專利名稱：不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬廢料再生利用的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法，適合不銹鋼氧化鐵皮回收鉻鎳貴重金屬采用。
背景技術(shù)：
為了回收不銹鋼氧化鐵皮中!^e、Cr、Ni、Cu、Mn等金屬，減少環(huán)境污染，現(xiàn)有技術(shù)正尋找最佳的處理方法，迄今為止，對不銹鋼氧化鐵皮再生利用最有代表性的方法有電爐法和高爐法兩種。所述的電爐法分電弧爐法和礦熱爐法兩種電弧爐法是將不銹鋼氧化鐵皮隨其它爐料在冶煉過程直接加入到爐子內(nèi)，待熔化后加入還原劑對氧化物進(jìn)行還原，從而獲得鉻鎳含量較高的鐵合金。該電弧爐法的最大缺點(diǎn)是由于預(yù)還原鐵皮較輕，加入電弧爐中后基本漂浮在渣面，短時(shí)間內(nèi)很難進(jìn)入到鋼水中去。電弧爐采用的還原劑一般是硅鐵，成本高， 且該方法只能部分回收不銹鋼氧化鐵皮中的Fe，不能回收Cr和Mn。礦熱爐法是將不銹鋼氧化鐵皮與其他礦石一同加入爐中，用炭進(jìn)行還原，反應(yīng)機(jī)理與電弧爐基本相同。由于礦熱爐靠電渣發(fā)熱，電耗高，渣量大，用該方法冶煉不銹鋼氧化鐵皮中鉻的收得率不高，費(fèi)用大，且爐渣中有大量的氧化鉻渣殘留，和電弧爐法一樣，鉻鎳等貴重的資源不能得到合理地回收利用。所述的高爐法是把不銹鋼氧化鐵皮與其他鐵礦粉混勻燒結(jié)后作為燒結(jié)礦進(jìn)入高爐熔化，最后作為鐵水得到利用。由于高爐出鐵的溫度大約是1400°C，爐內(nèi)反應(yīng)溫度大約 1500°C左右。Cr2O3的還原溫度是1600-1700°C，因此在高爐內(nèi)要把鉻氧化物還原為金屬物， 必須提高爐內(nèi)溫度，需加大焦炭的耗量，增加成本，且容易熔化高爐爐壁，縮短爐齡。目前不銹鋼氧化鐵皮在高爐的使用一般只是回收其中的狗，爐內(nèi)溫度控制在1500°C左右，Cr和Mn 基本上沒有回收。綜上分析，傳統(tǒng)的電爐法和高爐法，不能有效地回收利用不銹鋼氧化鐵皮的鉻金屬，造成貴重資源的浪費(fèi)。同時(shí)，鉻作為氧化物，繼續(xù)殘留在爐渣中，對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有不銹鋼氧化鐵皮再生利用的工藝方法存在的不能有效還原鉻、鎳等貴重金屬的問題，提供一種不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法。采用該工藝方法不但有效地回收不銹鋼氧化鐵皮的鐵外，還能有效地回收其中的鉻、鎳等貴重金屬。本發(fā)明的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的一種不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法，其工藝程序如下
1.原料篩選和混合
將粉碎過的塊度在3毫米以下的含!^e彡50%,Cr彡5%、Mn彡6%、Ni彡0. 4%、P彡0. 06%、 S ^ 0. 06% (重量百分比)的不銹鋼氧化鐵皮原料經(jīng)過圓筒篩和振動篩，剔除雜物后將粉料加熱烘干至水份小于1%，然后送到混合室內(nèi)加入水玻璃、焦炭粉、石灰粉與不銹鋼氧化鐵皮粉料混合。2.壓塊和裝罐
將混合好的不銹鋼氧化鐵皮粉料放到壓塊機(jī)進(jìn)行壓塊，然后將壓塊體放入焙燒罐內(nèi)。3.焙燒和冷卻
將放有壓塊體的焙燒罐加蓋后放在隧道臺車上進(jìn)入隧道窯，在隧道窯內(nèi)先經(jīng)過由室溫逐步升至900°C的預(yù)熱干燥段，然后進(jìn)入950 1180°C /20小時(shí)的高溫焙燒段進(jìn)行焙燒，最后進(jìn)入冷卻段逐步冷卻到200 300°C后出隧道窯成半成品。4.半成品破碎、磁選和壓塊
將半成品破碎和磁選后通過壓塊機(jī)壓成密度約為4. 5克/立方厘米的冷壓塊。5.在有襯電渣爐內(nèi)熔煉提純
