含鉻鐵水及熔渣的處理方法技術

本發明專利技術提供一種方法，以使用無CaF2的熔渣的由電爐作業得到的含鉻鐵水及熔渣為對象，還原回收熔渣中的鉻，同時，也促進鐵水的脫硫。在將由電爐熔煉的含鉻鐵水和在該熔煉時生成的無CaF2的電爐熔渣在精煉容器內利用攪拌葉片進行機械攪拌時，在攪拌結束前，投入含有金屬Al的物質及CaO并將攪拌結束后的熔渣堿度調整為1.9以上，其中，所述由電爐熔煉的含鉻鐵水的Cr含量為8.0～35.0質量％，所述無CaF2的電爐熔渣以Cr2O3、SiO2、CaO作為構成成分且堿度CaO/SiO2為0.7～1.7。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及，在將由電爐熔煉的含鉻鐵水和在該熔煉中生成的電爐熔渣在精煉容器內利用攪拌葉片(葉輪)進行機械攪拌的精煉工序中，將熔渣中的Cr還原回收到鐵水中，同時進行鐵水的脫硫。
技術介紹
以不銹鋼為代表的含鉻鋼通常通過在電爐中熔化廢鐵和其他原料制成鐵水，將其精煉制成規定成分組成的鋼的工藝來制造。在用電爐熔煉含鉻鐵水時，生成含有Cr2O3的熔渣。在實際作業中，將該電爐熔渣中的鉻盡可能多地回收到鐵水中，提高鉻在鋼中的有效利用率，這在降低含鉻鋼的成本方面是重要的。以往，在用電爐熔煉含鉻鐵水時，采用通過使用CaF2作為熔劑成分來提高熔渣的·流動性的方法。但是，近年來，由于在將制鋼熔渣作為地基或路基材料利用時，限制氟成分的含量，因此，多使用在電爐作業中未配合CaF2W所謂無CaF2W熔渣。在該情況下，熔渣的熔點上升，流動性降低。另外，熔渣堿度Ca0/Si02降低，而熔渣中的SiO2S度容易增大。因此，無CaF2的熔渣與配合CaF2的熔渣相比，難以進行按照下述⑴式的鉻還原反應(向右的反應)，存在鉻在鐵水中的有效利用率容易降低的問題。3 +2 (Cr2O3) = 3 (SiO2)+4 …(I)為促進熔渣中的鉻還原，也考慮了添加含有金屬Al的物質而使按照下述(2)式的還原反應進行的方法。2A1+(Cr2O3) = (Al2O3)+2 …(2)但是，無CaF2的熔渣由于熔渣的熔點上升，流動性降低，所以現狀是在電爐工序中難以充分進行(2)式的反應，不是特別有效的對策。另一方面，已知將由電爐熔煉的含鉻鐵水與熔渣一同移到別的精煉容器內，實施利用吹入惰性氣體的攪拌或利用葉輪的攪拌，由此進行從熔渣還原回收鉻的方法(專利文獻1、2)。使用含有Al或Si的物質作為還原劑，攪拌處理后，熔渣中的Cr2O3含量降低至2. 8 4. 4% (專利文獻I、表I的No. 1、2、4、5)、或2. 6 4. 7% (專利文獻2、表3的實施例)程度。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :特開2000-144272號公報專利文獻2 :特開2001-49325號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題以不銹鋼為主的含鉻鋼除一部分的特殊用途外，通常希望鋼中的S含量盡可能低。JIS G4305 2005中規定的不銹鋼種中，S含量在標準上多容許達到O. 030質量％，但國內廠家熔煉且市售的不銹鋼多是將S含量降低至O. OlO質量％的高品質鋼，調整為O. 005質量％以下、或進而調整為O. 001質量％以下的S含量的不銹鋼也不少。在使用配合CaF2的熔渣的電爐作業中由于可得到優良的脫硫效果，實現不銹鋼的低S化較為容易。但是，由于使用無CaF2的熔渣的電爐作業脫硫效果差，所以為了實現不銹鋼的低S化，需要增大之后的精煉工序中的脫硫負荷。電爐鐵水的S含量雖然因使用原料造成的影響也大，但在使用無CaF2的熔渣的情況下容易變高。如果使含鉻鐵水的S含量成為大致O. 015質量％以下的水平，則在利用例如VOD工藝或AOD工藝的制鋼工序中脫硫負荷得以減輕，容易進行S含量O. 010質量％以下的不銹鋼的制造。另外，為得到S含量為0.005質量％以下的低S不銹鋼，在鐵水的階段將S含量降低至O. 010質量％以下是有利的。