專利名稱：：一種不銹鋼除塵灰壓塊直接入爐應(yīng)用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在電爐生產(chǎn)不銹鋼過程屮所產(chǎn)生的不銹鋼除塵灰應(yīng)用方法，特別是一種不銹鋼除塵灰壓塊直接入爐應(yīng)用的方法，可廣泛應(yīng)用于電爐和轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的過程中。
背景技術(shù)：
：采用電爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼，是一種高能耗、高污染的生產(chǎn)過程，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙塵通過除塵系統(tǒng)處理后，將產(chǎn)生大量的除塵灰，據(jù)有關(guān)資料記載，生產(chǎn)一噸不銹鋼平均產(chǎn)生30-40kg除塵灰，在這種除塵灰中，一方面含有40-60%的Cr203、NiO、FeO等可利用的元素，另一方面又因除塵灰中的06+離子為有毒污染成分，可對環(huán)境造成有毒污染。目前，對于冶煉不銹鋼或耐候鋼過程中的除塵灰通常的處理辦法是運(yùn)輸傾倒，顯然，采用運(yùn)輸傾倒方法的不足之處在于在運(yùn)輸過程中和傾倒過程中可產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，污染環(huán)境，同時(shí)，除塵灰中的可利用元素被浪費(fèi)掉，提高了生產(chǎn)成本。為了既能防止除塵灰的污染，又能利用其中的可利用的元素，目前采用的方法有以下幾種一是在不銹鋼除塵灰中配加30-40%的鋁灰(金屬鋁生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品，主要是三氧化二鋁和金屬鋁)，壓塊后投入電爐應(yīng)用，這種方法的缺點(diǎn)是冶煉過程渣量明顯增加、延長電爐冶煉時(shí)間；二是將不銹鋼除塵灰壓成球，直接裝入電爐，再配加少量廢鋼，熔化后加入硅鐵和金屬鋁還原不銹鋼除塵灰中的鉻、鎳金屬，然后澆鑄成錠，作為不銹鋼冶煉原料應(yīng)用，這種回收方法只能作為冶煉原料用，冶煉周期長，噸鋼電耗高，可達(dá)^2000kWh;三是專利申請?zhí)?00710139520.0給出的一種不銹鋼除塵灰冶煉鉻鎳鐵合金的方法，主要原理是根據(jù)0203、NiO、FeO等金屬氧化物容易被碳、硅還原的原理，用碳作為還原劑，利用電弧加熱溫度可高達(dá)2000'C以上的特點(diǎn)，在電爐冶煉前期返回廢鋼溶化成母液，然后向母液中逐批加入不銹鋼除塵灰和碳鋼除塵灰混合壓塊，同時(shí)配加l-2kg/t的焦灰，每次送電15-20min停電測溫、取樣分析、觀察爐況，同時(shí)加入2.0-3.0kg/t的硅鐵粉和0.5-1.0kg/t的石灰，從而達(dá)到利用不銹鋼除塵灰的目的，但這種方法的不足在于純不銹鋼除塵灰壓塊是在高溫條件下利用灰和硅去還原不銹鋼除塵灰中的有用金屬元素，所以費(fèi)時(shí)費(fèi)力、不便于操作，由于必須在高溫下進(jìn)行，所以成本得不到降低；四是專利申請?zhí)?00710062144.X不銹鋼除塵灰中鉻、鎳元素電爐冶煉回收方法，直接將不銹鋼除塵灰加入4%-6%的水和3%-5%粘結(jié)劑混合后壓成球，在配料時(shí)加入所有鋼鐵料重量2%-15%的不銹鋼除塵灰壓塊，電爐冶煉過程中配碳量控制在裝爐鋼鐵料重量的1.5%-2.5%，加入8kg-15kg/噸鋼進(jìn)行還原，利用高溫條件下用碳和硅鐵進(jìn)行還原。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種既能克服不銹鋼除塵灰直接運(yùn)輸傾倒帶來的環(huán)境污染問題，又能利用自身反應(yīng)中所產(chǎn)生的熱量維持爐溫，直接充分利用其中的有用元素，而且省時(shí)省力、便于操作、能有效降低生產(chǎn)成本的一種不銹鋼除塵灰直接入爐應(yīng)用的方法。