[發明專利]不銹鋼除塵灰、鐵鱗伴料冶煉含鉻鎳鐵水的方法

有效

• 申請號: 200910075434.7
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101654738A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 張華;趙天祥;馮煥林;李建軍;趙海泉;葉文成
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C22B1/248
• 分類號: C22B1/248;C21B5/02;C21B11/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼除塵灰、鐵鱗伴料冶煉含鉻鎳鐵水的方法。

背景技術

不銹鋼伴生廢料含有鉻、鎳等貴重金屬，利用價值極高，如果采用回收率底的處理工藝或直接填埋棄置，必然造成寶貴的鉻、鎳資源的流失且污染環境。目前回收利用的工藝主要由兩種：(1)不銹鋼伴生資源與還原劑碳混合制粒后，利用鋼廠現有的電爐冶煉，使有價金屬還原回收于不銹鋼水中；但其回收率較低生產組織比較困難。(2)利用日本川崎Star豎爐工藝處理不銹鋼除塵灰。由于其采用重力輸送粉塵工藝比較復雜，轉爐熔融還原配套得到較好的結果。據報道單獨利用Star爐冶煉不銹鋼除塵灰也得到了較好的結果，但采用噴吹方式，對物料的儲備，干燥程度要求高且存在金屬氧化物還原時間短、還原率低。

發明內容

為了克服現有不銹鋼除塵灰、鐵鱗等伴生資源冶煉含鉻鎳鐵水的方法的上述不足，本發明提供一種回收率高、成本低的不銹鋼除塵灰、鐵鱗伴料冶煉含鉻鎳鐵水的方法。

不銹鋼除塵灰中含的Cr₂O₃具有還原溫度高、耗熱大、導致爐渣粘等特點，因此本發明采取了配加還原促進劑、合理的調渣技術措施，達到渣鐵分離好，鉻、鎳、鐵等有價元素回收率高等目的。

本發明是以不銹鋼除塵灰、鐵鱗冷固結團塊為原料，利用環保豎爐或小型高爐冶煉含鉻、鎳鐵水。

不銹鋼除塵灰、鐵鱗等伴生資源冶煉含鉻鎳鐵水的方法包括下述依次的步驟：

混料、壓團、配料、冶煉與出鐵水。下面分步說明本不銹鋼除塵灰、鐵鱗及鐵屑等伴生資源冶煉含鉻鎳鐵水的方法。

(一)混料

采用下述原料的三組配比方式中的任一種，制備不銹鋼除塵灰混合料：

(1)組成不銹鋼除塵灰混合料的質量份配比為：

不銹鋼除塵灰68～80??膨潤土1～3??水泥12～15??水7～13。

將不銹鋼除塵灰、膨潤土、水泥與水混合均勻。

(2)組成不銹鋼除塵灰混合料的質量份配比為：

不銹鋼除塵灰70～75??膨潤土1～3??水泥12～15

水7～13??煤粉5～10。

將不銹鋼除塵灰、膨潤土、水泥、煤粉與水混合均勻。

(3)組成不銹鋼除塵灰混合料的質量份配比為：

不銹鋼除塵灰68～80??膨潤土1～3??水泥12～15

水7～13??鐵鱗或鐵屑5～18。

將不銹鋼除塵灰、膨潤土、水泥、鐵鱗或鐵屑與水混合均勻將上述三組原料中所有的固體原料均需磨細到0-200目的比例占到60％以上的粒級。由于不銹鋼除塵灰隨著冶煉鋼種影響，成分波動較大，故對不銹鋼除塵灰成分無特殊要求。

(二)壓團

將混合料置入壓團機壓成團塊，然后將團塊烘干或養護到規定的強度。強度的要求≥700N/個；一般團塊直徑或每個邊長在1.5～5cm之內，對形狀無要求。

(三)配料

將烘干或養護好的團塊，按照一批焦炭一批冷固團塊的方式加入環保豎爐或小型小爐中。質量份配比為：

團塊60～80??焦炭30～50??熔劑3～12

(四)冶煉

將上述配好的原料加到環保豎爐或單鐵口與單風口小型豎爐中冶煉，冶煉時的熱風溫度不低于530℃，一般為530℃～1150℃，富氧率0～20％，利用系數2.0～10。熱風可由耐火材料砌筑的簡易熱交換器提供。

(五)出鐵水

原料由爐口加入后，經過整個爐身，溫度不斷升高，當溫度升高到800℃后，冷固結的團塊中的氧化鐵、氧化鎳與煤粉中的固定碳發生還原反應，生成單質鐵與鎳，當溫度繼續升高，達到1250℃以上，冷固結的團塊中的氧化鉻發生還原反應，生成單質鉻，最后在爐缸形成金屬熔池，液態金屬達到一定量時進行出鐵，將冶煉成的含鉻、鎳鐵水送往煉鋼廠或鑄成錠作為不銹鋼冶煉原料進行回收利用。

上述用不銹鋼除塵灰冷固結團塊冶煉含鉻、鎳鐵水的方法在步驟(三)配料中，加入渣鋼，其組成的質量份配比為：

團塊60～80??焦炭30～50??熔劑3～12??渣鋼6～20

為了冶煉時更好地與加入的渣鋼配合，可再加入質量份為10的焦炭。

上述用不銹鋼除塵灰冷固結團塊冶煉含鉻、鎳鐵水的方法在步驟(四)冶煉中，用環保豎爐冶煉效果較好，冶煉采用的不銹鋼除塵灰主要成分的質量百分配比為：

TFe：20％～50％??Ni：0.8％～4.5％???SiO₂：4％～10％