[发明专利]排气处理方法以及排气处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及矿渣处理工艺，特别是涉及上述矿渣处理工艺中的排气处理方法以及排气处理设备。

本申请基于2013年7月24日在日本提出申请的特愿2013-153536号要求优先权，将其内容引用于此。

背景技术

在炼钢工序中使用转炉等并通过脱硫、脱磷或脱碳精炼生成的矿渣(炼钢矿渣，也称为炉渣)含有大量的CaO。因此，炼钢矿渣的膨胀性较高、且炼钢矿渣的体积稳定性较差，因此以往，将炼钢矿渣再利用为水泥原料、骨料等受到了限制。不过，近年来，为了谋求促进资源的循环利用，要求在将Fe、P等有价值物从炼钢矿渣分离回收的同时，将炼钢矿渣改性为高品质的矿渣而再利用。因此，以往提出了各种矿渣处理方法。

例如，在专利文献1中公开了一种矿渣处理方法，该矿渣处理方法包括：第1工序，在该第1工序中，将钢铁矿渣加入到熔炼炉内的钢铁熔融液中，并加热以及添加还原材料，对钢铁矿渣进行改良且使钢铁矿渣中的Fe、Mn以及P转移到钢铁熔融液中，而获得改良矿渣；和第2、第3工序，在该第2、第3工序中，使钢铁熔融液中的Mn以及P氧化而依次转移到改良矿渣中，将高Mn矿渣、高P矿渣依次取出。

在专利文献2中公开了一种方法，在该方法中，将氧化铁含有率超过5重量％的钢铁矿渣投入含碳率小于1.5重量％的钢铁浴，之后通过导入碳或碳载体，使钢铁浴碳化而获得含碳率超过2.0重量％的钢铁浴，之后，使钢铁矿渣中的氧化物还原。在该方法中，在将钢铁矿渣投入钢铁浴时，存在下述情况：钢铁矿渣与钢铁浴急剧反应从而产生钢铁矿渣的发泡(矿渣发泡)，或者，钢铁矿渣从炉中喷出(溢流)。为了抑制矿渣发泡以及溢流的产生，在将钢铁矿渣投入钢铁浴之前，使钢铁浴的含碳率降低。由此，在将钢铁矿渣投入钢铁浴时，钢铁矿渣与钢铁浴之间的反应速度降低。如上所述，在钢铁矿 渣与钢铁浴之间的反应速度降低了的状态下，在使钢铁浴的含碳率提高之后，可进行钢铁矿渣的还原处理。

另外，在非专利文献1中公开了一种将炼钢矿渣粉末、碳材料粉末以及矿渣改性材料粉末装入电炉内、进行了矿渣的还原试验的结果。而且，在专利文献3中公开了一种方法，在该方法中，在开放型直流电炉内，利用碳质还原材料对在非铁精炼中产生的熔融矿渣进行还原，使熔融矿渣分离成金属层和矿渣层，从而可从熔融矿渣回收有价金属。

另外，在专利文献4所公开的改性方法中，为了使流动性较低的低温的炼钢矿渣熔融改性，在向收纳到容器内的低流动性的炼钢矿渣添加或喷射改性材料之前(或之后)，对炼钢矿渣的表层进行机械搅拌。然后，使用加热燃烧器对炼钢矿渣和改性材料的混合层进行加热而获得了熔融矿渣，之后，将该熔融矿渣从容器排出而使其凝固。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭52-033897号公报

专利文献2：日本特表2003-520899号公报

专利文献3：澳大利亚专利AU-B-20553/95号说明书

专利文献4：日本特开2005-146357号公报

非专利文献

非专利文献1：Scandinavian Journal of Metallurgy 2003；32：p7-14

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在上述专利文献1所记载的矿渣处理方法中，使用转炉来进行了还原处理，因此对钢铁熔融液和钢铁矿渣强力地进行了搅拌。因此，在将钢铁矿渣投入钢铁浴液时，在钢铁浴液的碳浓度较高的情况下，通过使钢铁矿渣与钢铁熔融液接触，促进钢铁矿渣与钢铁浴液之间的反应而引起矿渣发泡。为了避免矿渣发泡的产生，为了在将钢铁矿渣投入到碳浓度较低的钢铁熔融液之后促进还原反应，将碳投入钢铁浴液而使钢铁熔融液的碳浓度增加。因此，需要反复进行批处理。即，为了获得具有所需的成分组成的矿渣，需要 反复进行多次批处理(很多次的矿渣还原处理、Mn、P的氧化以及取出处理)，因此作业效率以及生产率降低。

同样地，在专利文献2所记载的矿渣还原方法中，也使用转炉来进行还原处理。因此，为了使铁水中的碳浓度增减来进行钢铁矿渣的还原处理，需要反复进行脱碳升热和加碳还原这样的批处理，因此作业效率以及生产率降低。

另一方面，在非专利文献1所记载的还原试验中，凝固后的冷的炼钢矿渣的粉砕物是处理对象物。在专利文献3所记载的方法中，凝固后的冷矿渣也是处理对象物。为了进行冷矿渣的还原处理，需要使冷矿渣加热熔融的工序，因此因追加这样的工序而使单位能耗变高。