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該一種不銹鋼除塵灰直接入爐應(yīng)用的方法，其特征在于由以下步驟完成(1)、按不銹鋼除塵灰壓塊的原料配比稱取原料其重量配比為不銹鋼除塵灰為50-80%、鋁粉為5-8。/。、機(jī)械加工的鐵屑為5-10%、硅鈣合金粉為6-13%、粘結(jié)劑為1-3°/。、石灰石粉為0-10%、螢石為1-8%，按此重量配比稱取好各原料后備用；(2)、密封攪拌混合，制取混合粉體首先將按步驟(1)中比例稱取的不銹鋼除塵灰、鋁粉、機(jī)械加工的鐵屑、硅鈣合金粉、石灰石粉、螢石盛于密封的容器中攪拌混合5-30分鐘，使其均勻，再加入按配比稱取的粘結(jié)劑，繼續(xù)攪拌混合5-10分鐘，即制得混合粉體；(3)、不銹鋼除塵灰壓塊的壓制將歩驟(2)中制備的混合粉體，置于壓模內(nèi)，采用壓力機(jī)壓制成塊狀，即制得不銹鋼除塵灰壓塊，每塊不銹鋼除塵壓塊的重量為l-10kg;(4)、投爐應(yīng)用當(dāng)將步驟(3)中制得的不銹鋼除塵灰壓塊直接應(yīng)用到電爐冶煉不銹鋼生產(chǎn)中時(shí)，在熔化部分鋼液后，停電，分批投入配料總量的18-21%的不銹鋼除塵灰壓塊，再按電爐常規(guī)冶煉工藝熔煉；當(dāng)將步驟(3)中制得的不銹鋼除塵灰壓塊直接應(yīng)用到轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)耐候鋼中時(shí)，在冶煉過程中加入出鋼量2-5%的不銹鋼除塵會壓塊，直接入爐，減少鉻鐵、鎳鐵、磷鐵的加入量。不銹鋼除塵灰壓塊入爐后，其反應(yīng)原理為在爐內(nèi)高溫條件下，不銹鋼除塵灰壓塊中的0"203、NiO、FeO被還原劑鋁和硅、鈣進(jìn)行還原，并放出大量的熱量，與機(jī)械加工的鐵屑進(jìn)行快速反應(yīng)，形成含有鉻鎳的成分直接進(jìn)入鋼液，此反應(yīng)中放出的大量熱能維持爐溫；其化學(xué)反應(yīng)式為2AL+Cr203=Al203+Crt2AL+3NiO=Al203+3Ni+熱2Si+Ca+5FeO2Si02+Ca0+5Fe+熱其反應(yīng)熱能可以形成熔融的金屬溶液；不銹鋼除塵灰壓塊中的硅鈣合金粉在加入過程中與爐內(nèi)的熔融渣反應(yīng)，保證加入不銹鋼除塵灰壓塊部位的還原氣氛；不銹鋼除塵灰壓塊中的螢石主要是降低所加入不銹鋼除塵灰壓塊的渣子的熔點(diǎn)，增加金屬和渣子的分離速度；不銹鋼除塵灰壓塊中的石灰石粉主要保證反應(yīng)過程中爐渣堿度保持高堿度；不銹鋼除塵灰壓塊中的粘結(jié)劑的作用主要是作為粘結(jié)劑將各種原料進(jìn)行粘結(jié)，保證良好的冷態(tài)強(qiáng)度，可以進(jìn)一步降低形成渣子的熔點(diǎn)，促進(jìn)渣子與金屬溶液的分離；不銹鋼除塵灰壓塊中所使用的粘結(jié)劑為水玻璃。本發(fā)明可根據(jù)不同的加入量應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)含鉻鎳的耐候鋼，也可作為電爐生產(chǎn)不銹鋼的原料直接入爐增加鋼水中的鉻鎳含量。本發(fā)明的有益效果在于與目前除塵灰的處理方法相比有以下優(yōu)點(diǎn)1、可以直接入爐應(yīng)用，不會產(chǎn)生二次粉塵污染，而且對不銹鋼除塵灰的處理方便；2、對機(jī)械加工過程中所產(chǎn)生的廢鐵屑料可進(jìn)行綜合利用，減少了廢鐵屑料對環(huán)境的污染；3、使不銹鋼除塵灰中可利用元素在爐中直接參于反應(yīng)，并產(chǎn)生大量的熱能，維持爐溫。故此方法不僅使有用的金屬元素得到了充分應(yīng)用，還大幅度的降低了生產(chǎn)成本。