含铬铁液的制造方法技术

本发明专利技术提供廉价并且废弃物的生成少的含铬铁液的制造方法。其是使用制钢用精炼炉来进行包含含铬原料的原料的熔解、升温、和基于吹氧的粗脱碳的含铬钢的制造方法，具有：第一工序，在将基于吹氧的粗脱碳前的炉渣的碱度调整至1.5以上3.0以下的范围内、将基于吹氧的粗脱碳后的炉渣的碱度调整至2.0以上3.5以下的范围内的情况下，在使通过吹氧而生成的含有铬氧化物的炉渣残留于炉内的状态下进行出液；和第二工序，利用向同一炉内新添加的碳源或金属源将残留的前述含有铬氧化物的炉渣还原，将铬回收至铁液中。前述炉渣的碱度是以炉渣中的质量基准计将CaO浓度除以SiO2浓度而得的碱度。浓度而得的碱度。浓度而得的碱度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含铬铁液的制造方法


[0001]本专利技术涉及使用制钢用精炼炉制造含铬铁液的方法。

技术介绍

[0002]在含铬铁液的精炼工序中，主流的方法是：在将包含含铬原料的原料熔解后，供给氧进行脱碳吹炼，停止吹氧后添加含Si原料或含Al原料等还原剂，由此从与碳的氧化同时生成的铬氧化物中将作为有用金属的铬成分回收至铁液中，然后进行出液。
[0003]为了将生成的铬氧化物还原，需要化学当量份的还原剂，需要相当量的昂贵的Si合金或Al合金。除上述以外，针对铬氧化物的还原时生成的SiO2、Al2O3，为了调整炉渣组成，也需要添加CaO，导致石灰成本的上升、及产生炉渣量的增大。特别是在该工序所产生的炉渣中存在一定量铬氧化物浓度，因此在作为副产物用作路基材料、骨料时，存在6价铬可能溶出等课题。
[0004]为了减少含Si原料或含Al原料的使用量，研究了下述方法：在不使含有铬氧化物的炉渣还原的情况下结束处理，另行使用铁液或含碳原料进行还原。例如，专利文献1中公开了下述方法等：在停止吹氧后，在不进行还原的情况下排渣或除渣，在电炉中利用碳、硅对该炉渣进行还原处理，由此将铬回收至铁液中。
[0005]专利文献2中公开了下述方法：在生成含有铬氧化物的炉渣后，在不进行还原的情况下出液，将铁液装入精炼炉内，进行碳材料的添加和吹氧，由此将铬回收至铁液中。
[0006]专利文献3中公开了下述方法：在生成含有铬氧化物的炉渣后，在不进行还原的情况下添加碳酸钙而使炉渣固化，从而仅将铁液出液，另行地将含有铬氧化物的炉渣排出，并装入电炉中进行还原处理，由此将铬回收至铁液中；等。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2013
‑
79449号公报
[0010]专利文献2：日本特开2002
‑
256323号公报
[0011]专利文献3：日本特开2012
‑
211372号公报