將冷壓塊送到有襯電渣爐進(jìn)行渣洗，有襯電渣爐采用連續(xù)作業(yè)方式，內(nèi)襯的耐火材料為半石墨碳磚、石墨碳磚或碳化硅結(jié)合碳化硅磚中的一種耐火磚，所用的渣系由CaO和CaF 的組成，其CaO: CaF的比例為1. 22 1. 86，有襯電渣爐渣的厚度控制在300 400mm之間， 在渣洗過程中按常規(guī)加入焦炭、SiC還原劑把半成品中未還原的金屬氧化物充分還原。6.出鋼、澆注
當(dāng)上述的鋼水的成分符合下表的要求時(shí)，出鋼水，要準(zhǔn)確控制留鋼數(shù)量，留鋼控制在 50 100毫米，澆注到鋼錠模中冷卻。成品鉻鎳鐵料質(zhì)量指標(biāo)表
權(quán)利要求
1. 一種不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法，其特征是該方法的工藝程序如下①.原料篩選和混合將粉碎過的塊度在3毫米以下的含!^e彡50%,Cr彡5%、Mn彡6%、Ni彡0. 4%、P彡0. 06%、 S ^ 0. 06% (重量百分比)的不銹鋼氧化鐵皮原料經(jīng)過圓筒篩和振動篩，剔除雜物后將粉料加熱烘干至水份小于1%，然后送到混合室內(nèi)加入水玻璃、焦炭粉、石灰粉與不銹鋼氧化鐵皮粉料混合；②.壓塊和裝罐將混合好的不銹鋼氧化鐵皮粉料放到壓塊機(jī)進(jìn)行壓塊，然后將壓塊體放入熔燒罐內(nèi)；③.焙燒和冷卻將放有壓塊體的焙燒罐加蓋后放在隧道臺車上進(jìn)入隧道窯，在隧道窯內(nèi)先經(jīng)過由室溫逐步升至900°C的預(yù)熱干燥段，然后進(jìn)入950 1180°C /20小時(shí)的高溫焙燒段進(jìn)行焙燒，最后進(jìn)入冷卻段逐步冷卻到200 300°C后出隧道窯成半成品；④.半成品破碎、磁選和壓塊將半成品破碎和磁選通過壓塊機(jī)壓成密度約為4. 5克/立方厘米的冷壓塊；⑤.在有襯電渣爐內(nèi)熔煉提純將冷壓塊送到有襯電渣爐進(jìn)行渣洗，有襯電渣爐采用連續(xù)作業(yè)方式，內(nèi)襯的耐火材料為半石墨碳磚、石墨碳磚或碳化硅結(jié)合碳化硅磚中的一種耐火磚，所用的渣系由CaO和CaF 的組成，其CaO: CaF的比例為1. 22 1. 86，有襯電渣爐渣的厚度控制在300 400mm之間， 在渣洗過程中按常規(guī)加入焦炭、SiC還原劑把半成品中未還原的金屬氧化物充分還原；⑥.出鋼、澆注當(dāng)上述的鋼水的成分符合下表的要求時(shí)，出鋼水，要準(zhǔn)確控制留鋼數(shù)量，留鋼控制在 50 100毫米，澆注到鋼錠模中冷卻；成品鉻鎳鐵料質(zhì)量指標(biāo)表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法，其特征是有襯電渣爐的內(nèi)砌耐火材料為石墨碳磚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法，其特征是在渣系中還加入占渣系總量5 10%的A1203。
全文摘要
本發(fā)明公開一種不銹鋼氧化鐵皮再生利用二步還原法。該方法的特征是將堆放的不銹鋼氧化鐵皮粉料經(jīng)過篩、混和壓塊后裝罐送入隧道窯進(jìn)行焙燒與冷卻制成本成品，然后送到有襯電渣爐內(nèi)進(jìn)行提純，該有襯電渣爐采用石墨電極，爐襯為石墨碳磚，所用的渣系由CaO和CaF組成。該工藝方法除能有效地回收鐵外，還能有效地回收鉻、鎳等貴重金屬。此外，該方法還具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大、成分容易控制、操作簡單可靠、電耗低和綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C22B7/00GK102337408SQ20111025167
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者顧衛(wèi)東 申請人:顧衛(wèi)東