含铬铁水及熔渣的处理方法技术

本发明专利技术提供一种方法，以使用无CaF2的熔渣的由电炉作业得到的含铬铁水及熔渣为对象，还原回收熔渣中的铬，同时，也促进铁水的脱硫。在将由电炉熔炼的含铬铁水和在该熔炼时生成的无CaF2的电炉熔渣在精炼容器内利用搅拌叶片进行机械搅拌时，在搅拌结束前，投入含有金属Al的物质及CaO并将搅拌结束后的熔渣碱度调整为1.9以上，其中，所述由电炉熔炼的含铬铁水的Cr含量为8.0～35.0质量％，所述无CaF2的电炉熔渣以Cr2O3、SiO2、CaO作为构成成分且碱度CaO/SiO2为0.7～1.7。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，在将由电炉熔炼的含铬铁水和在该熔炼中生成的电炉熔渣在精炼容器内利用搅拌叶片(叶轮)进行机械搅拌的精炼工序中，将熔渣中的Cr还原回收到铁水中，同时进行铁水的脱硫。
技术介绍
以不锈钢为代表的含铬钢通常通过在电炉中熔化废铁和其他原料制成铁水，将其精炼制成规定成分组成的钢的工艺来制造。在用电炉熔炼含铬铁水时，生成含有Cr2O3的熔渣。在实际作业中，将该电炉熔渣中的铬尽可能多地回收到铁水中，提高铬在钢中的有效利用率，这在降低含铬钢的成本方面是重要的。以往，在用电炉熔炼含铬铁水时，采用通过使用CaF2作为熔剂成分来提高熔渣的·流动性的方法。但是，近年来，由于在将制钢熔渣作为地基或路基材料利用时，限制氟成分的含量，因此，多使用在电炉作业中未配合CaF2W所谓无CaF2W熔渣。在该情况下，熔渣的熔点上升，流动性降低。另外，熔渣碱度Ca0/Si02降低，而熔渣中的SiO2S度容易增大。因此，无CaF2的熔渣与配合CaF2的熔渣相比，难以进行按照下述⑴式的铬还原反应(向右的反应)，存在铬在铁水中的有效利用率容易降低的问题。3 +2 (Cr2O3) = 3 (SiO2)+4 …(I)为促进熔渣中的铬还原，也考虑了添加含有金属Al的物质而使按照下述(2)式的还原反应进行的方法。2A1+(Cr2O3) = (Al2O3)+2 …(2)但是，无CaF2的熔渣由于熔渣的熔点上升，流动性降低，所以现状是在电炉工序中难以充分进行(2)式的反应，不是特别有效的对策。另一方面，已知将由电炉熔炼的含铬铁水与熔渣一同移到别的精炼容器内，实施利用吹入惰性气体的搅拌或利用叶轮的搅拌，由此进行从熔渣还原回收铬的方法(专利文献1、2)。使用含有Al或Si的物质作为还原剂，搅拌处理后，熔渣中的Cr2O3含量降低至2. 8 4. 4% (专利文献I、表I的No. 1、2、4、5)、或2. 6 4. 7% (专利文献2、表3的实施例)程度。现有技术文献专利文献专利文献I :特开2000-144272号公报专利文献2 :特开2001-49325号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题以不锈钢为主的含铬钢除一部分的特殊用途外，通常希望钢中的S含量尽可能低。JIS G4305 2005中规定的不锈钢种中，S含量在标准上多容许达到O. 030质量％，但国内厂家熔炼且市售的不锈钢多是将S含量降低至O. OlO质量％的高品质钢，调整为O. 005质量％以下、或进而调整为O. 001质量％以下的S含量的不锈钢也不少。在使用配合CaF2的熔渣的电炉作业中由于可得到优良的脱硫效果，实现不锈钢的低S化较为容易。但是，由于使用无CaF2的熔渣的电炉作业脱硫效果差，所以为了实现不锈钢的低S化，需要增大之后的精炼工序中的脱硫负荷。电炉铁水的S含量虽然因使用原料造成的影响也大，但在使用无CaF2的熔渣的情况下容易变高。如果使含铬铁水的S含量成为大致O. 015质量％以下的水平，则在利用例如VOD工艺或AOD工艺的制钢工序中脱硫负荷得以减轻，容易进行S含量O. 010质量％以下的不锈钢的制造。另外，为得到S含量为0.005质量％以下的低S不锈钢，在铁水的阶段将S含量降低至O. 010质量％以下是有利的。因此，本专利技术的目的在于，提供一种以由使用无CaF2的熔渣的电炉作业得到的含 铬铁水及熔渣为对象，在还原回收熔渣中的铬的同时也促进铁水的脱硫的方法。