Efekt oszczędności energii podczas pienienia żużla przez dodatek węglanów w procesie EAF

Slag foaming has been studied systematically for more than 50 years. The main reason for such interest is a big number of benefits of slag foaming technology in steelmaking, especially for the process in an electric arc furnaces (EAF). There are 2 types of reactions which can be used for slag foaming. The most famous one is the carbon oxidation by oxygen dissolved in metal. Another type of slag foaming reactions is a decomposition of carbonates or other substances, which can produce gas at high temperature. However, it can be concluded that the slag foaming with carbonates is not usual in steelmaking practice. The purpose of the present work is to study the energy effect of slag foaming caused by carbonates decomposition.Pienienie żużla badano systematycznie od ponad 50 lat. Głównym powodem takiego zainteresowania jest duża liczba korzyści technologii pienienia żużla w produkcji stali, zwłaszcza w odniesieniu do procesu w elektrycznych piecach łukowych (EAF). Są dwa rodzaje reakcji, które mogą być używane do pienienia żużla. Najbardziej znaną jest utlenianie węgla tlenem rozpuszczonym w metalu. Innym rodzajem reakcji jest rozkład węglanów lub innych substancji, które mogą wytworzyć gaz w wysokiej temperaturze. Jednak można stwierdzić, że pienienie żużla z węglanów zwykle nie jest w stosowane w praktyce. Celem niniejszej pracy jest analiza efektu energetycznego przy pienieniu żużla spowodowane przez rozkład węglanów

Retencja, odzysk i recycling metalu z żużli wysokostopowych stali

The work was carried out in four parallel directions. The thermodynamic activities of oxides of Cr in steel slags were determined by slag-gas equilibration technique. The ratio of Cr2+/Cr3+ in CaO-MgO(-FeO)-AlO3-SiO2-CrO× system slags was measured by X-ray absorption near edge spectra (XANES). High-temperature mass spectrometry method was also used to obtain the distribution of chromium oxides. A mathematical correlation was established for estimating the ratio of Cr2+/Cr3+ as a function of temperature, partial pressure of oxygen and slag basicity. Laboratory investigations of the decarburization of high alloy steels under controlled oxygen potentials have been carried out to retain Cr in the steel phase. A mathematical model has been developed for the decarburization process with controlled oxygen partial pressure. Experimental and theoretical investigations have been carried out in optimizing the Mo-additions to steel in the EAF practice in Uddeholm Tooling AB. Substantial saving of Mo as well as less emissions of Mo-bearing dust are indicated in the study. A salt extraction process was developed to extract the metal values from steel slags. Successful extractions, followed by electrolysis indicate that this could be a viable route towards recovery of metals from metallurgical slags.Praca była realizowana w czterech równoległych kierunkach. Termodynamiczne aktywności tlenków Cr w żużlu zostały określone w stanie równowagi żużel-gaz. Stosunek Cr2+/Cr3+ w żużlach CaO-MgO-(-FeO)-AlO3-SiO2-CrOx mierzono metodą absorpcji promieniowania rentgenowskiego w pobliżu krawędzi widm (XANES). W celu uzyskania rozdziału tlenków chromu wykorzystano wysokotemperaturową spektrometrię masową. Korelację matematyczną ustalono do oceny stosunku Cr2+/Cr3+, jako funkcji temperatury, ciśnienia parcjalnego tlenu i zasadowości żużla. Badania laboratoryjne odwęglania stali wysokostopowych, kontrolowanego przez potencjał tlenowy przeprowadzono, aby pozostawić Cr w stali. Model matematyczny został opracowany dla procesu odwęglania z kontrolą parcjalnego ciśnienia tlenu. Eksperymentalne i teoretyczne badania zostały przeprowadzone przez optymalizację dodatku Mo do stali w procesie EAF w Uddeholm Tooling AB. Znaczne oszczędności Mo, a także mniejsza emisja pyłu zawierającego Mo są wskazane w badaniu. Proces ekstrakcji soli został stworzony, aby wyodrębnić metal z żużli stalowniczych. Udane ekstrakcje, a następnie elektrolizy, wskazują, że mogłaby to być opłacalna droga do odzysku metali z żużli metalurgicznych