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1、10申请公布号CN104066855A43申请公布日20140924CN104066855A21申请号201280067728522申请日20121231102012000977320120131KR102012013636520121128KRC21C5/52200601C21C7/07620060171申请人现代制铁株式会社地址韩国仁川广域市申请人仁荷大学教产学协力团72发明人奇俊成申东暻俞炳敦朱圣雄洪性勋黄镇一74专利代理机构北京戈程知识产权代理有限公司11314代理人程伟于高瞻54发明名称用于还原炉渣的方法57摘要本发明包括确定待还原的炉渣的组分和设定还原之后的目标组成比例的目标组成比。
2、例设定步骤；确定复合还原剂的混合比例和注入量的复合还原剂确定步骤，所述复合还原剂通过以在目标组成比例设定步骤中设定的目标组成比例合适地混合多种还原剂而获得；和通过以在复合还原剂确定步骤中确定的混合比例和注入量在炉渣中注入复合还原剂从而还原炉渣的炉渣还原步骤。因此，炉渣的还原效率得以最大化，有可能有效地使用各种类型的还原剂，有价值的金属的回收量得以增加，并且当还原炉渣时通过有效地使用还原剂而降低了成本。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014072286PCT国际申请的申请数据PCT/KR2012/0118272012123187PCT国际申请的公布数据WO2013/115489K。
3、O2013080851INTCL权利要求书1页说明书12页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书12页附图2页10申请公布号CN104066855ACN104066855A1/1页21一种还原通过在电炉中废钢熔化而产生的炉渣的方法，所述方法包括检查待还原的炉渣的组分，并设定还原之后的目标组成比例；基于设定的目标组成比例而确定多种还原剂的复合还原剂的混合比例和输入量，以确定复合还原剂；以及将所述复合还原剂供应至熔融炉渣中，以还原炉渣。2根据权利要求1所述的方法，其中确定复合还原剂包括确定多种复合还原剂的混合比例和特定的复合还原剂中的还原剂的混合比例；基于待还。
4、原的炉渣的量而计算特定的复合还原剂的输入量和炉渣形成剂的输入量；计算通过在供应特定的复合还原剂之后炉渣与特定的复合还原剂的反应而获得的反应产物；计算由所述反应产物改变的炉渣的组成；当计算的炉渣组成与所述目标组成比例不同时，比较计算的炉渣组成与所述目标组成比例，以确定特定的复合还原剂的混合比例；以及当计算的炉渣组成与所述目标组成比例基本上相同时，确定相应的复合还原剂作为最终还原剂。3根据权利要求1所述的方法，其中在设定目标组成比例时，具有目标组成比例的炉渣包含氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3作为组分。4根据权利要求2所述的方法，其中在计算反应产物时，计算炉渣中的氧化钙CAO、二氧。
5、化硅SIO2和氧化铝AL2O3的重量G，且在计算炉渣的组成时，计算经还原的炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的含量重量。5根据权利要求1所述的方法，其中在设定目标组成比例时，当将炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总量设定为100重量时，目标组成比例设定为约395至405重量的氧化钙CAO、约395至405重量的二氧化硅SIO2，和约195至205重量的氧化铝AL2O3。6根据权利要求5所述的方法，其中在确定特定的复合还原剂时，复合还原剂包含铝AL、钙CA、硅SI、碳C和铁FE。7根据权利要求6所述的方法，其中在确定特定的复合还原剂时，在复合还原剂的。
6、组分比例中，将在供应特定的复合还原剂之后的反应的炉渣中的氧化镁MGO的含量比例设定为预定值。8根据权利要求7所述的方法，其中当将复合还原剂中的铝AL、钙CA、硅SI、碳C和铁FE的总量设定为100重量时，复合还原剂确定为具有约75至37重量的铝AL，约195至285重量的钙CA、约37至555重量的硅SI、约02至04重量的碳C，和约63至98重量的铁FE的组成比例。9根据权利要求8所述的方法，其中在确定特定的复合还原剂时，确定基于复合还原剂的总重量的炉渣形成剂的输入，石灰氧化钙用作炉渣形成剂，且石灰基于特定的复合还原剂的总重量100重量以约2064重量的量供应。权利要求书CN10406685。
7、5A1/12页3用于还原炉渣的方法技术领域0001本发明涉及一种还原炉渣的方法，更特别地涉及一种还原炉渣的方法，通过所述方法，炉渣的还原作用可通过将优化的还原剂供应至由炼铁或炼钢过程产生的炉渣而得以改进。0002本申请要求2012年1月31日提交的韩国专利申请NO1020120009773和2012年11月28日提交的韩国专利申请NO1020120136365的权益，所述申请以全文引用的方式并入本申请。背景技术0003通常，炉渣为由钢精炼过程必然产生的产物。炉渣在炼铁过程中由铁矿石的脉石或焦炭必然产生，并在炼钢过程中由氧化物必然产生，所述氧化物通过熔融铁或熔融钢或为了精炼的目的而添加的辅助材料。
