un horno de banda, un horno eléctrico o de LP o un horno de tipo estacionario o por lotes, calentado con aceite, tal como un secador de túnel o un horno de haz itinerante, un convertidor LD, CLU u OBM, haciendo posible la producción de un producto que tiene las propiedades deseadas. En los experimentos a escala piloto, el hidrofündente tenía un tamaño de pieza/partícula de entre 12 y 40 mm. Estos experimentos fueron llevados a cabo sin ninguna tendencia a la formación de polvo por parte del hidrofündente en el manejo después de la calcinación y en el reciclamiento hacia el convertidor AOD. En los experimentos a nivel planta piloto, el hidrofündente se agregó a través de una tolva de material por arriba del convertidor que estaba en una posición erguida. También es posible agregar el hidrofündente después de la carga del acero, en tanto que el convertidor está todavía en posición inclinada. En los experimentos a escala completa, se ha utilizado hidrofündente se diferentes tamaños de partícula. Los experimentos han mostrado que el hidrofündente producto de acuerdo con la invención puede ser agregado al convertidor AOD en una forma convencional, esto es, agregado desde tolvas de material por arriba del convertidor AOD cuando el convertidor está en posición erguida. De manera adecuada el hidrofündente es tamizado de forma tal que se obtiene un hidrofündente producto con tamaños de partícula de cuando menos 2 mm. La fracción de finos puede formarse a briquetas por medio de lo cual éstas también pueden ser utilizadas en el convertidor. El concepto de la invención también comprende el uso de hidrofündente producto en otras aplicaciones en las que se utilizaba espato flúor natural, por ejemplo, en la purificación de escoria que se lleva a cabo directamente antes del vaciado continuo en un horno de caldero. En dicha aplicación, es concebible el permitir que el hidrofündente tenga un tamaño de partícula más pequeño de 10 mm, de manera adecuada más pequeño de 5 mm, preferiblemente 2-4 mm, y agregarlo a fravés de un chorro, al horno metalúrgico. También es de darse cuenta que un hidrofündente calcinado que tiene el riesgo de producir polvo o no de penetrar en la escoria como se desea, puede ser empacado en porciones individuales con el fin de permitir el manejo y la adición sin ninguna de dichas desventajas. En los experimentos, la adición del lodo de hidróxido calcinado ha tenido lugar en relación con una etapa de reducción en un convertidor AOD. La persona capacitada en la técnica se dará cuenta sin embargo que la invención no está limitada a esto, sino que el lodo de hidróxido calcinado puede ser utilizado como un agente fundente en relación con una etapa de descarburación y/o reducción en algún otro equipo, tal como un convertidor CLU.
También es de darse cuenta adicionalmente que el contenido de CaF2 en el hidrofündente puede ser variado debido a que el producto puede ser utilizado como un suplemento para el espato flúor natural. En una modalidad preferida, el contenido de CaF2 en el hidrofündente es 40-65% en peso, pero con los agentes de decapado contaminados con metal ocurriendo en varias plantas de decapado como un punto de arranque, es probable que el contenido de CaF2 varíe entre 20 y 80%> en peso. De acuerdo con una modalidad preferida, se utiliza un lodo de hidróxido que tiene un contenido naturalmente bajo de azufre, en la forma de sulfato de calcio. El contenido de azufre de un lodo de hidróxido que tiene un contenido natural bajo de azufre es menor de 0.1%. La invención sin embargo no está limitada al uso de lodo de hidróxido con contenido esencialmente bajo de azufre. También puede ser utilizado lodo de hidróxido conteniendo cantidades de azufre, adecuadamente de menos de 15%, por ejemplo, en la forma de sulfatos de calcio, como se demostró en las pruebas a escala completa. Tales contenidos ocurren en lodo de hidróxido procedente de la producción en una línea de recocido y decapado que contiene tanto una sección de decapado de neolita como una sección de ácido mezclado y en lodo de hidróxido que existe en rellenos sanitarios en estos días. Dados los experimentos realizados hasta el momento, parece ser que el azufre no afecta de manera importante el proceso de producción de acero, sino que un contenido más elevado >15% de sulfatos de calcio parece resultar en un contenido de alguna manera incrementado de azufre en el acero y la escoria. La parte principal del azufre sale conjuntamente con los gases del efluente, como SO2. La porción principal del lodo de hidróxido producido en una planta de neutralización de la solicitante se origina a partir de líquidos de decapado procedentes de la planta de retardo de ácido, SAR, a partir de baños agotados de decapado, y a partir de agua de lavado neutralizado de baños de decapado. Una cantidad menor, aproximadamente 5-10%, se origina de un electrolito reducido de cromo procedente de una etapa de decapado de neolita, que es un método de pre-decapado especialmente diseñado para superficies roladas en frío antes del decapado con ácido mezclado. La etapa de decapado de neolita contiene sulfato de sodio (Na SO4) como electrolito. En esta planta de neutralización el filtrado del lodo de hidróxido es sin embargo llevado a cabo en temporadas, porque es imposible obtener un lodo de hidróxido que tenga un bajo contenido de azufre. En otras plantas de neufralización de la solicitante, todos los líquidos de decapado son mezclados antes de que sean conducidos hacia la planta de neutralización, lo cual resulta en un contenido de azufre más elevado en el lodo de hidróxido producido.

