爐外法生產(chǎn)鉬鐵工藝簡介

1、爐外法生產(chǎn)鉬鐵工藝簡介原料熟鉬礦是生產(chǎn)鉬鐵的主要原料， 是鉬鐵中的鉬的來源， 除要求品位高以外， 對(duì)雜質(zhì)也有嚴(yán)格 的要求。一般成分為：Mo48滄52%, S0.065%, P68% S0.05%, P90% S0.05%,P0.05%,方可使用。爐料中螢石的配加量取決于實(shí)際爐渣情況和熟鉬礦中SiO2的含量,一般配入量每批料2-3kg。硝石就是硝酸鈉 當(dāng)使用含鉬低的熟鉬礦時(shí) 常由于氧量不足 還原劑不能多加而造成爐料發(fā)熱量偏低 可用硝石作補(bǔ)熱劑 每批料配加1-3kg。配料計(jì)算計(jì)算條件計(jì)算條件為：（1）以100kg熟鉬礦為計(jì)算基礎(chǔ) 并稱其為一批料。（2）熟鉬礦含52%Mo生產(chǎn)出鉬鐵合金含Mo60%。

2、（3）硅鐵粉中含Si76% Al2% Fe21%。（4）鐵鱗中Fe3O4含量95%。（5）鋼屑中含F(xiàn)e98%（6） 根據(jù)爐料技術(shù)條件，確定每批爐料中加入鐵鱗20kg，硝石3kg，螢石2kg，含AI99%的鋁粒6kg。（7）熟鉬礦中鉬以MoO存在，并100%被還原，其他氧化物還原不予考慮。（8）鐵鱗中30%鐵進(jìn)入合金，70%以FeO形式進(jìn)入爐渣。（9）硝石中含NaNO99%。（10）爐料發(fā)熱量不低于2300kJ/kg。爐料用量計(jì)算A爐料放氧量計(jì)算100kg熟鉬礦中放岀氧量為：20kg鐵鱗中放岀氧量為:Fe3O=3Fe+203kg硝石放岀氧量為:4NaNO=2Na2O+4O+2NO+N128x09

3、9x3340每批料放氧量總計(jì):100 x0.52x4896=26（畑）20 x0.95xQ.3x64232二1572（燉）20 x0.95x0.7x16232= 0.917（26+1.572+0.917+1.118=29.607(kg)B爐料還原劑的計(jì)算鋁粒結(jié)合氧量為:2Ai-O2=AO326x 0.99x48還剩余氧量為:29.6075.280=24.327(kg)這要由硅鐵中硅與鋁來結(jié)合。氧化1kg硅需氧量為：Si+O2=SiO21x3228= 1143()氧化1kg鋁需氧量為:32AI -O22蘭坐=0 889()氧化1kg硅鐵中硅與鋁共需氧量為:1.143X0.76+0.889X0.0

4、2=0.886(kg)每批爐料需加硅鐵量(硅鐵過剩系數(shù)為1.03)為:103x24.3270886=28.28()C鋼屑配入量的計(jì)算100kg熟鉬礦可以產(chǎn)生岀含Mo60%勺鉬鐵合金量為:如果合金中雜質(zhì)總量為2kg，需加鐵量為:86.66752-2=32.667(kg)由硅鐵粉帶入鐵量為：28.28X0.21=5.94(kg)由鐵鱗帶入鐵量為：120 x095x_x0.3 = 412W每批料應(yīng)配入鋼屑量為:爐料配比根據(jù)上述計(jì)算，爐料配比為：熟鉬礦100kg;硝石3kg ;鋁粒6kg ;鐵鱗20kg ;硅鐵粉28.28kg；鋼屑23.06kg；螢石2kg；總計(jì)182.34kg。熱量驗(yàn)算A MoO與

5、鋁反應(yīng)放熱氧化6kg鋁粒需MoO量為:放熱量為:B MoO與硅反應(yīng)放熱2MoOi+ 3&二2血 +3&6=-1235.57100 x0.5206=36667()32.667-5 94-4.12809823.06()+ 2AI Mo + Al2O3AH= -929V6x0.99x14454= 15.84(tg)1584x1000 x929144= 102195.6(；100kg熟鉬礦中MoO總量為:52x14496剩余的MoO與硅反應(yīng)放熱量為:C FesO還原為Fe放熱20 x0.95x0.3x1000 x698.8232D FesCh還原為FeO放熱20 x0.95x07x10

