SK9652002A3

SK9652002A3 - Method for removing chrome and/or nickel from liquid slags

Info

Publication number: SK9652002A3
Application number: SK965-2002A
Authority: SK
Inventors: Alfred Edlinger
Original assignee: Holcim Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2003-03-04
Also published as: ES2206396T3; CA2398352A1; UA72297C2; RU2002123055A; JP2003520900A; EP1252347A1; BR0107890A; AR027283A1; RU2237732C2; HUP0203824A2; PL194792B1; NZ519831A; CZ298077B6; KR20020089331A; WO2001055461A1; MXPA02007084A; EP1252347B1; ZA200205170B; KR100603165B1; PL356341A1

Description

Spôsob odchrómovania a/alebo odníklovania tekutých trosiek

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu odchrómovania a/alebo odníklovania tekutých trosiek alebo troskových zmesí a prachov, pri ktorom sa tekutá troska naloží na kovový kúpeľ, najmä Fe-kúpeľ, a vnášaním uhlíka alebo nosičov uhlíka sa redukuje.

Doterajší stav techniky ' Tekuté oceliarenské trosky z výroby ušľachtilej ocele alebo ferochrómu obsahujú podľa svojho pôvodu a najmä podľa podielu a zloženia prísad kovového odpadu, použitých pri výrobe ocele, v prvom rade pomerne vysoké podiely oxidov chrómu. Pozorujú sa aj oxidy mangánu v pomerne veľkých množstvách. Pri určitých oceľových troskách sa pozorujú aj pomerne vysoké obsahy niklu a vanádu. V prípade oceľových trosiek s pomerne vysokými obsahmi vanádu sa už v EP 770 149 navrhlo, aby sa po prvom redukčnom procese s použitím nosičov uhlíka v oddelene napojenom redukčnom konvertore vanád spätne získaval s použitím redukčných prostriedkov s vyšším redukčným potenciálom. Na tento účel sa najprv celý chróm a mangán karbotermicky redukovali, na čo sa troska v dlhšom časovom intervale spracúvala nad kovovým kúpeľom, do ktorého sa zavádzali nosiče uhlíka, napríklad metánový plyn. Nezanedbateľný podiel vneseného uhlíka sa v dôsledku navrhnutej pomerne dlhej doby spracúvania spotreboval na udržanie potrebných teplôt.

Použitie oddeleného a spravidla aj samostatne vyhrievaného redukčného reaktora na oddelenie vanádu sa prirodzene uskutočni hospodárne len vtedy, ak sa vanád vyskytuje v príslušne vysokom množstve, takže hospodárnosť vyplýva z hodnoty spätne získaného vanádu. Ak sa má v prvom rade dosiahnuť čo najúplnejšie odchrómovanie oceľových trosiek, vznikajú pri známom spôsobe spracovania pomerne dlhé časy spracúvania a tým pomerne vysoké tepelné straty.

Podstata vynálezu

Vynález sa teraz zameriava na to, aby sa zlepšil spôsob v úvode uvedeného druhu do tej miery, že aj vtedy, keď sa hospodárske aktíva spätným získaním drahých kovových

-2surovín nedajú dosiahnuť, dá sa dosiahnuť bezpečné odchrómovanie pri súčasnom skrátení celkovej doby spracúvania. Na riešenie tejto úlohy spočíva spôsob podľa tohto vynálezu v podstate v tom, že sa uskutočni vnášanie uhlíka do kovového kúpeľa až po pokles obsahu Cr- a/alebo Ni-oxidov v troske na hodnotu medzi 0,8 % hmotn. a 0,2 % hmotn., a že pri dosiahnutí určeného rozsahu obsahov Cr-oxidov v troske sa pridá redukčný prostriedok s vyšším redukčným potenciálom, ako napríklad Al, Ca, Si, Fe-Si alebo Ca-Si, na zníženie obsahu Cr- a/alebo Ni-oxidov pod 0,15 % hmotn., výhodne pod 0,08 % hmotn. Spôsob podľa tohto vynálezu sa takto uskutoční s použitím len jedného konvertora, pričom sa tým, že sa karbotermická redukcia s použitím nosičov uhlíka preruší v časovom okamihu, kedy troska vykazuje ešte pomerne vysoký a spravidla neprijateľný obsah chróm- alebo Ni-oxidov, takže sa takéto trosky nedajú bezprostredne použiť ako prísady k cementu, doba spracovania sa až po tento bod podstatne skráti a tým, že pri dosiahnutí takto vopred definovaného pomerne vysokého obsahu chróm- a/alebo Ni-oxidu sa teraz bezprostredne do toho istého konvertora pridajú redukčné prostriedky s vyšším redukčným potenciálom, sa podarí tento postup uzavrieť v pomerne krátkej dobe a obsah chróm- a/alebo Ni-oxidov sa bezpečne privedie pod stanovené hraničné hodnoty. Takouto stupňovitou redukciou sa podarí prirodzene znížiť na nekritické hodnoty v troskách aj iné sprievodné prvky ušľachtilej ocele, ako napríklad molybdén alebo vanád.

