一种利用不锈钢混酸酸洗污泥生产400系不锈钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用不锈钢混酸酸洗污泥生产400系不锈钢的方法，(1)压滤：将酸洗过程得到的混酸酸液通过板式压滤机压滤，得到混酸酸洗污泥；(2)成型、焙烧：向步骤(1)得到的混酸酸洗污泥中加入粘合材料、焦炭，混合均匀后压制成圆球，将圆球在960‑1080℃条件下进行焙烧2‑4h，得到焙烧混酸污泥；(3)冶炼、精炼：TSR炉兑铁水进行吹炼，吹炼过程向炉内加入铬铁合金、步骤(2)制备得到的焙烧混酸污泥和石灰，焙烧混酸污泥和铬铁合金的质量比为(2‑3)：(3‑2)；(4)连铸；(5)热轧。降低了混酸酸洗污泥处理成本，节能环保；混酸酸洗污泥焙烧后部分替代铬铁合金，减少了铬铁合金的利用，提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用不锈钢混酸酸洗污泥生产400系不锈钢的方法
本专利技术涉及不锈钢酸洗污泥资源化利用
，具体涉及一种利用不锈钢混酸酸洗污泥生产400系不锈钢的方法。
技术介绍
不锈钢热轧板表面氧化层以Fe2O3为主，内层氧化皮主要是Cr、Fe的氧化物及其它氧化物，其中机械除磷及硫酸酸洗阶段主要清除表层的Fe2O3等，混酸酸洗阶段完成内层Cr、Fe氧化物的清除及钝化处理。混酸酸洗过程中酸洗槽中会产生大量的混酸污泥，数量较多时会沉淀在酸槽底部，一般来说，混酸污泥会连同废酸一起进行中和处理，虽然这种方式得到的水能够满足环保要求，但是产生了大量有害的污泥，属危险废物，造成二次污染。通过多次对酸洗槽底部污泥及中和处理后产生的污泥取样检测，不同污泥中Cr元素含量差别较大，硫酸污泥、中和污泥Cr元素含量一般在2％-8％之间，混酸污泥中Cr元素含量一般在45％-52％，其中400系酸洗污泥中铬含量高于200系、300系酸洗污泥中铬元素含量。通过多次对硫酸槽、混酸槽沉积污泥及中和后产生的污泥取样进行检测，发现不同类别污泥中Cr元素含量差别较大，硫酸污泥、中和污泥Cr元素含量一般在小于8％，混酸污泥中Cr元素含量一般在40％-52％范围内，其中400系不锈钢酸洗污泥中Cr元素含量高于200系、300系不锈钢。400系不锈钢混酸污泥中Cr元素含量很高，一般在46％-52％之间，且金属元素主要是Fe、Cr，各化学元素含量非常接近不锈钢冶炼用的铬铁合金，因此，400系不锈钢混酸污泥可以替代铬铁合金进行不锈钢冶炼。目前，浦项(张家港)不锈钢股份有限公司于2019年03月22日提交的专利技术专利“一种不锈钢酸洗污泥压球及其制备方法和应用”，公开号为CN109988887A；中冶华天南京工程技术有限公司于2016年9月29日提交的“酸洗污泥干化造球返AOD炉的工艺方法及系统”,公开号为CN106222364B，以及其他文献中介绍，酸洗污泥应用于钢水冶炼时主要利用氟化钙进行化渣降低萤石消耗量，所利用的污泥都是中和后产生的污泥，铬元素含量都比较低，普遍在10％以下。目前还没有将混酸污泥回收代替铬铁合金生产400系不锈钢的相关报道，铬铁合金价格较高，酸洗污泥处理难度很大，因此将酸洗过程中产生的混酸污泥收集、处理后替代铬铁合金是一种经济、环保的资源化利用方法。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种利用不锈钢混酸酸洗污泥生产400系不锈钢的方法。本专利技术使用混酸酸洗污泥直接应用于400系不锈钢冶炼生产，降低了混酸酸洗污泥处理成本，节能环保；混酸酸洗污泥中的Cr元素的到充分利用，混酸酸洗污泥焙烧后部分替代铬铁合金，减少了铬铁合金的利用，提高了经济效益。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供不锈钢混酸酸洗污泥在制备400系不锈钢中的应用。优选的，所述400系不锈钢为铁素体不锈钢或马氏体不锈钢。优选的，铁素体不锈钢为06Cr13或10Cr17。优选的，马氏体不锈钢为12Cr13或20Cr13或30Cr13或40Cr13。本专利技术的第二方面，提供一种不锈钢混酸酸洗污泥生产400系不锈钢的方法，包括以下步骤：(1)压滤：将酸洗过程得到的混酸酸液通过板式压滤机压滤8-12h，得到含水量为30％-40％的混酸酸洗污泥；(2)成型、焙烧：向步骤(1)得到的混酸酸洗污泥中加入粘合材料、焦炭，混合均匀后压制成圆球，将圆球在960-1080℃条件下进行焙烧2-4h，得到焙烧混酸污泥；(3)冶炼、精炼：TSR炉兑铁水进行吹炼，吹炼过程向炉内加入铬铁合金、步骤(2)制备得到的焙烧混酸污泥和石灰，焙烧混酸污泥和铬铁合金的质量比为(2-3)：(3-2)；(4)连铸：将步骤(3)得到的钢水注入中间包，中间包温度在1520℃-1550℃之间；钢水由中间包流入结晶器内，在结晶器内固结晶成钢坯，然后将钢坯拉出，拉速为0.9m/min-1.1m/min；(5)热轧：将钢坯在加热炉中保温200-240min，钢坯出钢温度为1120℃-1160℃，然后进行粗轧，粗轧3道次后精轧，精轧5道次后卷曲，制得400系不锈钢热轧钢带。优选的，步骤(1)中，混酸酸洗污泥中含有Fe元素和Cr元素，Fe元素含量为35％-45％，Cr元素含量为45％-52％。优选的，步骤(1)中，压滤时，在混酸槽底部安装管路，经循环泵将酸洗中的混酸酸液输送至板式压滤机，压滤后的混酸酸液经管道进入储酸罐备用，压滤8-12h后卸出混酸酸洗污泥。优选的，板式压滤机选型根据酸洗线产量确定，以年产60万吨酸洗线配备1组60-100㎡板式压滤机为宜。优选的，步骤(2)中，混酸酸洗污泥、粘合材料和焦炭加入的质量比为(86-92)：(3-7)：(4-8)。通过加入焦炭，使焙烧混酸污泥中的碳含量增加，经过研究发现，该比例用量的混酸酸洗污泥、粘合材料和焦炭，能够保证后期制备得到的400系不锈钢质量更稳定，降低400系不锈钢中的夹杂物。优选的，步骤(2)中，成型时，压制得到的圆球直径为5-8cm。优选的，步骤(2)中，所述粘合材料为秸秆。优选的，步骤(3)中，每吨铁水加入石灰115-125kg，石灰中碳酸钙的含量为80％。优选的，步骤(3)中，控制铁水重量64-66t、铁水温度1300-1350℃、渣重量0.5t。焙烧混酸污泥的加入量是铬铁合金总量的40％-60％，焙烧混酸污泥的加入量不能过大，因焙烧混酸污泥含铬量略低于高碳铬铁，杂质较多，会增加渣量，降低出水率，同时造成除尘负荷加大，本专利技术经过研究发现焙烧混酸污泥和铬铁合金的质量比为(2-3)：(3-2)时，最为合适，既能实现降低成本，又能保证制备得到400系不锈钢的质量。优选的，步骤(3)中，每吨铁水加入铬铁合金的用量是318.2-437.5kg。优选的，步骤(3)中，焙烧混酸污泥与铬铁合金是在吹炼过程的氧化期、顶吹氧阶段加入。更优选的，所述铬铁合金为高碳铬铁。优选的，步骤(3)中，吹炼结束后经过还原期后，通过补加高硅硅锰或中碳锰铁微调成分。优选的，步骤(3)中，出钢前，在钢包内加入硅钙进行脱氧，钢包内每吨铁水加入1kg的硅钙合金至达到钢种目标成分。精炼结束进行钙处理，对钢中夹杂进行钙质，利于除去混酸酸洗污泥中的杂质元素。更优选的，以06Cr13钢种为例，06Cr13钢种目标成分碳≤0.05％，硅0.30-0.55％。锰≤0.60％，磷≤0.035％，硫≤0.006％，铬12.0-12.5％，氮0.020-0.035％。优选的，步骤(5)中，精轧的开轧温度980-1040℃，精轧的终轧温度≥800℃。优选的，步骤(5)中，卷曲温度为660-700℃。本专利技术的有益效果：本专利技术使用混酸酸洗污泥直接应用于400系不锈钢冶炼生产，降低了混酸酸洗污泥处理成本，节能环保；混酸酸洗污泥中的Cr元素得到充分利用，焙烧后部分替代铬铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.不锈钢混酸酸洗污泥在制备400系不锈钢中的用途。/n