6、00 x304232x2E NaNO與硅反應(yīng)應(yīng)放熱ANaNO+4G二呱垃Q +2NO+ 馮 +2耙每批爐料總放熱量為:102195.6+266662+17170+8716.9+25288.3=420032.8(kJ)爐料單位發(fā)熱量為:A293= -698.5V3x0.99x1000 x2894,8340=25238.3CV)420032.8132.34=2303.57(jt/tg)熔煉操作爐料準(zhǔn)備(78-15 84)x1000 x1235.528B=266662(= 17170(7)2屁+黑二6FeO + SiO2AH卻尸-304 V= 8716 9(V)心俎a = -2894Eg爐料要加工成

7、合適粒度， 然后要進(jìn)行烘干， 按配料比進(jìn)行配料。 爐料的準(zhǔn)確稱量是保證冶煉 正常進(jìn)行的先決條件。稱量的順序是熟鉬礦、硝石、鋁粒、鐵鱗、硅鐵、鋼屑、螢石。稱好的爐 料放入混料機(jī)內(nèi)混料，混料時(shí)間約8min，混合均勻的爐料放入聚料斗內(nèi)。配料工作是一項(xiàng)非常仔細(xì)、不容許有絲毫差錯(cuò)的工作， 配料人員要精力集中、責(zé)任心強(qiáng)。 盡 可能采用電子自控裝置。配料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格防火， 因爐料易燃和粉塵易爆的特性， 要求有嚴(yán)格的防火措施。 混料工序要有 嚴(yán)密的封閉排煙除塵設(shè)施。熔爐熔爐是冶煉鉬鐵的主要設(shè)備。熔爐外殼是用10mm鋼板焊制的圓形筒，內(nèi)襯耐火粘土磚，在距爐殼下緣100mm處開設(shè)一個(gè)直徑120mm的放渣口。某廠4t批

8、料的熔爐實(shí)際尺寸如圖22-6所示。準(zhǔn)備好的熔爐放在砂基上， 在砂基中作成半球形的凹坑， 用以容納熔化的合金。 容納合金的 凹坑稱砂窩。用烘干的河砂作成砂窩、 擺正爐筒后將砂窩搗實(shí)， 尤其是爐筒下緣與砂窩之間的結(jié)合處， 要 在里面搗高150200mm外面搗高400mm以防止冶煉時(shí)爐渣由結(jié)合縫漏岀。砂窩靠自然烘干， 嚴(yán)禁用濕砂窩，否則會(huì)造成嚴(yán)重噴濺現(xiàn)象，甚至噴濺傷人。熔煉過程混合好的爐料裝入熔爐內(nèi)。 第一料斗加好后應(yīng)加入精整返回品、 碎屑， 鋪成中空的環(huán)行一圈， 不要靠近爐墻，以防粘結(jié)在爐壁不熔，也不能在中心不留反應(yīng)通路，隔斷反應(yīng)。環(huán)形鋪好后，再 加入第二斗爐料，裝好爐料后料面距爐子上緣不應(yīng)少于5

9、00mm以防反應(yīng)時(shí)噴濺外溢。在爐料表面中心做一凹坑， 加入點(diǎn)火混合物再用鋼釬插入點(diǎn)火物中搖晃， 使點(diǎn)火物與下部爐 料相通。之后點(diǎn)火物中心加引火劑鎂屑1 00g，擺正排煙罩后用紅火點(diǎn)燃，反應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行。反應(yīng)過程的變化是由中心開始向下和向四周蔓延。正常反應(yīng)時(shí)間小于10分鐘。在前1/4時(shí)間反應(yīng)平緩；在中間一段時(shí)間反應(yīng)激烈，排岀大量褐色濃煙，有沸騰和輕微噴濺現(xiàn)象；在后1/4時(shí)間反應(yīng)減慢，火焰明亮，煙氣轉(zhuǎn)淡，反應(yīng)結(jié)尾有明顯亮光。冶煉過程正常標(biāo)志是：（1）反應(yīng)激烈，排岀煙氣濃厚，反應(yīng)中不間斷，不噴濺，反應(yīng)結(jié)束明顯，沒有拖長現(xiàn)象， 反應(yīng)結(jié)束后，煙氣發(fā)亮清透。（2）放渣時(shí)渣子流動(dòng)性較好，稍有粘結(jié)現(xiàn)象。冷卻后渣罐

