專利名稱：一種高鉻渣中鉻在煉鋼-lf工序的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高價鉻的還原方法，尤其涉及一種高鉻渣中鉻在煉鋼-LF工序的回收方法。
背景技術(shù)：
1973年世界衛(wèi)生組織(WHO)公布了 14種人體必需微量元素，鉻(Cr)是其中之一。低氧態(tài)的三價鉻是人體必需的微量元素，具有重要營養(yǎng)作用，而六價鉻是一種毒性較大的致畸、致突變劑，六價鉻的毒性是三價鉻的100倍。它是美國EPA公認的129種重點污染物之一。鉻在空氣中的最大允許值為O. Img / m3，世界衛(wèi)生組織規(guī)定六價鉻在飲用水的極限值為O. 05mg/l，對于排入江河或者湖泊中的廢水，其三價鉻的極限值為2mg/l，六價鉻的極限值為O. lmg/1。對于農(nóng)業(yè)耕地土壤，推薦100mg/kg，為總鉻的極限值。 至今沒有證據(jù)表明三價鉻化合物有任何毒性，相反都是哺乳類代謝過程中必須的微量組份。含鉻污泥的危害主要是由于其所含的六價鉻所引起的。六價鉻對人體的危害極大，由于它的強氧化性，會對污染水源，損害人畜和其他生物。六價鉻具有刺激性和腐蝕性，還可對組織細胞和血管造成損傷。在體內(nèi)可影響物質(zhì)的氧化、還原和水解過程，可使蛋白質(zhì)變性，能與核酸、核蛋白結(jié)合而影響其結(jié)構(gòu)導(dǎo)致功能減弱與破壞，干擾一些酶系統(tǒng)，如抑制尿素酶的活性，阻止半膚氨酸酶氧化，還可促進維生素C氧化，鉻在小劑量時可加速淀粉酶的分解，而高濃度時則減慢分解過程。六價鉻在體內(nèi)過量蓄積，會造成機體脂代謝紊亂，促使膽固醇和甘油三脂向血液中移動，導(dǎo)致血脂濃度增高。六價鉻化合物還會對水體中的水生物產(chǎn)生致死作用，并抑制水體的自凈作用。高鉻渣是一種微粒狀細粉，它產(chǎn)生于提釩過程，其中含有貴重鉻等元素也因含有水溶性六價鉻而具有毒性，對環(huán)境有害的元素，處理困難，其成分見下表。重鉻渣成分(％)
Cr203 MnOV205 ~Si02 TFe K20Na20
20-36 O. 1-2.0 0.020-0. 10 5.0-1.20 8~14O. 12-0.20 3.0-4.0我國對鉻渣的處置問題進行了大量研究，開發(fā)了多種處理技術(shù)，如干法還原、濕法還原，鉻渣綜合利用制磚、鈣鎂磷肥、鑄石、水泥添加劑、玻璃著色劑等等，取得了一定的成效。但是，這些鉻渣處理技術(shù)均存在一定的局限性，有的解毒不徹底，存在二次污染；有的鉻渣用量少，處置周期長，進度緩慢。目前國內(nèi)普遍采用露天堆放和填埋處理，個別廠將鉻渣直接進入冶金燒結(jié)混勻料進行燒結(jié)解毒。總之，因多種原因?qū)е裸t渣處理困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種高鉻渣中鉻在煉鋼-LF工序的回收方法，以解決鉻渣污染環(huán)境的問題。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種高鉻渣中鉻在煉鋼-LF工序的回收方法，包括以下幾個步驟(I)將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，其中高鉻渣和碳粉的比例為10:1到20:1之間；(2)從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間，將干燥的混合物加入鋼包中；(3)向鋼包內(nèi)的鋼水吹入惰性氣體攪拌并在LF加熱，在高溫還原氣氛中，將重鉻渣中的六價鉻在還原成金屬鉻；作為一種優(yōu)選，所述惰性氣體優(yōu)選為氬氣；
特別地，所述還原氣氛為鋼包內(nèi)鋼水的氧勢低至Cr6+可以還原的條件，即剛中氧含量最終到達IOppm —下。本發(fā)明的有益效果為由于本發(fā)明將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，投入到處于從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間的鋼包內(nèi)，向鋼包內(nèi)吹入氬氣，并在鋼包內(nèi)處于還原氣氛中，促使高鉻渣中的六價鉻發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還原六價鉻為金屬鉻融入鋼水之中，形成高碳含鉻鋼。


圖I本發(fā)明具體實施方式
I提供的一種高鉻渣中鉻在煉鋼-LF工序的回收方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，如圖I所示，LF鋼包精煉爐是用于對來自轉(zhuǎn)爐鋼進行加熱升溫、成分調(diào)整、脫硫、脫氧、去夾雜、均勻鋼水成分和溫度，以滿足對鋼水的質(zhì)量要求；鋼包底吹氬是為實現(xiàn)鋼水?dāng)嚢枋逛撍疁囟群突瘜W(xué)成分均勻，有效脫除鋼水中的氣體及非金屬夾雜物，提高鋼液質(zhì)量。在LF精煉過程中，實行全程吹氬，不同階段采用不同的吹氬強度，在加熱時采用弱吹氬，使鋼液發(fā)生輕微蠕動；在加料、測溫取樣時，采用強吹氬。本發(fā)明中所發(fā)生的還原反應(yīng)的原理為，鋼中[C]及渣中(溶解)C(S)等脫氧元素對精煉頂洛中的Cr2O3進行還原,還原出的Cr作為有益元素進入鋼液，主要反應(yīng)為(Cr2O3)+3C (S)=2Cr+3C0 Δ G Θ =787740-558. 