V rámci spôsobu podľa tohto vynálezu sa výhodne postupuje tak, že prídavok FeSi sa uskutoční v množstvách medzi 3 a 15 kg/t trosky, výhodne 6 až 10 kg/t trosky. Pokiaľ sa v troske nachádzajú ďalšie týmito redukčnými prostriedkami redukovateľné látky, ako napríklad oxid vanádu, oxid mangánu, oxid niklu alebo oxid molybdénu, tieto sa prirodzene v tomto kroku spôsobu súčasne redukujú do kúpeľa.

Redukovaná troska, ktorá vznikla v nadväznosti na karbotermickú redukciu, reaguje s následne vnesenými redukčnými prostriedkami pomerne pomaly, pričom rýchlosť reakcie a najmä kinetika redukcie sa dá podstatne zlepšiť tým, že, ako to zodpovedá výhodnému variantu spôsobu, sa kúpeľ po pridaní redukčných prostriedkov s vyšším redukčným potenciálom prepláchne inertným plynom. Miešacím účinkom vneseného inertného plynu, ktorým môže byť napríklad dusík alebo argón, sa reakcia podstatne

-3zrýchli, takže sa vystačí s veľmi krátkymi dobami spracovania na dosiahnutie požadovaných obsahov oxidov chrómu.

Celkove sa zvlášť výhodným spôsobom postupuje tak, že prvá karbotermická redukcia sa uskutoční v časovom intervale 15 až 30 min. a druhá redukcia sa uskutoční v časovom intervale 3 až 10 min.

Vynález v ďalšom bližšie vysvetlíme pomocou príkladu uskutočnenia.

Príklad uskutočnenia vynálezu ' Do konvertora sa na 10 t surového železa dodali 3 t trosky s nasledujúcou orientačnou analýzou:

Oceľová troska
	% hmotn.
CaO	47,8
SiO₂	26,3
A1₂O₃	5,9
MgO	8,9
TÍO₂	1,3
FeO	1,7
MnO	1,4
Cr₂O₃	6,7

Obsahy oxidov kovov sa potom znížili súčasným vnesením uhlia a kyslíka na nasledujúce obsahy:

Obsahy oxidov kovov po karbotermickej redukcii
	% hmotn.
FeO	1,1
MnO	0,8
Cr₂O₃	0,3

-4Následne sa uskutočnilo pridanie 30 kg ferosilícia a prepláchnutie kúpeľa 55 Nm³dusíka v časovom intervale 5 min. Redukčný účinok kremíka, rozpusteného v železnom kúpeli, poskytol nasledujúce konečné zloženie trosky:

Troska po silnej redukcii
	% hmotn.
CaO	41,6
SiO₂	35,1
A1₂O₃	12,8
MgO	7,5
TiO₂	1,1
FeO	0,8
MnO	0,4
Cr₂O₃	0,07

Celá dvojstupňová redukcia sa mohla uskutočniť v jednom konvertore, pričom vychádzajúc z obsahu oxidu chrómu 6,7 % hmotn. sa na konci karbotermickej reakcie zistil obsah oxidu chrómu 0,3 % hmotn. po dobe spracovania 20 min. Následná silikotermická redukcia v časovom intervale 5 min. dokázala obsah oxidu chrómu znížiť z 0,3 % hmotn. na 0,07 % hmotn. V dôsledku pomerne krátkej doby spracovania sa termické straty podstatne znížili a použitie nosičov uhlíka sa vo vyššej miere mohlo využiť na redukciu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob odchrómovania a/alebo odniklovania tekutých trosiek alebo troskových zmesi, pri ktorom sa tekutá troska naloží na kovový kúpeľ, najmä Fe-kúpeľ, a vnášaním uhlíka alebo nosičov uhlíka sa redukuje, pričom redukcia sa uskutoční vo dvoch stupňoch a v druhom stupni redukcie sa uskutoční s vyšším redukčným potenciálom než v prvom stupni, vyznačujúci sa tým, že vnášanie uhlíka do kovového kúpeľa sa uskutoční až po pokles obsahu Cr- a/alebo Ni-oxidov v troske na hodnotu medzi 0,8 % hmotn. a 0,2 % hmotn., a že pri dosiahnutí určeného rozsahu obsahov Cr-oxidov v troske sa pridá redukčný prostriedok s vyšším redukčným potenciálom, ako napríklad Al, Ca, Si, Fe-Si alebo Ča-Si, na zníženie obsahu Cr- a/alebo Ni-oxidov pod 0,15 % hmotn., výhodne pod 0,08 % hmotn.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prídavok Fe-Si sa uskutoční v množstvách medzi 3 a 15 kg/t trosky, výhodne 6 až 10 kg/t trosky.
3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že kúpeľ sa po pridaní redukčných prostriedkov s vyšším redukčným potenciálom prepláchne inertným plynom.
4. Spôsob podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že prvá karbotermická redukcia sa uskutoční v časovom intervale 15 až 30 min. a druhá redukcia sa uskutočni v časovom intervale 3 až 10 min.