8、的氧化和脱氧而形成。0004作为相关技术，韩国专利申请公开NO1019990018912公开日1999年3月15日公开了一种回收经还原的炉渣的方法。发明内容0005技术问题0006本发明的目的在于提供一种还原炉渣的方法，其中将优化的还原剂供应至由炼铁或炼钢过程产生的炉渣中，以改进炉渣的还原作用，由此增加炉渣中的有价值的金属的回收量。0007技术方案0008为了实现如上目的，本发明的一个方面提供了一种还原炉渣的方法，所述方法包括如下步骤检查待还原的炉渣的组分，并设定还原之后的目标组成比例；根据设定的目标组成比例确定多种还原剂的复合还原剂的混合比例和输入量，以确定复合还原剂；以及将所述复合还原剂供。
9、应至熔融炉渣中以还原炉渣。0009有益效果0010根据本发明的还原炉渣的方法的优点在于，使用两种或更多种类型的复合还原剂，并计算和使用取决于对应的炉渣的复合还原剂的最佳混合比例和输入量，由此使炉渣的还原作用达到最大，并有效利用各种类型的还原剂。0011此外，根据本发明的还原炉渣的方法的优点在于，增加了炉渣中的有价值的金属的回收量，且各种类型的还原剂被有效用于还原炉渣，由此降低了成本。附图说明0012图1为显示了根据本发明的还原炉渣的方法的框图。0013图2为显示了取决于炉渣的组成的炉渣的熔点的图，其中炉渣的熔点用于设定目标组成比例。说明书CN104066855A2/12页40014图3为显示了。
10、根据本发明的确定复合还原剂的步骤的流程图。0015附图中的附图标记的描述0016S100设定目标组成比例的步骤0017S200确定复合还原剂的步骤0018S300还原炉渣的步骤0019S210确定混合比例的步骤0020S220计算输入量的步骤0021S230计算反应产物的步骤0022S240计算炉渣组成的步骤0023S250比较组成比例的步骤0024S260确定还原剂的步骤具体实施方式0025最佳模式0026下文将参考附图详细描述本发明的优选实施方案。0027参照图1，根据本发明的还原炉渣的方法包括检查待还原的炉渣的组分，并设定还原之后的目标组成比例的步骤S100。0028用于本发明中的炉渣为。
11、通过在电炉中废钢熔化而产生的炼钢炉渣，并具有如下表1中给出的组成比例。0029表100300031炉渣中的其他组分可为P2O5、S、FEO3、CRO3和TIO2，且炉渣可包含P2O5、S、FEO3、CRO3和TIO2中的至少一者。0032在设定目标组成比例的步骤S100之后，基于设定目标组成比例而确定多种还原剂的复合还原剂的混合比例和输入量，以确定复合还原剂S200，然后将确定的复合还原剂供应至熔融炉渣以还原炉渣S300。0033炉渣必然由炼铁过程和炼钢过程产生，待还原的主要炉渣组分可为FEO、FE2O3、MNO和P2O5。用于还原炉渣的还原剂的元素可为钙CA、铝AL、二氧化硅SI、碳C等。典。
12、型的还原剂的例子可包括金属铝AL、CASI30、FESI、SIC、石墨等。0034对还原发挥影响的主要炉渣组分可为氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3。图2为显示了取决于炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和AL2O3的组分比例的炉渣的熔点的图。粘度线可在图中表示，尽管它们在图2中未显示。在炉渣的还原反应中，炉渣的熔点和粘度为重要的因素。作为炉渣的主要组分的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3对炉渣的熔点和粘度具有影响。0035在图2中，炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的最佳组成说明书CN104066855A3/12页5比例可作为目标点P表示。。
13、目标点P可以以复数表示，并且为还原之后的目标组成比例。0036在设定目标组成比例的步骤S100中，检查炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的当前组分比例，将炉渣的当前组分比例的最接近的组成比例设定为相应的目标组成比例。0037当将在供应还原剂之后反应的炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总量设定为100重量时，目标组成比例可设定为395至405重量的氧化钙CAO、395至405重量的二氧化硅SIO2，和195至205重量的氧化铝AL2O3。根据图2，可以确定炉渣的粘度和熔点在目标点P处为最低。0038为了加速经还原的金属和炉渣之间的相分离，炉渣必须保持。