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1采用電爐生產(chǎn)06Crl9Nil0，不銹鋼除塵灰的化學(xué)成分如下TFe42、FeO23、CaO12.5、Si026.2、MgO4.2、A120312、MnO2.8、Cr20315.78、NiO3.87、P2050.025、S0.10。將在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的上述除塵灰按以下步驟回爐應(yīng)用(1)、按不銹鋼除塵灰壓塊的原料配比稱取各原料，其重量配比為不銹鋼除塵灰72%、鋁粉6%、機(jī)械加工的鐵屑7%、硅鈣合金粉8%、水玻璃1%、螢石2%、石灰石粉4%;(2)、密封攪拌混合，制取混合粉體先將按步驟(1)中比列稱取的不銹鋼除塵灰、鋁粉、機(jī)械加工的鐵屑、硅鈣合金粉、石灰石粉、螢石盛于密封罐內(nèi)，攪拌混合20分鐘，再向密封罐內(nèi)加入水玻璃，再進(jìn)行混合8分鐘，即制得混合粉體；(3)、不銹鋼除塵灰壓塊的壓制將步驟(2)中制取的混合粉體置于壓模內(nèi)，利用壓力機(jī)將混合粉體直接壓制成塊狀，即得不銹鋼除塵灰壓塊，每塊重量為5kg;(4)、投爐應(yīng)用在冶煉06Crl9NilO的70噸超高功率電爐中，可投入65T料，按投入料的20%計(jì)算出不銹鋼除塵灰壓塊的投入量為13T，先熔化10噸Crl8Nil9不銹鋼廢鋼后，停電，分批投入不銹鋼除塵灰壓塊，直至將13T全部投入，靠自身反應(yīng)熱保持爐內(nèi)溫度，通過取樣分析鋼水成分，其變化如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對比成分的變化，鋼水中的鉻經(jīng)過還原熔入鋼水中，提高了鋼水的含鉻量，鎳元素略有降低。在取樣分析后，具體的收得率如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>元素的收得率高于采用碳和硅鐵還原的收得率。然后按照常規(guī)操作加入剩余其他爐料，最后生產(chǎn)出合格的06Crl9Nil0不銹鋼。在生產(chǎn)過程中降低電爐功率，利用鋼水的熱量進(jìn)行快速反應(yīng)，不再產(chǎn)生煙塵，節(jié)約用電2100度，減少4.34噸不銹鋼廢料的加入量，直接降低22395元/爐，折合降低成本344.5元/噸不銹鋼。實(shí)施例2采用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)耐候鋼09CuPCrNi，不銹鋼除塵灰的化學(xué)成分如下TFe41、FeO20、CaO10.5、Si027.2、MgO4.2、A12031.5、MnO3.2、Cr20317.28、NiO2.57、P2050.055、S0.08將在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的上述除塵灰按以下步驟應(yīng)用-(1)、按不銹鋼除塵灰壓塊的原料配比稱取各原料，其重量配比為不銹鋼除塵灰78%、鋁粉5%、機(jī)械加工的鐵屑8%、硅鈣合金粉6.5%、粘結(jié)劑1.5%、螢石1%;(2)、密封攪拌混合，制取混合粉體先將按步驟(1)中比列稱取的不銹鋼除塵灰、鋁粉、機(jī)械加工的鐵屑、硅鈣合金粉、螢石盛于密封罐內(nèi)，攪拌混合15分鐘，再向密封罐內(nèi)加入粘結(jié)劑，再繼續(xù)進(jìn)行混合8分鐘，即制得混合粉體；(3)、不銹鋼除塵灰壓塊的壓制將步驟(2)中制取的混合粉體置于壓模內(nèi)，利用壓力機(jī)將混合粉體直接壓制成塊狀，即得不銹鋼除塵灰壓塊，每塊不銹鋼除塵壓塊的重量為4kg;(4)、投爐應(yīng)用在冶煉09CuPCrNi-A的60噸轉(zhuǎn)爐中，按照出鋼量55噸計(jì)算，每爐減少180kg鉻鐵(含鉻60%)，每爐減少30kg鎳板進(jìn)行配料冶煉，出鋼過程中，隨出鋼過程投入出鋼量2.2%的除塵灰壓塊1200kg，同時(shí)減少50kg的磷鐵(含P為20。