專利名稱：在金屬液池中處理渣或渣混合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理氧化鐵含量＞5wt％(重量百分比)的渣或渣混合物的且尤其是煉鋼廠渣的方法，其中鋼渣或許與其它渣混合并被投到金屬液池中。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明的方法主要在于，含碳量＜1.5wt％且最好是＜0.5wt％的鋼液被用作金屬液池，在裝進(jìn)鋼渣后，鋼液通過(guò)加入碳或碳載體而被增碳到碳含量為2.0wt％以上且最好是＞2.5wt％。通過(guò)在渣還原反應(yīng)開始時(shí)提供含碳量較低的金屬液池如鋼液，防止了導(dǎo)致大量氣體形成的局部過(guò)激反應(yīng)和活躍轉(zhuǎn)化，因此不會(huì)再看到泡沫渣的形成。為了經(jīng)濟(jì)且盡可能熱自主地進(jìn)行這樣的方法，直接利用在該方法中產(chǎn)生的熱量是特別有利的。因此，如此有利地進(jìn)行本發(fā)明的方法，即提供生鐵水并用氧將其脫碳到含碳量＜0.5wt％，在此調(diào)節(jié)出高于1570℃且尤其是約1620℃的液池溫度，給脫碳鋼液加液態(tài)鋼渣，在溫度均勻化后給液池加碳，其中添加了含SiO2的調(diào)整物質(zhì)如高爐渣、石英砂和/或含Al2O3的調(diào)整物質(zhì)如礬土，以便分別使堿度降到＜1.5或調(diào)節(jié)出＞10wt％的Al2O3。由于作為該方法前級(jí)工序地通過(guò)脫碳形成隨后其中加入鋼渣的鋼液，所以可以直接將在脫碳時(shí)產(chǎn)生的且由此明顯加熱原來(lái)的生鐵水的熱量用于補(bǔ)償要加入的鋼渣的溫度，在這里，由于溫度高，調(diào)整物質(zhì)且尤其是含SiO2的調(diào)整物質(zhì)，如調(diào)節(jié)出理想堿度所需的調(diào)整物質(zhì)被直接熔化并可進(jìn)入渣中。因此，或是至少將一部分調(diào)節(jié)堿度所需的含SiO2的調(diào)整物質(zhì)裝到通過(guò)脫碳而被適當(dāng)加熱到約1570℃以上溫度的鋼液中，從而加熱這些調(diào)整物質(zhì)并至少部分使其熔化，或者，直接加入鋼渣，在這里，與含SiO2的調(diào)整物質(zhì)一起加入液胎鋼渣。通過(guò)添加這樣的含SiO2的調(diào)整物質(zhì)且尤其是通過(guò)可以同時(shí)裝入如冷廢料或細(xì)礦石，在工藝過(guò)程中直接利用脫碳鋼液的高潛熱并且可以通過(guò)添加氧化鐵載體來(lái)有效控制溫度，在這個(gè)控制中，同時(shí)盡可能地還原氧化鐵并進(jìn)而由這樣的通常很難處理的氧化鐵載體如細(xì)礦石形成大量鐵水。
在裝入鋼渣后，進(jìn)行鋼液含碳量的連續(xù)升高和理想的還原工作，其中碳載體被吹入鋼液中?？梢允顾纬傻囊谎趸茧S后復(fù)燃，從而可以總體上盡可能熱自主地進(jìn)行該工藝并且避免附加輸入能量。在這種情況下，如此有利地進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的方法，即堿度被調(diào)整到1.1.-1.4并且液池含碳量被調(diào)整到＞2.5wt％。
本發(fā)明方法有利地實(shí)現(xiàn)了，按照1∶3-1∶6且最好是1∶4的重量比將鋼渣添加到鋼液中，在這里，可以利用比較多的且在脫碳后處于高溫水平的金屬液來(lái)直接準(zhǔn)備出添加物所需的熔化熱。在這種情況下，有利地按照150千克/噸-250千克/噸的量給鋼渣添加石英砂并且按照200千克/噸-300千克/噸的量給鋼渣添加礬土，其中在所選添加方式的情況下，獲得充分均勻化并因此獲得添加物在渣中完全熔化和轉(zhuǎn)化，從而可直接獲得按水泥工藝可使用的產(chǎn)品。
通過(guò)特別有利的方式，給液態(tài)渣混合物添加細(xì)礦石或氧化鐵載體，以便調(diào)處出超過(guò)8wt％的氧化鐵含量，由此一來(lái)，在同時(shí)按照希望地還原鋼渣的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了在相同工藝過(guò)程中還原難處理的礦石并可以將這些混合物考慮用于調(diào)節(jié)理想的還原溫度。為了同樣目的，在脫碳時(shí)或之后，金屬液池中的添加物如冷廢料或細(xì)礦石可有利地被熔化。
通過(guò)特別有利的方式，可添加含酸性脈礦的氧化鐵載體，由此一來(lái)，在將這種氧化鐵載體還原成金屬鐵的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)堿度適當(dāng)降到水泥工藝所希望的目標(biāo)堿度。在這種情況下，有利地采取這樣的措施，即在將液態(tài)渣或渣混合物加到鋼液中后，與鋼液增碳同時(shí)地至少部分進(jìn)行氧化鐵載體如酸性脈礦的松弱礦石或細(xì)礦石的添加，在此，通常有利地給液態(tài)渣或渣混合物添加含CaO、Al2O3和/或SiO2的調(diào)整物質(zhì)。
通過(guò)在第一階段進(jìn)行的脫碳而總的得到了特別有利的能量均衡，其中在生鐵水脫碳時(shí)釋放的大量能量可直接用在處理過(guò)程中。
任何富含SiO2的渣原則上適用于調(diào)節(jié)出理想的目標(biāo)堿度，并且或許可以加入含SiO2的調(diào)整物質(zhì)。