14、为熔融态，且炉渣的熔点必须低于工作温度。在目标点P处，粘度和熔点最低，且经还原的金属的还原效率最高。0039同时，参照图3，确定复合还原剂的步骤S200包括如下步骤S210确定多种复合还原剂的混合比例和特定的复合还原剂中的还原剂的混合比例；S220基于待还原的炉渣的量，计算特定的复合还原剂的输入量和炉渣形成剂的输入量；S230计算在供应特定的复合还原剂之后，通过炉渣与特定的复合还原剂的反应而获得的反应产物；S240计算由反应产物改变的炉渣的组成；S250当计算的炉渣组成与目标组成比例不同时，比较计算的炉渣组成与目标组成比例，以确定特定的复合还原剂的混合比例；和S260当计算的炉渣组成与目标组成。
15、比例基本上相同时，确定相应的复合还原剂作为最终还原剂。0040通过使用两种工业还原剂A和B如下描述确定它们的混合比例的步骤S210。0041还原剂A的混合比例RMIX通过如下等式1限定0042等式100430044WA还原剂A的重量G0045WB还原剂B的重量G0046基于如上等式1，还原剂B的重量WB由如下等式2限定0047等式200480049其中混合两种工业还原剂A和B的复合还原剂中的具体的元素或氧化物M的含量由如下等式3限定0050等式3说明书CN104066855A4/12页600510052M组分M在复合还原剂中的平均含量重量0053MA组分M在还原剂A中的含量重量0054MB组分。
16、M在复合还原剂B中的含量重量0055基于如上等式3与等式2之间的关系，包含于复合还原剂中的组分M的平均含量通过如下等式4计算。0056在本文，组分M可为CA、AL、SI或C，其为还原剂中的还原组分。0057等式400580059包含于两种类型的工业还原剂A和B中的组分M的平均浓度由组分A和还原剂的混合比例计算。0060在计算复合还原剂和炉渣形成剂的输入量的步骤S220中，根据待还原的炉渣的量而确定复合还原剂的输入量和炉渣形成剂的输入量。在此情况中，首先，计算输入量确定指数K。0061基于复合还原剂中的钙CA、铝AL、硅SI或碳C的含量重量，通过如下等式5计算输入量确定指数K。0062等式500。
17、630064MCA钙CA的原子量G/MOL0065MAL铝AL的原子量G/MOL0066MSI硅SI的原子量G/MOL0067MC碳C的原子量G/MOL0068CACA在复合还原剂中的含量重量0069ALAL在复合还原剂中的含量重量0070SISI在复合还原剂中的含量重量0071CC在复合还原剂中的含量重量0072还原剂的输入量WRED使用如上输入量确定指数K由如下等式6表示0073等式6说明书CN104066855A5/12页700740075MNO基于1摩尔氧化铁FEO以NMOL的量包含，P2O5基于1摩尔FEO以NMOL的量包含。0076同时，石灰CAO用作炉渣形成剂，石灰CAO的输入量。
18、由如下等式7表示0077等式700780079MCAOCAO的原子量G/MOL0080MSIO2SIO2的原子量G/MOL0081MAL2O3AL2O3的原子量G/MOL0082CAO石灰中的CAO的含量重量0083AL2O3石灰中的AL2O3的含量重量0084SIO2石灰中的SIO2的含量重量0085如下等式8至10为用于计算如上等式7的步骤。0086如上称为每1摩尔FEO所需的石灰量摩尔，并由如下等式8表示。0087等式80088P/R0089如上P由如下等式9表示。0090等式900910092如上R由如下等式10表示。0093等式10说明书CN104066855A6/12页800940。
19、095每1摩尔FEO使用N摩尔的AL2O3，且每1摩尔FEO使用N摩尔的SIO2。0096计算反应产物的步骤S230由如下等式11至13表示。在本文，分别计算影响炉渣的还原的CAO、SIO2和AL2O3的重量G。0097等式1100980099等式1201000101等式1301020103此外，计算反应之后炉渣的组成的步骤S240由如下等式14至16表示。在本文，使用在步骤S230中分别计算的CAO、SIO2和AL2O3的重量G。0104等式1401050106等式1501070108等式16说明书CN104066855A7/12页901090110作为参考，包含复合还原剂和炉渣形成剂的炉渣。
20、的一般还原反应式由如下反应式1表示0111反应式101120113在比较组成比例的步骤S250中，将如上计算的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的组成比例与炉渣的目标组成比例进行比较。0114在此情况中，当如上计算的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的组成比例与炉渣的目标组成比例相同时，在确定还原剂的步骤S260中确定最终还原剂。此外，当如上计算的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的组成比例与炉渣的目标组成比例不同时，重复确定混合比例的步骤S210、计算还原剂和炉渣形成剂的输入的步骤S220、计算反应产物的步骤S230、计算炉渣的组成的步骤S240和比。
