[其他]除掉生鐵、鋼、其它金屬以及金屬合金中雜質(zhì)元素的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105289
• 申請日: 1985-07-10
• 公開（公告）號: CN85105289A
• 公開（公告）日: 1987-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薩恩多·納吉;約茨塞弗·米斯薩羅斯;阿科斯·巴恩;扎諾斯·豪瓦斯;安德拉斯·比茨;拉約斯·斯科特納;扎諾斯·茨克拉瓦里
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦西帕里·卡塔托·弗里斯茨托瓦拉拉特
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072;C21C1/02;C22B9/05
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 崔曉光,李雒英

本發(fā)明是關(guān)于一種在用吹氧精煉過程中，從生鐵、鋼、其它金屬以及金屬合金中除掉化學雜質(zhì)元素，以及加快濕法冶煉過程的方法。

眾所周知，根據(jù)現(xiàn)在所使用的定義，含碳量在0～2%范圍內(nèi)的全部合金稱為鋼。鋼例來是由生鐵或廢鋼作原料，分別采用轉(zhuǎn)爐或平爐工藝煉制的，或近來采用的轉(zhuǎn)爐吹氧工藝煉制的。在鋼的生產(chǎn)工藝過程中，液態(tài)生鐵或固態(tài)爐料都處于熔融狀態(tài)。爐料中所含的多余碳元素、雜質(zhì)、硫、磷以及合金元素則在所說的冶煉過程中被燒掉，或者轉(zhuǎn)入廢渣中。

人們還知道，作為酸性或堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)技術(shù)的進一步發(fā)展，一九五二年推出了通常所說的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，這種工藝表現(xiàn)出巨大的生產(chǎn)能力并且生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。與過去已知的那些生產(chǎn)工藝相比，所謂氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的優(yōu)點在于，為了去掉生鐵中的雜質(zhì)，以超音速向爐中熔化的鐵漿吹入高純度的氧氣，從而獲得了質(zhì)量極好、純度很高的產(chǎn)品。

在實現(xiàn)各種技術(shù)發(fā)展趨勢的體系中提出了若干種氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的改進方案。

在作為氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法進一步發(fā)展的各種改進方案中，最著名的有LWS底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法、OBM底吹氧轉(zhuǎn)爐煉鋼法（Q-BOP底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法）、QEK底吹氧轉(zhuǎn)爐煉鋼法、氬氧混合側(cè)吹精煉不銹鋼法等，以及在八十年代初問世的所謂KORF平爐側(cè)吹氧法。通過采用所說的方法，在煉鋼期間，即在淺溶池中精煉（平爐法），可以在渣層下向鋼液直接吹入氧氣，KORF法記載于西德專利DE-PS2，946，030之中。

盡管如此，上面提到的近代鋼生產(chǎn)工藝本身，并不能確保大規(guī)模生產(chǎn)具有高純度，高質(zhì)量和完美性能的鋼。這樣高的生產(chǎn)要求只能在采用與極為昂貴的設(shè)備相聯(lián)系的工藝時才能實現(xiàn)，例如與電渣爐、真空電弧爐、等離子爐等真空設(shè)備相聯(lián)系的工藝。

從鋼，其它金屬和金屬合金的生產(chǎn)實踐中我們都知道，某些材料的性能依從于相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)和晶格結(jié)構(gòu)。我們還知道，某些晶體結(jié)構(gòu)和晶格構(gòu)件，是通過加入一些合金元素，即通過去掉雜質(zhì)而形成的。就此而言可以非常明白地看到，我們可以通過加入合金元素的辦法或者通過去掉雜質(zhì)的辦法來生產(chǎn)具有某些材料性能的某些產(chǎn)品。

本發(fā)明的目的就是消除上述的不足之處，即推出一種大規(guī)模生產(chǎn)高純度冶金產(chǎn)品的方法，該方法比以往所知的方法具有好得多的效果。

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種從生鐵、鋼、任何其它金屬或金屬合金中除掉化學雜質(zhì)，以及加速濕法冶煉過程的方法。

本發(fā)明是基于如下的認識提出的，如果化學雜質(zhì)的數(shù)量通過化學反應(yīng)減少了，如果濕法冶金過程加速了，那么我們?yōu)榍懊嬉颜勥^的工藝所確定的任務(wù)就可以得到解決。

根據(jù)本發(fā)明，上面提出的任務(wù)是通過控制熔池鐵漿中游離氧原子團的數(shù)量和鐵池鐵漿的溫度而加以解決的。

由于易于實現(xiàn)，此方法應(yīng)看作是有用的，借助這個方法，通過加入臭氧而減少游離氧基的數(shù)量。

從簡化工藝的觀點來看，這項實施方案也看作是有用的，采用這個方法，熔池鐵漿溫度可以通過在其中加入二氧化碳的方法加以控制。

為了提高生產(chǎn)率，對于臭氧化作用來說，建議使用臭氧含量為0.1至1.5體積%的含臭氧的混合氣體。

最好用氧和/或空氣和/或二氧化碳來制備臭氧。

此外，本發(fā)明任務(wù)是這樣解決的，即在熔化期間開始通入含臭氧的氣體混合物。

本發(fā)明方法的各種具體方案，將通過具體說明生鐵、鋼、其它金屬和金屬合金的生產(chǎn)過程給以詳細介紹。

基于許多試驗結(jié)果和實踐經(jīng)驗，通過采用本發(fā)明方法，我們得出的結(jié)論是，由于使用臭氧氣體，諸如碳、硅、磷、硫等雜質(zhì)元素能夠既簡易又迅速地從金屬熔化物中除掉，就是說，它們被氧化了。

對上述現(xiàn)象的解釋是，臭氧（O₃）在金屬熔化物中分解為原子氧（初生態(tài)氧），結(jié)果，它與起有害作用的單個伴生元素反應(yīng)的速度高于它與帶雙鍵的O₂反應(yīng)速度。

為了制備本發(fā)明方法所需的臭氧，有幾個方法是已知的。在已知的方法中，最適合于冶金目的的方法是那些基于從氧氣和/或二氧化碳制備臭氧的方法。為了從空氣中制取臭氧，我們使用了供工業(yè)規(guī)模使用主要用于凈化飲用水的臭氧化發(fā)生器，其生產(chǎn)能力為每小時20公斤到30公斤。

本發(fā)明方法使用臭氧的儲存和輸送都必須以特定的方式進行，即要遵照有關(guān)當局的法規(guī)和要求，按照指定的方法進行。同時也必須考慮當濃度超過16摩爾%時，使用臭氧可能引起的不容忽視的爆炸危險。

過去在冶金工藝中一直禁止使用臭氧，這是由于不容忽視的爆炸危險，反應(yīng)速度的不均衡性，以及設(shè)備和吹臭氧防護裝置技術(shù)發(fā)展的低水平所引起的。