因此，本專利技術的目的在于，提供一種以由使用無CaF2的熔渣的電爐作業得到的含 鉻鐵水及熔渣為對象，在還原回收熔渣中的鉻的同時也促進鐵水的脫硫的方法。用于解決課題的手段上述目的通過如下的得以實現，S卩，在將由電爐熔煉的含鉻鐵水和在該熔煉時生成的無CaF2的電爐熔渣在精煉容器內利用攪拌葉片進行機械攪拌時，在攪拌結束前，投入含有金屬Al的物質及CaO，并將攪拌結束后的熔渣堿度調整為1.9以上，其中，所述由電爐熔煉的含鉻鐵水的Cr含量為8. O 35. O質量％，所述無CaF2的電爐熔渣以Cr203、Si02、Ca0作為構成成分且堿度Ca0/Si02為O. 7 I. 7。作為含有金屬Al的物質，例如可使用含有20 80質量％的金屬Al的鋁浮渣。作為鐵水的代表對象，可例舉用于通過后工序的精煉及鑄造制成不銹鋼的鐵水。在此，“不銹鋼”由JIS G0203 2009的序號3801規定，作為具體的鋼種，除了可例舉JISG4305 2005的表2中規定的奧氏體系鋼種、表3中規定的奧氏體·鐵素體系鋼種、表4中規定的鐵素體系鋼種、表5中規定的馬氏體系鋼種、表6中規定的沉淀硬化系鋼種等以外，還可例舉不以JIS為基準的各種開發的鋼種。其中，S含量為O. 010質量％以下的鋼種是特別合適的對象。專利技術效果 根據本專利技術，可以對使用無CaF2的熔渣得到的含鉻電爐鐵水及熔渣同時實施從熔渣中將鉻還原回收到鐵水中的處理以及鐵水的脫硫處理。由此，由熔渣的無CaF2化引起的鉻有效利用率的降低及后工序中的脫硫負荷的增大得到改善。另外，可有助于生成的無CaF2的熔渣在路基或地基材料等中的再利用。附圖說明圖I是示意性表示機械攪拌含鉻鐵水及熔渣的精煉容器中的各部的構成的局部剖面圖；圖2是示意性例示用于機械攪拌的旋轉體的初期狀態的形狀的圖；圖3是描繪實施例中例示的各攪拌加料的攪拌前和攪拌后的熔渣中Cr2O3含量的圖；圖4是描繪實施例中例示的各攪拌加料的攪拌結束后的熔渣堿度CaO)/(%SiO2)和攪拌結束后的鐵水中S含量的關系的圖。具體實施例方式本專利技術中作為處理對象的含鉻鐵水是用于制造以不銹鋼為主的含鉻鋼的電爐鐵水。假設有鐵素體系、奧氏體系、奧氏體 鐵素體復合相系的各鋼種的大多實驗室實驗的結果確認了，在Cr含量為8. O 35. O質量％的含鉻鐵水中，通過應用后述的攪拌處理，可得到還原回收鉻及脫硫的效果。關于Si含量，容許O. 01 I. 5質量％程度的較寬的范圍。關于S含量，在寬的含量范圍內可得到脫硫效果，但在將攪拌處理后的S含量設為O. 015質量％以下的情況下，優選攪拌處理前的S含量為O. 05質量％以下。在將進一步低S化作為目標的情況下，更優選為O. 04質量％以下。另外，關于熔洛，在以Cr203、Si02、Ca0為構成成分，堿度Ca0/Si02為O. 7 I. 7的無CaF2的電爐熔渣為處理對象時，確認通過應用后述的攪拌處理可得到良好的結果。這樣的含鉻鐵水及熔渣可通過使用無CaF2的熔渣的一般的電爐作業而得到。本專利技術的含鉻鐵水及熔渣的處理通過將上述的電爐鐵水及電爐熔渣在精煉容器 內利用攪拌葉片進行機械攪拌來進行。 圖I示意性例示了進行機械攪拌的精煉容器中的各部的構成。示出了包含旋轉軸41的剖面，但對于旋轉體20示出側面圖。在精煉容器30中收容有通過電爐熔煉的含鉻鐵水31和熔渣32，通過攪拌葉片2進行機械攪拌。含鉻鐵水31和熔渣32通過同一電爐加料得到。圖I的例中，攪拌葉片2與軸棒10成為一體構成旋轉體20，旋轉體20繞垂直方向的旋轉軸41旋轉。旋轉速度例如可以設為50 150rpm程度。精煉容器30優選使用內壁面33的水平截面為圓形的容器。精煉容器30的內徑也可以在高度方向一樣，也可以不一樣。例如也可以使用內徑從底部朝向上方逐漸擴大的形狀的精煉容器。當利用旋轉體20開始攪拌時，由含鉻鐵水31和熔渣32構成的流體的液面高度在中央部變低，在周邊部變高。圖I中夸張描繪了該液面高度的變化量。另外，伴隨旋轉，含鉻鐵水3本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉野貴博，森將和，
申請(專利權)人：日新制鋼株式會社，
類型：
國別省市：