[发明专利]一种不锈钢除尘灰压块直接入炉应用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电炉生产不锈钢过程中所产生的不锈钢除尘灰应用方法，特别是一种不锈钢除尘灰压块直接入炉应用的方法，可广泛应用于电炉和转炉生产的过程中。

技术背景

采用电炉和转炉炼钢，是一种高能耗、高污染的生产过程，生产过程中产生的烟尘通过除尘系统处理后，将产生大量的除尘灰，据有关资料记载，生产一吨不锈钢平均产生30-40kg除尘灰，在这种除尘灰中，一方面含有40-60％的Cr₂O₃、NiO、FeO等可利用的元素，另一方面又因除尘灰中的Cr⁶⁺离子为有毒污染成分，可对环境造成有毒污染。目前，对于冶炼不锈钢或耐候钢过程中的除尘灰通常的处理办法是运输倾倒，显然，采用运输倾倒方法的不足之处在于：在运输过程中和倾倒过程中可产生大量的扬尘，污染环境，同时，除尘灰中的可利用元素被浪费掉，提高了生产成本。为了既能防止除尘灰的污染，又能利用其中的可利用的元素，目前采用的方法有以下几种：一是在不锈钢除尘灰中配加30-40％的铝灰(金属铝生产过程的副产品，主要是三氧化二铝和金属铝)，压块后投入电炉应用，这种方法的缺点是冶炼过程渣量明显增加、延长电炉冶炼时间；二是将不锈钢除尘灰压成球，直接装入电炉，再配加少量废钢，熔化后加入硅铁和金属铝还原不锈钢除尘灰中的铬、镍金属，然后浇铸成锭，作为不锈钢冶炼原料应用，这种回收方法只能作为冶炼原料用，冶炼周期长，吨钢电耗高，可达≥2000kWh；三是专利申请号200710139520.0给出的一种不锈钢除尘灰冶炼铬镍铁合金的方法，主要原理是：根据Cr₂O₃、NiO、FeO等金属氧化物容易被碳、硅还原的原理，用碳作为还原剂，利用电弧加热温度可高达2000℃以上的特点，在电炉冶炼前期返回废钢溶化成母液，然后向母液中逐批加入不锈钢除尘灰和碳钢除尘灰混合压块，同时配加1-2kg/t的焦灰，每次送电15-20min停电测温、取样分析、观察炉况，同时加入2.0-3.0kg/t的硅铁粉和0.5-1.0kg/t的石灰，从而达到利用不锈钢除尘灰的目的，但这种方法的不足在于：纯不锈钢除尘灰压块是在高温条件下利用灰和硅去还原不锈钢除尘灰中的有用金属元素，所以费时费力、不便于操作，由于必须在高温下进行，所以成本得不到降低；四是专利申请号200710062144.X不锈钢除尘灰中铬、镍元素电炉冶炼回收方法，直接将不锈钢除尘灰加入4％-6％的水和3％-5％粘结剂混合后压成球，在配料时加入所有钢铁料重量2％-15％的不锈钢除尘灰压块，电炉冶炼过程中配碳量控制在装炉钢铁料重量的1.5％-2.5％，加入8kg-15kg/吨钢进行还原，利用高温条件下用碳和硅铁进行还原。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能克服不锈钢除尘灰直接运输倾倒带来的环境污染问题，又能利用自身反应中所产生的热量维持炉温，直接充分利用其中的有用元素，而且省时省力、便于操作、能有效降低生产成本的一种不锈钢除尘灰直接入炉应用的方法。

为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该一种不锈钢除尘灰直接入炉应用的方法，其特征在于由以下步骤完成：

(1)、按不锈钢除尘灰压块的原料配比称取原料：其重量配比为：不锈钢除尘灰为50-80％、铝粉为5-8％、机械加工的铁屑为5-10％、硅钙合金粉为6-13％、粘结剂为1-3％、石灰石粉为0-10％、萤石为1-8％，按此重量配比称取好各原料后备用；

(2)、密封搅拌混合，制取混合粉体：首先将按步骤(1)中比例称取的不锈钢除尘灰、铝粉、机械加工的铁屑、硅钙合金粉、石灰石粉、萤石盛于密封的容器中搅拌混合5-30分钟，使其均匀，再加入按配比称取的粘结剂，继续搅拌混合5-10分钟，即制得混合粉体；

(3)、不锈钢除尘灰压块的压制：将步骤(2)中制备的混合粉体，置于压模内，采用压力机压制成块状，即制得不锈钢除尘灰压块，每块不锈钢除尘压块的重量为1-10kg；

(4)、投炉应用：当将步骤(3)中制得的不锈钢除尘灰压块直接应用到电炉冶炼不锈钢生产中时，在熔化部分钢液后，停电，分批投入配料总量的18-21％的不锈钢除尘灰压块，再按电炉常规冶炼工艺熔炼；当将步骤(3)中制得的不锈钢除尘灰压块直接应用到转炉生产耐候钢中时，在冶炼过程中加入出钢量2-5％的不锈钢除尘会压块，直接入炉，减少铬铁、镍铁、磷铁的加入量。