Claims (13)

  1. Reivindicaciones 1. Un método para la producción de un agente fundente que puede ser utilizado en la producción de acero, preferiblemente acero inoxidable, caracterizado en que como materia prima para la producción de dicho agente fundente se utiliza lodo de hidróxido resultante de la neutralización de líquido de decapado contaminado con metales procedente de una etapa de decapado para el acero, dicho lodo de hidróxido conteniendo cuando menos un compuesto que contiene fluoruro, y en que dicho lodo de hidróxido está calcinado.
  2. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado en que el lodo de hidróxido es calcinado y sinterizado mediante calentamiento en un horno estacionario o secador rotatorio, a una temperatura de 1,000 a 1,200 °C.
  3. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado en que la calcinación comprende las siguientes etapas de proceso: a) evaporación del agua libre mediante calentamiento a 150-200 °C, b) evaporación del agua químicamente ligada mediante calentamiento a 600-900 °C, c) sinterizado en un producto mecánicamente estable mediante calentamiento a 1,000-1,200 °C, preferiblemente 1,000-1,100 °C.
  4. 4. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado en que el lodo de hidróxido es calcinado y fundido en un convertidor mediante calentamiento a una temperatura de 1,200 a 1,300 °C.
  5. 5. Un método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado en que la calcinación comprende las siguientes etapas de proceso: a) evaporación del agua libre en el lodo de hidróxido mediante calentamiento a 150-200 °C, b) evaporación del agua químicamente ligada mediante calentamiento a 600-900 °C, c) fundición del lodo de hidróxido mediante calentamiento a 1,200-1,300 °C, d) descarga del lodo de hidróxido fundido desde el horno, e) enfriamiento del lodo de hidróxido descargado durante la solidificación para formar un producto mecánicamente estable, f) trituración del producto solidificado.
  6. 6. Un método de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que el lodo de hidróxido es tomado de un relleno sanitario.
  7. 7. Un agente fúndente que puede ser utilizado en la producción de acero, preferiblemente acero inoxidable, caracterizado en que se produce de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
  8. 8. Un agente fundente de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado en que contiene 20-80 % en peso, preferiblemente 40-65 % en peso de CaF2.
  9. 9. Un agente fundente de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado en que contiene óxidos residuales que se originan de metales en el líquido de decapado contaminado con metales.
  10. 10. Un agente fundente de conformidad con la reivindicación 7, 8 o 9, caracterizado en que contiene, en por ciento peso:
  11. 11. Un método en relación con la producción de acero, preferiblemente de un acero inoxidable, el cual comprende la producción de una hornada de acero y la descarburación de la hornada de acero, por medio de lo cual se forma una escoria sobre la parte superior de la hornada de acero, caracterizado en que se agrega un agente fundente a dicha escoria, dicho agente fundente comprendiendo un lodo de hidróxido que resulta de la neutralización de líquido de decapado contaminado con metales procedente de una etapa de decapado para un acero y conteniendo cuando menos un compuesto que contiene fluoruro, y en que dicho lodo de hidróxido está calcinado.
  12. 12. Un método en relación con la producción de acero, de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado en que dicho agente fundente se agrega a la escoria en una cantidad que parcial o totalmente corresponde al requerimiento de CaF2, preferiblemente en una cantidad de 30-70 %, y apropiadamente aproximadamente 50 %, con el fin de lograr un efecto fundente deseado.
  13. 13. Un método en relación con la producción de acero, de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado en que la descarburación es seguida de una etapa de reducción en la que cuando menos una parte del contenido de metal en el agente fundente puede ser reducida y forzada dentro de la hornada de acero mediante una adición exfra de FeSi. 13. Un método en relación con la producción de acero, de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado en que la etapa de reducción comprende la adición de CaO.
MXPA06011492A 2004-04-07 2005-04-06 Metodo en relacion con la produccion de acero. MXPA06011492A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0400937A SE527672C2 (sv) 2004-04-07 2004-04-07 Sätt att framställa ett flussmedel, flussmede, samt metod vid tillverkning av stål
PCT/SE2005/000497 WO2005098054A1 (en) 2004-04-07 2005-04-06 Method in connection with steel production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA06011492A true MXPA06011492A (es) 2007-03-21