97T J/mol(Cr2O3) +3[C] =2Cr+3C0 AG θ =719970-462. 19T J/mol以上反應(yīng)為吸熱反映，LF的不斷加熱和還原性氣氛有利于反映的持續(xù)進行。本方法充分利用了鋼包中的還原氣氛和高溫條件，其中，還原氣氛是指鋼水的氧勢低至Cr6+可以還原的條件，剛中氧含量最終到達IOppm—下，高溫條件是指在1400°C至20000C的高溫下，在這種氣氛和溫度條件下，可以有效地將高鉻渣中的六價鉻還原成金屬鉻，使大約90%的鉻被還原，進入鋼水中。具體實施例I :一種高鉻渣中鉻在煉鋼LF工序的回收方法，包括以下幾個步驟(I)將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，其中高鉻渣和碳粉的比例為10:1，此步驟為對原料進行配比，保證還原效果；(2)從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間，將干燥的混合物加入鋼包中；(3)向鋼包內(nèi)的鋼水吹入惰性氣體攪拌并在LF加熱，在高溫還原氣氛中，將重鉻渣中的六價鉻在鋼水中還原成金屬鉻；作為一種優(yōu)選，所述惰性氣體為氬氣；特別地，所述還原氣氛為在鋼包內(nèi)鋼水的氧勢低至Cr6+可以還原的條件，剛中氧含量最終到達IOppm ；具體實施例2:
(I)將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，其中高鉻渣和碳粉的比例為15:1，此步驟為對原料進行配比，保證還原的質(zhì)量；(2)從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間，將干燥的混合物加入鋼包中；(3)向鋼包內(nèi)的鋼水吹入惰性氣體攪拌并在LF加熱，在高溫還原氣氛中，將重鉻渣中的六價鉻在鋼水中還原成金屬鉻；作為一種優(yōu)選，所述惰性氣體為氬氣；特別地，所述還原氣氛為在鋼包內(nèi)鋼水的氧勢低至Cr6+可以還原的條件，剛中氧含量最終到達7ppm ；具體實施例3 (I)將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，其中高鉻渣和碳粉的比例為20:1，此步驟為對原料進行配比，保證還原的質(zhì)量；(2)從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間，將干燥的混合物加入鋼包中；(3)向鋼包內(nèi)的鋼水吹入惰性氣體攪拌并在LF加熱，在高溫還原氣氛中，將重鉻渣中的六價鉻在鋼水中還原成金屬鉻；作為一種優(yōu)選，所述惰性氣體為氬氣；特別地，所述還原氣氛為在鋼包內(nèi)鋼水的氧勢低至Cr6+可以還原的條件，剛中氧含量最終到達5ppm。以上實施例只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述實施例限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種高鉻渣中鉻在煉鋼-LFエ序的回收方法，其特征在于，包括以下幾個步驟(1)將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，其中高鉻渣和碳粉的比例為10:1到20:1之間； (2)從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間，將干燥的混合物加入鋼包中； (3)向鋼包內(nèi)的鋼水吹入惰性氣體攪拌并在LF加熱，在高溫還原氣氛中，將重鉻渣中的六價鉻在鋼水中還原成金屬鉻。
2.一種高鉻渣中鉻在煉鋼LFエ序的回收方法，其特征在于所述惰性氣體優(yōu)選為氬氣。
3.一種高鉻渣中鉻在煉鋼LFエ序的回收方法，其特征在于所述還原氣氛為在鋼包內(nèi)鋼水的氧勢低至Cr6+可以還原的條件，即剛中氧含量最終到達IOppm —下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鉻渣中鉻在煉鋼-LF工序的回收方法，包括以下幾個步驟(1)將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，其中高鉻渣和碳粉的比例為10:1到20:1之間；(2)從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間，將干燥的混合物加入鋼包中；(3)向鋼包內(nèi)的鋼水吹入惰性氣體攪拌并在LF加熱，在高溫還原氣氛中，將重鉻渣中的六價鉻在鋼水中還原成金屬鉻。本發(fā)明的有益效果為由于本發(fā)明將干燥的高鉻渣和碳粉組成混合物，投入到處于從轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼到鋼包到達LF站期間的鋼包內(nèi)，向鋼包內(nèi)吹入氬氣，并使鋼包內(nèi)處于還原氣氛中，促使高鉻渣中的六價鉻發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還原六價鉻為金屬鉻融入鋼水之中，形成高碳含鉻鋼。
文檔編號C21C7/00GK102864311SQ20121035677
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者陳宏豫, 李宏波, 董詩朋, 焦雪城, 姚忠, 劉建渭 申請人:承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰?br>