KINETIC ANALYSIS OF THE CHROMIUM OXIDE REDUCTION PRODUCED FROM WASTE GENERATED IN STAINLESS STEEL PRODUCTION

Abstract

This work presents a kinetic study of the process for the thermal reduction of chromium oxide present in waste generated during stainless steel production in Brazilian industries. The experiments were carried out with the introduction of waste briquettes with a high chromium content in liquid steel (ASTM 1020) under temperatures of 1570, 1600 and 1635 °C. Steel samples were collected periodically from the bath for determination of the chromium content. An experimental apparatus in a laboratory scale was used made up of an electric oven for melting the reagents (steel and briquette). According to the chemical analyses, the reacted fractions of briquettes added in the liquid steel were calculated making it possible to establish the kinetic constants of speed. The results showed that the model of the first class reaction represented the studied process. The apparent activation energies varied between 227 and 558 kJmol^-1.

Ce travail présente une étude cinétique du procédé de réduction thermique de l’oxyde de chrome présent dans les déchets engendrés par la production d’acier inoxydable dans l’industrie brésilienne. On a effectué des expériences où l’on introduisait des briquettes de déchets à teneur élevée en chrome dans de l’acier liquide (ASTM 1020) à des températures de 1570, 1600 et 1635 °C. On a récolté périodiquement des échantillons d’acier du bain afin de déterminer la teneur en chrome. On a utilisé un appareil expérimental à l’échelle du laboratoire, fait d’un four électrique, pour fondre les réactifs (acier et briquettes). D’après les analyses chimiques, on a calculé les fractions réagies des briquettes ajoutées à l’acier liquide, rendant possible l’établissement des constantes cinétiques de vitesse. Les résultats ont montré que le modèle de réaction de première classe représentait le procédé éudié. Les énergies d’activation apparentes variaient entre 227 et 558 kJmol^-1.