在轉(zhuǎn)爐中，通過(guò)經(jīng)底部噴嘴吹入280立方米的氧，將8噸生鐵水轉(zhuǎn)化成鋼水。在這里，生鐵水作為近似分析結(jié)果地含碳3.9wt％且約含硅0.3wt％以及余量為鐵。在脫碳后，其中通過(guò)放熱反應(yīng)從1470℃液池溫度達(dá)到1620℃最終溫度，鋼液含0.3wt％的碳和約0.003wt％的硅及余量為鐵。此后，2噸液態(tài)鋼渣被裝入該鋼液中。鋼渣特征在于以下分析

由于現(xiàn)有鋼液的液池含碳量較低，所以就在加入液態(tài)鋼渣后，在鋼渣所含金屬氧化物的還原反應(yīng)中進(jìn)行少許多的物質(zhì)交換。如果按照適當(dāng)?shù)臄?shù)量比直接裝入生鐵，則快速釋放出大量CO，這可能導(dǎo)致強(qiáng)烈的渣起泡或噴渣。
在鋼渣被投到鋼液上后，在渣和金屬液池之間進(jìn)行均溫，從而可以使固態(tài)渣部分完全轉(zhuǎn)變成液態(tài)。均溫導(dǎo)致約1500℃的溫度。
在均溫后，以25千克/分的吹送速度將580千克煤吹入鋼液；還以24千克/分的速度吹入石英砂并以28千克/分的速度吹入礬土。
在理想的還原反應(yīng)結(jié)束時(shí)，含4.5wt％溶解碳的金屬液池保持約1490℃。根據(jù)調(diào)整物質(zhì)選擇或鋼渣成分，再生生鐵自然也可分別含有除鐵以外的其它適當(dāng)金屬。
一方面，通過(guò)調(diào)整物質(zhì)來(lái)控制理想的目標(biāo)堿度，如看上去就象按水泥工藝?yán)^續(xù)加工處理后的渣所希望的那樣，在這里，同時(shí)把金屬氧化物還原到處理后鋼渣的以下近似分析結(jié)果。

如此獲得的處理后鋼渣可以在水中成團(tuán)并被用作合成水泥中的磨料物質(zhì)。
脫碳時(shí)出現(xiàn)的熱導(dǎo)致了，加熱并熔化調(diào)節(jié)出理想目標(biāo)堿度所需的或調(diào)節(jié)出可用于水泥工藝的磨料質(zhì)的理想成分所需的調(diào)整物質(zhì)。可通過(guò)把冷廢料、細(xì)礦石或來(lái)自鐵直接還原的添加物使或許出現(xiàn)的不希望有的高溫水平返回理想的還原溫度，由此可把其它鐵加入金屬液池。
可以使還原時(shí)形成的一氧化碳在渣液上方復(fù)燃看起來(lái)是必須的，由此沒(méi)有附加能量輸入地同時(shí)處理數(shù)量更多的酸性細(xì)礦石。
權(quán)利要求
1.一種處理氧化鐵含量＞5wt％的渣或渣混合物的且尤其是煉鋼廠渣的方法，其中鋼渣或許與其它渣混合并被投到金屬液池中，其特征在于，含碳量＜1.5wt％且最好＜0.5wt％的鋼液被用作所述金屬液池，在裝入鋼渣后，所述鋼液通過(guò)加入碳或碳載體而被增碳到含碳量約為2.0wt％并最好為＞2.5wt％的程度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供生鐵水并用氧脫碳到含碳量＜0.5wt％的程度，其中調(diào)整出高于1570℃的且尤其是約1620℃的液池溫度，將液態(tài)鋼渣裝到脫碳鋼液中并在溫度均勻化后將碳加入所述液池中，其中添加含SiO2的調(diào)整物質(zhì)如高爐渣、石英砂和/或含Al2O3的調(diào)整物質(zhì)如礬土，以便分別使堿度降低到＜1.5或調(diào)整出＞10wt％的Al2O3量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，堿度被調(diào)整到1.1.-1.4，所述液池的含碳量被調(diào)整到＞2.5wt％。
4如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，按1∶3-1∶6且最好是約為1∶4的重量比將鋼渣添加至鋼液中。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，按照150千克/噸-250千克/噸的量給鋼渣添加石英砂，按照200千克/噸-300千克/噸的量給鋼渣添加礬土。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，為了調(diào)節(jié)出超過(guò)8wt％的氧化鐵量，給液態(tài)渣混合物添加細(xì)礦石或氧化鐵載體。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，在將液態(tài)渣或渣混合物加入鋼液后，在鋼液增碳的同時(shí)，至少部分地添加氧化鐵載體如酸性脈礦的松弱礦石或細(xì)礦石。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，將含有CaO、Al2O3和/或SiO2的調(diào)整物質(zhì)添加到液態(tài)渣或渣混合物。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，在脫碳中或之后，添加物如冷廢料、細(xì)礦石或海綿鐵在金屬液池中被熔化。
全文摘要
在處理氧化鐵含量＞5wt％的渣或渣混合物且尤其是煉鋼廠渣的方法中，其中鋼渣或許混有其它渣并被投到金屬液池上，含碳量＜1.5wt％且最好＜0.5wt％的鋼液被用作金屬液池，在裝入鋼渣后，該鋼液通過(guò)加入碳或碳載體而被增碳達(dá)碳含量約為2.0wt％且最好＞2.5wt％的程度。
文檔編號(hào)C21B3/00GK1401009SQ01804272
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月28日
發(fā)明者A·埃德林格 申請(qǐng)人:霍爾辛姆有限公司