專利名稱：在金屬液池中處理渣或渣混合物的方法
技術領域：
本發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。
為實現此目的，本發明的方法主要在于，含碳量＜1.5wt％且最好是＜0.5wt％的鋼液被用作金屬液池，在裝進鋼渣后，鋼液通過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％。通過在渣還原反應開始時提供含碳量較低的金屬液池如鋼液，防止了導致大量氣體形成的局部過激反應和活躍轉化，因此不會再看到泡沫渣的形成。為了經濟且盡可能熱自主地進行這樣的方法，直接利用在該方法中產生的熱量是特別有利的。因此，如此有利地進行本發明的方法，即提供生鐵水并用氧將其脫碳到含碳量＜0.5wt％，在此調節出高于1570℃且尤其是約1620℃的液池溫度，給脫碳鋼液加液態鋼渣，在溫度均勻化后給液池加碳，其中添加了含SiO2的調整物質如高爐渣、石英砂和/或含Al2O3的調整物質如礬土，以便分別使堿度降到＜1.5或調節出＞10wt％的Al2O3。由于作為該方法前級工序地通過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產生的且由此明顯加熱原來的生鐵水的熱量用于補償要加入的鋼渣的溫度，在這里，由于溫度高，調整物質且尤其是含SiO2的調整物質，如調節出理想堿度所需的調整物質被直接熔化并可進入渣中。因此，或是至少將一部分調節堿度所需的含SiO2的調整物質裝到通過脫碳而被適當加熱到約1570℃以上溫度的鋼液中，從而加熱這些調整物質并至少部分使其熔化，或者，直接加入鋼渣，在這里，與含SiO2的調整物質一起加入液胎鋼渣。通過添加這樣的含SiO2的調整物質且尤其是通過可以同時裝入如冷廢料或細礦石，在工藝過程中直接利用脫碳鋼液的高潛熱并且可以通過添加氧化鐵載體來有效控制溫度，在這個控制中，同時盡可能地還原氧化鐵并進而由這樣的通常很難處理的氧化鐵載體如細礦石形成大量鐵水。
在裝入鋼渣后，進行鋼液含碳量的連續升高和理想的還原工作，其中碳載體被吹入鋼液中。可以使所形成的一氧化碳隨后復燃，從而可以總體上盡可能熱自主地進行該工藝并且避免附加輸入能量。在這種情況下，如此有利地進行根據本發明的方法，即堿度被調整到1.1.-1.4并且液池含碳量被調整到＞2.5wt％。
本發明方法有利地實現了，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直接準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化，從而可直接獲得按水泥工藝可使用的產品。
通過特別有利的方式，給液態渣混合物添加細礦石或氧化鐵載體，以便調處出超過8wt％的氧化鐵含量，由此一來，在同時按照希望地還原鋼渣的同時，實現了在相同工藝過程中還原難處理的礦石并可以將這些混合物考慮用于調節理想的還原溫度。為了同樣目的，在脫碳時或之后，金屬液池中的添加物如冷廢料或細礦石可有利地被熔化。
通過特別有利的方式，可添加含酸性脈礦的氧化鐵載體，由此一來，在將這種氧化鐵載體還原成金屬鐵的同時，可實現堿度適當降到水泥工藝所希望的目標堿度。在這種情況下，有利地采取這樣的措施，即在將液態渣或渣混合物加到鋼液中后，與鋼液增碳同時地至少部分進行氧化鐵載體如酸性脈礦的松弱礦石或細礦石的添加，在此，通常有利地給液態渣或渣混合物添加含CaO、Al2O3和/或SiO2的調整物質。
通過在第一階段進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釋放的大量能量可直接用在處理過程中。
任何富含SiO2的渣原則上適用于調節出理想的目標堿度，并且或許可以加入含SiO2的調整物質。
在轉爐中，通過經底部噴嘴吹入280立方米的氧，將8噸生鐵水轉化成鋼水。在這里，生鐵水作為近似分析結果地含碳3.9wt％且約含硅0.3wt％以及余量為鐵。在脫碳后，其中通過放熱反應從1470℃液池溫度達到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噸液態鋼渣被裝入該鋼液中。鋼渣特征在于以下分析

由于現有鋼液的液池含碳量較低，所以就在加入液態鋼渣后，在鋼渣所含金屬氧化物的還原反應中進行少許多的物質交換。如果按照適當的數量比直接裝入生鐵，則快速釋放出大量CO，這可能導致強烈的渣起泡或噴渣。
在鋼渣被投到鋼液上后，在渣和金屬液池之間進行均溫，從而可以使固態渣部分完全轉變成液態。均溫導致約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。
在理想的還原反應結束時，含4.5wt％溶解碳的金屬液池保持約1490℃。根據調整物質選擇或鋼渣成分，再生生鐵自然也可分別含有除鐵以外的其它適當金屬。
一方面，通過調整物質來控制理想的目標堿度，如看上去就象按水泥工藝繼續加工處理后的渣所希望的那樣，在這里，同時把金屬氧化物還原到處理后鋼渣的以下近似分析結果。

如此獲得的處理后鋼渣可以在水中成團并被用作合成水泥中的磨料物質。
脫碳時出現的熱導致了，加熱并熔化調節出理想目標堿度所需的或調節出可用于水泥工藝的磨料質的理想成分所需的調整物質。可通過把冷廢料、細礦石或來自鐵直接還原的添加物使或許出現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。
可以使還原時形成的一氧化碳在渣液上方復燃看起來是必須的，由此沒有附加能量輸入地同時處理數量更多的酸性細礦石。
權利要求
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，其中調整出高于1570℃的且尤其是約1620℃的液池溫度，將液態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的調整物質如高爐渣、石英砂和/或含Al2O3的調整物質如礬土，以便分別使堿度降低到＜1.5或調整出＞10wt％的Al2O3量。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，堿度被調整到1.1.-1.4，所述液池的含碳量被調整到＞2.5wt％。
4如權利要求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.如權利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，為了調節出超過8wt％的氧化鐵量，給液態渣混合物添加細礦石或氧化鐵載體。
7.如權利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，在將液態渣或渣混合物加入鋼液后，在鋼液增碳的同時，至少部分地添加氧化鐵載體如酸性脈礦的松弱礦石或細礦石。
8.如權利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，將含有CaO、Al2O3和/或SiO2的調整物質添加到液態渣或渣混合物。
9.如權利要求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，該鋼液通過加入碳或碳載體而被增碳達碳含量約為2.0wt％且最好＞2.5wt％的程度。
文檔編號C21B3/00GK1401009SQ01804272
公開日2003年3月5日 申請日期2001年1月18日 優先權日2000年1月28日
發明者A·埃德林格 申請人:霍爾辛姆有限公司