与钢生产有关的方法技术

本发明专利技术涉及生产能用于钢优选不锈钢生产中助熔剂的方法，特征在于，使用来自钢酸洗步骤的金属污染的酸洗液的中和产生的氢氧化物泥渣作为所述助熔剂生产的原料，所述氢氧化物泥渣含有至少一种含氟化物的化合物，并煅烧所述氢氧化物泥渣。本发明专利技术还涉及与钢优选不锈钢生产有关的方法，包括钢炉次的生产和钢炉次的脱碳，其中在所述钢炉次顶部形成炉渣，特征在于向所述炉渣中添加根据本发明专利技术的产品。本发明专利技术还涉及依据本发明专利技术生产的产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生产能用作钢生产中助熔剂的产品的方法。本专利技术也涉及与钢优选是不锈钢生产有关的方法，包括钢炉次(heat)的生产、钢炉次的脱碳，其中在所述钢炉次顶部施用炉渣。最后，本专利技术也涉及根据本专利技术生产的产品。现有技术钢特别是不锈钢的生产，包括退火和酸洗过程。退火是针对钢显微组织的再结晶和使其具有延展性的热处理操作。在退火中，在钢表面形成氧化物层，在氧化物层下方直接形成贫铬(chromium-depleted)层。通过酸洗除去这两层。酸洗意味着用酸多为不同酸混合物对退火的钢产品进行处理，通过酸除去表面中不希望的金属沉积物。硝酸HNO3和氢氟酸HF的混合物对于不锈钢的酸洗是最为有效的。溶解的金属形成不得不从工艺中除去的金属配合物和沉积物。特别的，难以处理用过的含有混合酸例如硝酸(HNO3)和氢氟酸(HF)混合物、含有氟化物的酸洗液。此外，在不锈钢生产中例如铁、铬和镍氧化物的含量也构成处理问题。在酸洗处理后，用水冲洗钢产品，其中形成酸性的冲洗水。以金属配合物和沉积物形式的溶解的金属，和酸性冲洗水构成对环境严重影响的废弃物，必须进行特殊处理以不引起严重的环境破坏。同其它加工工业的情况相似，在钢工业中也进行努力以回收废弃产品并闭合循环。已知几种不同的方法以尝试从用过的酸洗液中再生游离酸(HNO3和HF)。已由本申请人长期使用的这种技术，是酸延迟(retardation)工艺，通常称为SAR(Scanacon Acid Retardation)。SAR设备操作以保持酸洗浴中的金属浓度在低的并稳定的水平，其包括一个机械和化学处理步骤。机械步骤分离酸和固相的金属泥渣(金属氧化物、金属氟化物)。化学步骤通过树脂层分离酸和溶解的金属离子。从SAR设备，具有低金属含量的浓游离酸再循环到酸洗浴中。为了回收更多的游离硝酸，能使用电渗析步骤，通过膜技术分离酸中的阴离子和阳离子。DC电源加速离子的分离。分离的金属离子与稀的游离酸和泥渣被泵送到中和设备用于破坏(destruction)。另一种称为Pyromar工艺的技术，利用金属氟化物配合物的热分解以回收氢氟酸、硝酸和金属。通过喷雾煅烧，用过的酸洗液转变为气相，之后通过一个或多个吸收柱能转变为可再使用的酸。金属形成金属氧化物，且在炼钢车间再次使用前必须进行还原。该工艺具有几个缺点。通过喷雾煅烧形成大量的含氮烟雾(NOx)，这些烟雾必须通过例如选择性催化除去控制(SCR)加以除去。由于NOx的形成，大量的硝酸(约30-40％)消失，这引起氢氟酸和硝酸回收量间不平衡。另一个缺点是以粉尘形式的金属氧化物，其具有低的密度(0.5g/cm3)，并含有大量的氟化物(＞1％)，使得难以还原氧化物产品成为金属形式。另一个是称为OPAR(Outokumpu Pickling Acid Recovery)的技术，其中使用硫酸，通过与其反应并形成金属硫酸盐以分解用过的酸洗液中的金属氟化物配合物。回收的HNO3和HF混合酸通过蒸发和冷凝进行分离。冷凝物再循环到酸洗浴中，在此工艺中形成的金属硫酸盐进行热处理，加压过滤，并最后通过氢氧化钙和来自炼钢车间废弃的炉渣进行中和。该方法是非常昂贵的，且中和工艺导致4-5倍的体积增大，因此产生大量的不得不倾倒的金属钙的硫酸盐和金属氢氧化物泥渣。目前还没有循环金属氧化物和硫酸的技术。在中和设备中，通过氢氧化钙Ca(OH)2中和用过的酸洗液，由此产生由不同金属氢氧化物Me(OH)x、氟化钙(CaF2)和硫酸钙(CaSO4)组成的泥渣。目前，这种泥渣被倾倒。下雨时，具有从填埋物中浸出某些金属的危险，这意味着浸出的水不得不进行处理和返回中和设备。