新日鐵榮獲國家發明獎——鉻資源回收和環保不鏽鋼工藝的發明——
2024/06/04
日本製鐵株式會社
日本製鐵株式會社（以下簡稱新日鐵）在發明協會頒發的Reiwa 6全國發明獎中因 “發明鉻資源回收/環保不鏽鋼工藝” 而獲得了 “發明獎”。國家發明獎是一項傳統且享有盛譽的獎項，旨在鼓勵和促進發明，爲改善日本的科學技術和工業發展做出貢獻。此外，頒獎典禮將於今年7月11日星期四在東京大倉酒店舉行。獲獎發明概述如下。
＜獎勵內容＞
（1）獎項名稱：發明獎
（2）獎項名稱：鉻資源回收和環保不鏽鋼工藝的發明
(3) 獲勝者
淺原紀文，新日鐵株式會社工藝研究所技術開發部鍊鋼研究部電爐實驗室研究科科長
加藤克彥，日本製鐵株式會社八幡制鐵所鋼鐵事業部前鋼鐵工程集團經理
小川裕二前日本製鐵株式會社環境與工藝研究開發中心鋼鐵研究開發部首席研究員
平島直樹前日本製鐵株式會社八幡制鐵所不鏽鋼事業部不鏽鋼企劃室主任
Mikio Futaka 前日本製鐵株式會社八幡制鐵所鋼鐵事業部鋼鐵工程集團經理
(4) 概述
本發明是一種提高不鏽鋼工藝中鉻還原和回收能力、有效利用鉻資源以及減少作爲副產物的爐渣對環境影響的技術。
鉻資源在某些國家分佈不均衡，在日本，從經濟安全的角度來看，鉻是一種受國家儲備限制的重要礦產。大多數鉻都消耗在不鏽鋼中，但是全球不鏽鋼產量逐年增加，節省不鏽鋼中的鉻資源是一個緊迫的問題。在不鏽鋼製造過程中，鐵源和鉻源被溶解，通過氧化精煉去除作爲雜質的碳，但是在這個過程中，一部分鉻變成氧化物，從熔融的鐵側流失到爐渣端。在常規方法中，氧化精煉後在同一爐中進行還原精製，鉻還原回收能力不足。
在本發明中，我們開發了一種控制電爐中的熔鐵成分和爐渣成分的技術，這些成分在完全分離氧化精煉和還原精製後進行還原精製。具體而言，通過增加還原過程中鐵水中的碳濃度，由於熱力學相互作用，還原力學的作用大大提高了還原力，並且徹底減少了鉻的氧化損失。此外，在還原精煉過程中，既需要溶解度（使氧化物更容易熔化的作用）和反應性（使氧化物中的鉻還原反應更容易發生的作用），但是通過使用氧化鋁或石灰將其控制爲不影響環境的最佳爐渣成分，我們在不使用螢石的情況下實現了溶解性和反應性，使用螢石會對環境產生影響。因此，我們建立了一種快速、高效的鉻還原回收工藝，達到了以前在工業規模上難以達到的水平。