【技术特征摘要】
1.不锈钢混酸酸洗污泥在制备400系不锈钢中的用途。


2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述400系不锈钢为铁素体不锈钢或马氏体不锈钢。


3.一种不锈钢混酸酸洗污泥生产400系不锈钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)压滤：将酸洗过程得到的混酸酸液通过板式压滤机压滤8-12h，得到含水量为30％-40％的混酸酸洗污泥；
(2)成型、焙烧：向步骤(1)得到的混酸酸洗污泥中加入粘合材料、焦炭，混合均匀后压制成圆球，将圆球在960-1080℃条件下进行焙烧2-4h，得到焙烧混酸污泥；
(3)冶炼、精炼：TSR炉兑铁水进行吹炼，吹炼过程向炉内加入铬铁合金、步骤(2)制备得到的焙烧混酸污泥和石灰，焙烧混酸污泥和铬铁合金的质量比为(2-3)：(3-2)；
(4)连铸：将步骤(3)得到的钢水注入中间包，中间包温度在1520℃-1550℃之间；钢水由中间包流入结晶器内，在结晶器内固结晶成钢坯，然后将钢坯拉出，拉速为0.9m/min-1.1m/min；
(5)热轧：将钢坯在加热炉中保温200-240min，钢坯出钢温度为1120℃-1160℃，然后进行粗轧，粗...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培敦，吴月龙，亓海燕，王俊海，王宏霞，任来锁，赵丽明，王卓，张爽，吕清山，
申请(专利权)人：山东泰山钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37