Family

ID=32173708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA06011492A MXPA06011492A (es) 2004-04-07 2005-04-06 Metodo en relacion con la produccion de acero.

Country Status (11)

Country Link
US (2) US7744674B2 (es)
EP (1) EP1733061B1 (es)
JP (1) JP5109144B2 (es)
KR (1) KR101241492B1 (es)
CN (1) CN1938434B (es)
BR (1) BRPI0509114B1 (es)
ES (1) ES2530213T3 (es)
MX (1) MXPA06011492A (es)
SE (1) SE527672C2 (es)
SI (1) SI1733061T1 (es)
WO (1) WO2005098054A1 (es)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT502171B1 (de) * 2006-02-27 2007-02-15 Andritz Ag Maschf Verfahren zur entstickung der abgase aus glüh- und beizlinien, sowie glüh- und beizlinie, insbesonders für edelstahl-warm- oder -kaltband
FI120742B (fi) * 2006-05-10 2010-02-15 Outokumpu Oy Menetelmä terästuotannon yhteydessä
DE102007015585A1 (de) * 2007-03-29 2008-10-02 M.K.N. Technologies Gmbh Schmelzmetallurgisches Verfahren zur Herstellung von Metallschmelzen und übergangsmetallhaltiger Zuschlagstoff zur Verwendung in diesen
CZ2014457A3 (cs) * 2014-06-30 2015-09-02 Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. Způsob neutralizace odpadních oplachových vod z moříren nerezových ocelí
DE102014111779A1 (de) * 2014-08-18 2016-02-18 Iva Industrieöfen Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Retorte für einen Nitrierofen sowie Retorte
US11929486B2 (en) * 2017-10-31 2024-03-12 Technology Innovation Momentum Fund (Israel) Limited Partnership Nanostructured composite electrodes
KR20190063710A (ko) 2017-11-30 2019-06-10 주식회사 포스코 첨가제 제조 방법 및 이를 이용한 용선의 정련 방법
DE102020205493A1 (de) * 2020-04-30 2021-11-04 Sms Group Gmbh Verfahren zum Herstellen von flüssigem Roheisen aus einem DRI-Produkt