在近年来，具有越来越严厉的环境要求，导致对填埋设计的强烈要求，这已导致提高的成本。此外，在将来可引入填埋税。这导致开始研究减少倾倒泥渣的可能。在本申请人的瑞典专利SE 519776中，公开了再次利用来自酸洗步骤中含有金属的氢氧化物泥渣的方法。氢氧化物泥渣与含有周期表14族物质的混合物混合，并允许通过硬化或聚合而固化，由此水含量降低到低于15％。然后固化的混合物可循环到与电弧炉中钢生产有关的钢炉次中。该方法也允许粉末状或细分散的包括金属、金属氧化物和金属氢氧化物的残余产物循环到钢生产中。也显示了产物中的金属进入钢炉次，碳以二氧化碳形式、水以水蒸气形式(少量)释放，并且硅、氧化物、氟化物等进入炉渣。该方法的缺点是氟化物磨损电弧炉衬里，和必须除去水，这增加了电弧炉中处理时间。已知DE 3634106在用于钢生产的造渣添加剂的生产中，使用含有金属盐例如含氟化物组分的酸洗剂蒸馏残余物。此外，描述了生产造渣添加剂的方法，包括酸洗液的蒸馏以除去游离的硝酸和氢氟酸，和结晶作为湿泥渣的金属氟化物。之后，过滤泥渣以除去额外的水和酸，并将脱水的泥渣与苛性石灰CaO混合。该混合物能添加到钢炉次中作为造渣添加剂。造渣剂是相对多孔的，这使得难以处理。任何残留的水份也可引起蒸汽爆炸，且气体组分将增加构成钢工厂气体净化设备负担的NOx释放。该方法的其它缺点是蒸馏工艺是昂贵的，难以循环硝酸。约40％的硝酸与排出的蒸汽一起排放，且硝酸必须在气体净化设备在SCR中破坏。专利技术的简要描述本专利技术涉及来自钢优选不锈钢酸洗步骤的用过的金属污染的酸洗剂的中和中形成的氢氧化物泥渣的处理。所论述的想法形成本专利技术的基础，不是先前集中在氢氧化物泥渣中金属的回收，而是现在集中在氟化钙的含量，并认为该氟化钙是资源而不是负担。本申请人已努力发现了能够处理氢氧化物泥渣中氟化钙的方法，以使用其代替天然萤石(通常称为熔剂)作为助熔剂。通过生产能用于钢优选不锈钢生产中助熔剂的方法获得了该目的，特征在于使用来自钢酸洗步骤中金属污染的酸洗液中和得到的氢氧化物泥渣作为用于钢助熔剂生产的原料，所述的氢氧化物泥渣含有至少一种含氟化物的化合物，且在于煅烧所述的氢氧化物泥渣。本专利技术也提供与钢优选不锈钢生产有关的方法，包括钢炉次的生产和钢炉次的脱碳，其中，向所述钢炉次顶部形成炉渣，特征在于向所述炉渣添加根据本专利技术的产品。·通过本专利技术，也能够获得一个或一些下面的优点·氢氧化物泥渣能循环到钢生产中，基本上没有任何工艺缺点·氢氧化物泥渣能循环到钢生产中，基本上对人员健康无害·能回收氢氧化物泥渣中的金属·氢氧化物泥渣可代替天然萤石，基本上没有影响所生产钢的性能·能处理已经倾倒的源自酸性的金属污染的酸洗液的氢氧化物泥渣·氢氧化物泥渣能被处理为机械稳定的产品，该产品可构成助熔剂·能通过基础上简单和经济的方法生产助熔剂能生产助熔剂，基本上没有对人员健康无害本专利技术已发展主要用于与不锈钢生产有关的生产中，但也能用于与其它类型钢生产有关的生产中，例如碳钢的生产。附图的简要描述附图说明图1是工艺流程图，图2显示了在废气排放控制车间的Cr6+含量图。专利技术的详细描述下面结合图1中的流程图描述本专利技术的方法。能根据本专利技术进行处理的酸性的被金属污染的用过的酸洗液是化学酸性酸洗液1，也可是用于电解酸洗的中性酸洗液。这种用过的酸洗液包括残余的酸例如氢氟酸、硝酸、硫酸、这些酸的盐、包括例如硫酸钠、和溶解的金属氟化物和金属氧化物。与本方法有关的，通过添加碱，通常石灰乳、Ca(OH)2，但也可使用其它碱性添加剂，例如CaCO3、NaOH，来进本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产能用于钢、优选不锈钢生产的助熔剂的方法，特征在于，使用来自钢酸洗步骤的金属污染的酸洗液的中和产生的氢氧化物泥渣作为所述助熔剂生产的原料，所述氢氧化物泥渣含有至少一种含氟化物的化合物，并煅烧所述氢氧化物泥渣。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SE鲁尼尔，叶国柱，
申请(专利权)人：奥托昆普不锈钢股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]