21、较组成比例的步骤S250。0115在本发明中，在确定复合还原剂的步骤中，当将在供应还原剂之后反应的炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总量设定为100重量时，确定复合还原剂，使得其具有如上目标组成比例，即395至405重量的氧化钙CAO、395至405重量的二氧化硅SIO2和195至205重量的氧化铝AL2O3的组成比例。此说明书CN104066855A8/12页10外，在确定复合还原剂的步骤中，当将炉渣中的氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总量设定为100重量时，确定组分比例，从而将在供应复合还原剂之后反应炉渣中的氧化镁MGO的含量比例设定至预定值，并确。
22、定复合还原剂，使得其具有395至405重量的氧化钙CAO、395至405重量的二氧化硅SIO2和195至205重量的氧化铝AL2O3的组成比例。例如，固定氧化镁MGO，使得其在供应还原剂之后的炉渣中的组成比例为7重量。其原因在于氧化镁MGO影响炉渣的粘度和熔点。此外，可基于氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总重量预定供应还原剂之后氧化镁MGO的组分比例。即，将氧化镁MGO的组分比例设定在预定范围内。例如，当将相对于氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总重量100重量的氧化镁MGO的组分比例为100重量时，确定目标组成比例。在此情况中，优选的是，当基于氧化钙CAO、。
23、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总重量100重量的氧化镁MGO的组分比例为10重量时，目标组成比例为氧化钙CAO40重量，二氧化硅SIO240重量，氧化铝AL2O320重量。0116优选地，在确定复合还原剂的步骤中确定的复合还原剂可包含铝AL、钙CA、硅SI、碳C和铁FE。0117当将复合还原剂中的铝AL、钙CA、硅SI、碳C和铁FE的总量设定为100重量时，确定复合还原剂，使得其具有75至37重量，195至285重量的钙CA、37至555重量的SI、02至04重量的C和63至98重量的铁FE的组成比例。0118此外，在确定复合还原剂的步骤中，确定基于复合还原剂的总重量的炉渣形成剂的输入，。
24、且石灰氧化钙用作炉渣形成剂。0119基于复合还原剂的总重量100重量，可以以2064重量的量供应石灰。0120本发明的实施例如下。由这些实施例确定，炉渣的目标组成比例由本发明的复合还原剂的组成和范围满足。0121根据每个实施例的炉渣的组成在如下表2中给出。0122表20123说明书CN104066855A109/12页110124由如下表3可以确定，在供应复合还原剂之后反应的每个实施例的炉渣中MGO的含量比例固定在预定值下，同时氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的含量比说明书CN104066855A1110/12页12例与如上目标组成比例相同。0125即，在确定复合还原剂的步骤中。
25、，确定复合还原剂的输入和组分比例，使得在供应复合还原剂之后反应的炉渣中的氧化镁MGO的含量比例固定在预定值下，且同时氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的含量比例与如上目标组成比例相同。0126当将在炉渣与复合还原剂的反应之后氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总量设定为100重量时，炉渣的组成为氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的组分比例。0127此外，当将铝AL、钙CA、硅SI、碳C和铁FE的总量设定为100重量时，如下表3中给出的复合还原剂的组成为铝AL、钙CA、硅SI、碳C和铁FE的组分比例。0128此外，固定如下表3中给出的炉渣组成中的氧化镁M。
26、GO的组分比例，从而基于氧化钙CAO、二氧化硅SIO2和氧化铝AL2O3的总量100重量，氧化镁MGO以10重量的量包含。0129表301300131说明书CN104066855A1211/12页130132由表3可以确定，本发明的复合还原剂可通过在目标组成比例下使炉渣反应而改进和最大化还原作用。0133同时，在根据本发明的还原炉渣的方法中，将在确定复合还原剂的步骤S200中确定的复合还原剂引入炉渣中，以在还原炉渣的步骤S300中还原炉渣。0134根据本发明的还原炉渣的方法的优点在于，使用两种或更多种类型的复合还原剂，并计算和使用取决于对应的炉渣的复合还原剂的最佳混合比例和输入，由此使炉渣的还原作用达到最大，并有效利用各种类型的还原剂。0135此外，根据本发明的还原炉渣的方法的优点在于，增加了炉渣中的有机金属的回收量，且各种类型的还原剂被有效用于还原炉渣，由此降低了成本。说明书CN104066855A1312/12页140136尽管为了说明的目的而公开了本发明的优选实施方案，但本领域技术人员应当理解，在不偏离如所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和替换是可能的。说明书CN104066855A141/2页15图1图2说明书附图CN104066855A152/2页16图3说明书附图CN104066855A16。