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3044868A (en) * 1959-09-14 1962-07-17 Puriron And Chemicals Inc Recovery of by-products of waste pickle liquor
US3276860A (en) * 1964-02-03 1966-10-04 Lintz Mark Preparation of fluorspar
CA1025168A (en) * 1974-03-13 1978-01-31 Lost River Mining Corporation Limited Method of forming fluorite briquettes
CH601110A5 (es) * 1974-03-15 1978-06-30 Alusuisse
US4252462A (en) * 1979-01-30 1981-02-24 Industrial Service International Corp. Chemical landfill
US4235632A (en) * 1979-04-04 1980-11-25 Mobay Chemical Corporation Particulate slagging composition for the extended optimum continuous casting of steel
AT363503B (de) * 1979-12-18 1981-08-10 Voest Alpine Ag Verfahren zum kontinuierlichen schmelzen von weitgehend vorreduzierten metallischen materialien, insbesondere eisenschwamm, und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
JPS5779107A (en) * 1980-11-04 1982-05-18 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for utilizing sludge for neutralization of waste fluoronitric acid
JPS5828516A (ja) * 1981-07-22 1983-02-19 Toyota Motor Corp 4気筒内燃機関の吸気装置
DE3634106A1 (de) 1986-10-07 1988-04-21 Krupp Stahl Ag Verwendung des bei der beizsaeurerueckgewinnung anfallenden rueckstandes und verfahren zur herstellung eines additiven schlackenbildners
JP2680024B2 (ja) * 1988-03-23 1997-11-19 新日本製鐵株式会社 高純度酸化鉄を製造する方法
CN1049117A (zh) * 1989-07-31 1991-02-13 重庆大学 预熔型玻璃化连铸保护渣及其生产工艺
JPH05287350A (ja) * 1992-04-13 1993-11-02 Nippon Steel Corp 鉄合金酸化精錬用フラックスの製造方法
AT400245B (de) * 1993-12-10 1995-11-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und anlage zum herstellen einer eisenschmelze
JP3549560B2 (ja) * 1993-12-28 2004-08-04 日新製鋼株式会社 酸洗工程の廃液から有価金属とフッ化カルシウムを回収する方法
JP3317658B2 (ja) * 1997-06-05 2002-08-26 日本冶金工業株式会社 鉄鋼産廃からの金属の回収方法
JP3263364B2 (ja) * 1998-07-15 2002-03-04 日本冶金工業株式会社 中和スラッジの脱硫、脱ふっ素方法
SE519776C2 (sv) * 2001-08-30 2003-04-08 Avestapolarit Ab Publ Metod vid framställning av stål, varigenom ett metall- och fluoridinnehållande hydroxidslam återföres till en stålsmälta
JP2003277821A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Sanyo Special Steel Co Ltd 廃フッ化水素酸の水酸化カルシウム中和汚泥の再生方法
JP2004270027A (ja) * 2003-02-21 2004-09-30 Jfe Steel Kk 乾燥含フッ素中和スラッジ及びその利用方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005098054A8 (en) 2006-01-05
US7744674B2 (en) 2010-06-29
WO2005098054A1 (en) 2005-10-20
BRPI0509114B1 (pt) 2016-04-12
JP5109144B2 (ja) 2012-12-26
WO2005098054A9 (en) 2008-10-16
SE0400937D0 (sv) 2004-04-07
US20070215249A1 (en) 2007-09-20
US20100275728A1 (en) 2010-11-04
CN1938434A (zh) 2007-03-28
US8246716B2 (en) 2012-08-21
JP2007532773A (ja) 2007-11-15
BRPI0509114A (pt) 2007-08-28
KR101241492B1 (ko) 2013-03-13
KR20070007812A (ko) 2007-01-16
ES2530213T3 (es) 2015-02-27
SE527672C2 (sv) 2006-05-09
SI1733061T1 (sl) 2015-01-30
SE0400937L (sv) 2005-10-08
EP1733061A1 (en) 2006-12-20
CN1938434B (zh) 2012-02-01
EP1733061B1 (en) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8246716B2 (en) Method in connection with steel production
DE60126526T2 (de) Verfahren für die Reduktionsbehandlung flüssiger Schlacke und Filterstaubes eines elektrischen Lichtbogenofens
FI58349C (fi) Foerfarande foer behandling av metallhaltiga stoft och avfall fraon metallurgisk industri
JP2008190015A (ja) ステンレス溶銑の製造方法
JP5473815B2 (ja) 酸化スラグの再利用方法及びリサイクルスラグ
KR101357315B1 (ko) 강 제조 관련 방법
UA73541C2 (en) A method for removal of alkalis from dust or mixture of different types of dust
JP2019194350A (ja) 転炉スラグのリサイクル方法
EP3074540B1 (de) Verfahren zum bearbeiten von entschwefelungsschlacke
CN112853022A (zh) 高效炼钢用脱硫剂及其制备方法
KR101412548B1 (ko) 용선예비처리방법
CN106636535A (zh) 一种转炉炼钢用无氟造渣剂及其制备方法
JP3756904B2 (ja) クロム含有廃棄物の処理方法
KR100431861B1 (ko) 전로 매용제
WO2003018850A1 (en) Method in the manufacture of steel
CN108165706B (zh) 不锈钢精炼时减少还原剂的方法
JPS62205210A (ja) アルミニウム滓を利用した製鉄・製鋼方法
UA18161U (en) Method for out-of-furnace treatment of steel in a ladle
CN115386685A (zh) 转炉生产协同铬渣和电解铝碳渣无害化的处理方法
JPH0827508A (ja) 溶銑の予備処理方法
SU1722755A1 (ru) Состав электродного покрыти
PL241831B1 (pl) Sposób bezodpadowego recyklingu pyłów i szlamów z odpylania gazów procesowych zasadowych konwertorów tlenowych
UA18163U (en) Method for oxygen-converter smelting of steel
JPS58113308A (ja) 溶銑の脱りん・脱硫同時処理用石灰系精錬フラツクスと、その使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration
GB Transfer or rights