用于解决课题的手段上述目的通过如下的得以实现，S卩，在将由电炉熔炼的含铬铁水和在该熔炼时生成的无CaF2的电炉熔渣在精炼容器内利用搅拌叶片进行机械搅拌时，在搅拌结束前，投入含有金属Al的物质及CaO，并将搅拌结束后的熔渣碱度调整为1.9以上，其中，所述由电炉熔炼的含铬铁水的Cr含量为8. O 35. O质量％，所述无CaF2的电炉熔渣以Cr203、Si02、Ca0作为构成成分且碱度Ca0/Si02为O. 7 I. 7。作为含有金属Al的物质，例如可使用含有20 80质量％的金属Al的铝浮渣。作为铁水的代表对象，可例举用于通过后工序的精炼及铸造制成不锈钢的铁水。在此，“不锈钢”由JIS G0203 2009的序号3801规定，作为具体的钢种，除了可例举JISG4305 2005的表2中规定的奥氏体系钢种、表3中规定的奥氏体·铁素体系钢种、表4中规定的铁素体系钢种、表5中规定的马氏体系钢种、表6中规定的沉淀硬化系钢种等以外，还可例举不以JIS为基准的各种开发的钢种。其中，S含量为O. 010质量％以下的钢种是特别合适的对象。专利技术效果 根据本专利技术，可以对使用无CaF2的熔渣得到的含铬电炉铁水及熔渣同时实施从熔渣中将铬还原回收到铁水中的处理以及铁水的脱硫处理。由此，由熔渣的无CaF2化引起的铬有效利用率的降低及后工序中的脱硫负荷的增大得到改善。另外，可有助于生成的无CaF2的熔渣在路基或地基材料等中的再利用。附图说明图I是示意性表示机械搅拌含铬铁水及熔渣的精炼容器中的各部的构成的局部剖面图；图2是示意性例示用于机械搅拌的旋转体的初期状态的形状的图；图3是描绘实施例中例示的各搅拌加料的搅拌前和搅拌后的熔渣中Cr2O3含量的图；图4是描绘实施例中例示的各搅拌加料的搅拌结束后的熔渣碱度CaO)/(%SiO2)和搅拌结束后的铁水中S含量的关系的图。具体实施例方式本专利技术中作为处理对象的含铬铁水是用于制造以不锈钢为主的含铬钢的电炉铁水。假设有铁素体系、奥氏体系、奥氏体 铁素体复合相系的各钢种的大多实验室实验的结果确认了，在Cr含量为8. O 35. O质量％的含铬铁水中，通过应用后述的搅拌处理，可得到还原回收铬及脱硫的效果。关于Si含量，容许O. 01 I. 5质量％程度的较宽的范围。关于S含量，在宽的含量范围内可得到脱硫效果，但在将搅拌处理后的S含量设为O. 015质量％以下的情况下，优选搅拌处理前的S含量为O. 05质量％以下。在将进一步低S化作为目标的情况下，更优选为O. 04质量％以下。另外，关于熔洛，在以Cr203、Si02、Ca0为构成成分，碱度Ca0/Si02为O. 7 I. 7的无CaF2的电炉熔渣为处理对象时，确认通过应用后述的搅拌处理可得到良好的结果。这样的含铬铁水及熔渣可通过使用无CaF2的熔渣的一般的电炉作业而得到。本专利技术的含铬铁水及熔渣的处理通过将上述的电炉铁水及电炉熔渣在精炼容器 内利用搅拌叶片进行机械搅拌来进行。 图I示意性例示了进行机械搅拌的精炼容器中的各部的构成。示出了包含旋转轴41的剖面，但对于旋转体20示出侧面图。在精炼容器30中收容有通过电炉熔炼的含铬铁水31和熔渣32，通过搅拌叶片2进行机械搅拌。含铬铁水31和熔渣32通过同一电炉加料得到。图I的例中，搅拌叶片2与轴棒10成为一体构成旋转体20，旋转体20绕垂直方向的旋转轴41旋转。旋转速度例如可以设为50 150rpm程度。精炼容器30优选使用内壁面33的水平截面为圆形的容器。精炼容器30的内径也可以在高度方向一样，也可以不一样。例如也可以使用内径从底部朝向上方逐渐扩大的形状的精炼容器。当利用旋转体20开始搅拌时，由含铬铁水31和熔渣32构成的流体的液面高度在中央部变低，在周边部变高。图I中夸张描绘了该液面高度的变化量。另外，伴随旋转，含铬铁水3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：吉野贵博，森将和，
申请(专利权)人：日新制钢株式会社，
类型：
国别省市：