/。)加入量，通過取樣分析鋼水成分變化如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在不銹鋼除塵灰壓塊中沒有加入石灰石粉，降低了鋼包中渣子的堿度，使得渣子中的磷部分返回到鋼水中，對比分析不銹鋼除塵灰中的鉻元素和鎳元素經(jīng)過還原烙入鋼水中，增加耐候鋼成分中主要元素磷、鉻和鎳元素含量，由此看來可以代替相應(yīng)數(shù)量合金滿足耐候鋼的成分要求。按照常規(guī)操作加料順序加入剩余其他爐料，最后生產(chǎn)合格的09CuPCrNi-A耐候鋼。在生產(chǎn)過程中不再產(chǎn)生煙塵，每爐節(jié)約180公斤鉻鐵、30公斤鎳板、50公斤的磷鐵，直接降低7176元/爐，折合降低成本130.5元/噸耐候鋼。權(quán)利要求1、一種不銹鋼除塵灰壓塊直接入爐應(yīng)用的方法，其特征在于由以下步驟完成(1)、按不銹鋼除塵灰壓塊的原料配比稱取原料其重量配比為不銹鋼除塵灰為50-80％、鋁粉為5-8％、機(jī)械加工的鐵屑為5-10％、硅鈣合金粉為6-13％、粘結(jié)劑為1-3％、石灰石粉為0-10％、螢石為1-8％，按此重量配比稱取好各原料后備用；(2)、密封攪拌混合，制取混合粉體首先將按步驟(1)中比例稱取的不銹鋼除塵灰、鋁粉、機(jī)械加工的鐵屑、硅鈣合金粉、石灰石粉、螢石盛于密封的容器中攪拌混合5-30分鐘，使其均勻，再加入按配比稱取的粘結(jié)劑，繼續(xù)攪拌混合5-10分鐘，即制得混合粉體；(3)、不銹鋼除塵灰壓塊的壓制將步驟(2)中制備的混合粉體，置于壓模內(nèi)，采用壓力機(jī)壓制成塊狀，即制得不銹鋼除塵灰壓塊，每塊不銹鋼除塵壓塊的重量為1-10kg；(4)、投爐應(yīng)用當(dāng)將步驟(3)中制得的不銹鋼除塵灰壓塊直接應(yīng)用到電爐冶煉不銹鋼生產(chǎn)中時(shí)，在熔化部分鋼液后，停電，分批投入配料總量的18-21％的不銹鋼除塵灰壓塊，再按電爐常規(guī)冶煉工藝熔煉；當(dāng)將步驟(3)中制得的不銹鋼除塵灰壓塊直接應(yīng)用到轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)耐候鋼中時(shí)，在冶煉過程中加入出鋼量2-5％的不銹鋼除塵會壓塊，直接入爐，減少鉻鐵、鎳鐵、磷鐵的加入量。全文摘要本發(fā)明公開了一種不銹鋼除塵灰壓塊直接入爐應(yīng)用的方法，其特征在于它是按不銹鋼除塵灰50-80％、鋁粉5-8％、機(jī)械加工的鐵屑5-10％、硅鈣合金粉6-13％、粘結(jié)劑1-3％、石灰石粉0-10％、螢石1-8％的比例進(jìn)行配比，經(jīng)密封攪拌混合、壓塊，制得不銹鋼除塵灰壓塊，將制得的不銹鋼除塵灰壓塊直接應(yīng)用到電爐冶煉不銹鋼生產(chǎn)中和轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)耐候鋼中應(yīng)用該方法，可不會產(chǎn)生二次粉塵污染，對機(jī)械加工過程中所產(chǎn)生的廢鐵屑料也可進(jìn)行綜合利用，而且使不銹鋼除塵灰中可利用的元素在爐中直接參于反應(yīng)，并產(chǎn)生大量的熱能，維持爐溫，故不僅使有用的金屬元素得到了充分應(yīng)用，還大幅度的降低了生產(chǎn)成本?？蓮V泛用于電爐生產(chǎn)不銹鋼和轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)耐候鋼中。文檔編號C22B7/02GK101343710SQ200810139070公開日2009年1月14日申請日期2008年8月29日優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日發(fā)明者霜景,景西峰申請人:景西峰