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的课题
[0013]然而，上述现有技术存在以下的课题。
[0014]就专利文献1中记载的方法而言，需要在排渣后将含有铬氧化物的炉渣再次装入别的精炼容器中，存在热损失变大、电力成本或碳材料等的升温成本变大的课题。
[0015]就专利文献2中记载的方法而言，在使含有铬氧化物的炉渣残留的状态下进行排渣时，存在炉渣固结于炉壁、炉口、出液孔附近、操作恶化的课题。
[0016]就专利文献3中记载的方法而言，通过使含有铬氧化物的炉渣固化，能够解决上述炉渣固结的课题，但由于碳酸钙的分解反应为吸热反应，炉渣的温度下降，因此，存在在铬
的回收工序中电力成本或碳材料等的升温成本变大的课题。
[0017]本专利技术是鉴于这样的情况而做出的，目的在于在不对操作造成影响的情况下提供廉价并且废弃物的生成少的含铬铁液的制造方法。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]本申请的专利技术人为了解决上述课题而反复进行了各种实验，结果发现，就氧供给后的含有铬氧化物的炉渣而言，着眼于固相率及粘性随其碱度而大幅变化，通过使含有铬氧化物的炉渣残留在炉内，在同一精炼炉内利用新添加的碳源或金属源进行还原，从而能够在不对操作造成影响的情况下制造廉价并且废弃物的生成少的含铬铁液。本专利技术是基于上述见解而做出的，其主旨如下所述。
[0020]有利地解决上述课题的本专利技术的含铬铁液的制造方法是使用制钢用精炼炉来进行包含含铬原料的原料的熔解、升温、和基于吹氧的粗脱碳的含铬钢的制造方法，其特征在于，具有：第一工序，在将基于吹氧的粗脱碳前的炉渣的碱度调整至1.5以上3.0以下的范围内、将基于吹氧的粗脱碳后的炉渣的碱度调整至2.0以上3.5以下的范围内的情况下，在使通过吹氧而生成的含有铬氧化物的炉渣残留于炉内的状态下进行出液；和第二工序，利用向同一炉内新添加的碳源或金属源将残留的前述含有铬氧化物的炉渣还原，将铬回收至铁液中，其中，前述炉渣的碱度是以炉渣中的质量基准计将CaO浓度除以SiO2浓度而得的碱度。
[0021]就本专利技术涉及的含铬铁液的制造方法而言，认为下述手段等可成为更优选的解决手段，即：
[0022](a)在前述第一工序中的前述吹氧的过程中，追加熔解含CaO的原料；
[0023](b)前述第一工序中的前述基于吹氧的粗脱碳前的炉渣的碱度(C/S)pre、与前述基于吹氧的粗脱碳后的炉渣的碱度(C/S)post满足下述式(1)；
[0024](c)在前述第一工序中，在吹氧后，使用选自含Si原料及含Al原料中的1种或2种，使炉渣中的铬氧化物浓度在5质量％以上50质量％(mass％)以下的范围内。
[0025](C/S)post
‑
(C/S)pre≥
‑
0.2
···
(1)
[0026]专利技术的效果
[0027]根据本专利技术，通过在不对操作造成影响的情况下使含有铬氧化物的炉渣残留在炉内，并通过向同一精炼炉内新添加的碳源或金属源进行还原，从而能够以廉价并且生成炉渣少的方式制造含铬铁液，能够有助于环境负荷的减轻。
附图说明
[0028][图1]为本专利技术的一个实施方式涉及的含铬铁液的制造方法的基本构成流程图。
[0029][图2]为按照炉渣中的氧化铬浓度示出使用热力学计算软件算出的1700℃时的、炉渣的碱度与生成的液相率的关系的曲线图。
具体实施方式
[0030]对发现本专利技术的构思进行说明。
[0031]氧化铬的熔点为2300℃，非常高。向含铬熔融金属供给氧后的含有铬氧化物的炉渣为1700℃左右，并且大量包含氧化铬，因此液相率低，粘度非常高。因此，在不将含有铬氧
化物的炉渣还原的情况下仅将铁液出液时，该炉渣以固结炉渣的形式大量地残留于炉壁、炉口、或出液孔附近，阻碍操作。
[0032]例如，在转炉、AOD这样的容积较大的炉中，炉口的狭窄加剧。由此，从炉口排出的废气的线流速变大，含铬粉尘的产生量变多。结果，排出至体系外的Cr量增多。
[0033]因此，本申请的专利技术人着眼于含有铬氧化物的炉渣的液相率与炉渣的碱度的关系随氧化铬(Cr2O3)浓度大幅变化这一情况，发现了在不对操作造成影响的情况下使含有铬氧化物的炉渣残留在炉内的方法。此外，发现了通过在同一精炼炉内利用新添加的碳源或金属源进行还原，从而廉价并且生成炉渣少的含铬铁液的制造方法。
[0034]尤其可知，就氧化铬浓度高的炉渣而言，高碱度下的液相率高，就氧化铬浓度低的炉渣而言，低碱度下的液相率高。例如在升温工序结束后、脱碳最高峰期，炉渣中的氧化铬浓度不大，因此若降低炉渣的碱度，则液相率变高，炉渣向炉壁的附着变少。另一方面，在氧化铬的生成量大的送氧末期，提高炉渣的碱度的情况下炉渣的液相率更加变高，炉渣向炉壁的附着变少。在通常的送氧工序中，所使用的主原料、副原料中的Si燃烧，炉渣的碱度向吹炼后半段而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.含铬铁液的制造方法，其是使用制钢用精炼炉来进行包含含铬原料的原料的熔解、升温、和基于吹氧的粗脱碳的含铬钢的制造方法，其特征在于，具有：第一工序，在将基于吹氧的粗脱碳前的炉渣的碱度调整至1.5以上3.0以下的范围内、将基于吹氧的粗脱碳后的炉渣的碱度调整至2.0以上3.5以下的范围内的情况下，在使通过吹氧而生成的含有铬氧化物的炉渣残留于炉内的状态下进行出液；和第二工序，利用向同一炉内新添加的碳源或金属源将残留的所述含有铬氧化物的炉渣还原，将铬回收至铁液中，其中，所述炉渣的碱度是以炉渣中的质量基准计将CaO浓度除以SiO2浓度而得的碱度。2.如权利要求1所述的含铬铁液的制造方法，其特征在于，在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：小田信彦，小笠原太，柿木健太郎，福山贵义，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：