10、內(nèi)渣子表面突起，有光澤，渣樣 呈深綠色。（3）拔起爐筒時(shí)有拉渣絲現(xiàn)象，鉬鐵錠上層渣蓋微向下凹。(4)反應(yīng)時(shí)間在2-10分鐘范圍內(nèi)。冶煉過程不正?，F(xiàn)象、原因、后果及處理方法為：(1)其他現(xiàn)象正常，但大量噴濺。這是由于爐料潮濕或單位發(fā)熱量過高或砂窩潮濕引起的。 這種現(xiàn)象容易造成漏爐或爐料噴濺傷人，使合金含硅偏高。如果是發(fā)熱量偏高，就要減少鋁粒，增加硅鐵粉的配入量；如果是爐料或砂窩潮濕，就要解決爐料和砂窩的干燥問題。(2)反應(yīng)過于激烈，大量噴濺，反應(yīng)時(shí)間很短，結(jié)束快；結(jié)束后煙氣明亮，爐渣粘稠，色澤藍(lán)綠，取岀的小鉬鐵樣冷卻后易碎裂，斷面有亮星呈銀白色。這是還原劑過多的表現(xiàn)，常導(dǎo)致合金硅高鉬底，這時(shí)必須

11、減少還原劑的配入量，一般每批料減少0.3-0.7kg。(3)反應(yīng)平穩(wěn)，反應(yīng)間斷，煙氣深褐色且上升緩慢。反應(yīng)時(shí)間長，結(jié)束不明顯且拖長。拔爐后，鉬鐵錠表層渣面岀現(xiàn)氣泡，并有冒火現(xiàn)象。在未冷的鉬鐵錠中取岀小塊鉬鐵樣冷卻，后表層掛黑褐色的渣子，小鉬鐵樣很硬，斷面不整齊，呈灰黑色。這是還原劑不足的表現(xiàn)。這會(huì)導(dǎo)致 合金含鉬較高，含硅較低(低于0.05%)，鉬鐵錠分層，冷卻時(shí)極易生銹，精整困難、爐渣含鉬高、金屬顆粒多，這時(shí)必須增加還原劑，一般每批料增加0.2-0.5kg。(4)反應(yīng)進(jìn)行緩慢，無明顯正常煙氣，反應(yīng)時(shí)間長。這是爐料發(fā)熱量不足所致。這往往導(dǎo) 致合金含鉬高，含硅也高，鐵錠分層或偏析，這時(shí)要檢查爐料粒

12、度、成分和含氧量，而后再根據(jù) 具體情況調(diào)整配料比。反應(yīng)結(jié)束后的30分鐘為金屬顆粒鎮(zhèn)靜沉降時(shí)間，以保證渣中含鉬在0.35%以下。打開渣口，爐渣流入渣罐中，取樣分析鉬含量。高于0.35%的富渣要返回熔煉。貧渣可以棄去或綜合利用。放渣后，拔起爐筒，用鐵勺從砂基上的金屬錠中取鐵樣。合金表面光滑，微結(jié)綠渣，斷口致密呈 銀灰色，結(jié)晶細(xì)小，無亮星，標(biāo)志著鉬鐵質(zhì)量良好。正常的合金、爐渣成分范圍如表1-4所示。表14合金與爐渣成分鉬鐵成分/%MoSiCSPCuSuSbAsPb59-60.5-1.0.05-0.0.05-0.0.03-0.0.1-0.0.01-0.0.01-0.0.01-0.0.0001-0.01

13、0100804 |504| 040205爐渣成分/%MoSiO2MgOAl2OFeOCaOS0.01-0.3558-631.0-2.011-1516-243-50.01-0.03合金錠在砂窩中冷卻7-8h,用特制夾具起鐵。在錠底部燒結(jié)砂層要刮掉，錠的上部渣蓋要用耙子推掉，錠的上部渣蓋要用耙子推掉，再用壓縮空氣把熔渣吹盡。在水箱中用水冷卻30min，水冷合金自然炸裂易于精整。為防止合金水冷生銹，水冷時(shí)間不易過長，要在中心還紅熱時(shí)即終止水冷，在自然降溫時(shí)，合金借自身余熱將殘余水分烘干。在精整前要取合金樣進(jìn)行分析， 因?yàn)楹辖疱V有偏析， 所以應(yīng)按下述方法取樣： 將金屬錠平均 分成三等分， 在等分線上取

14、三根金屬柱， 然后在這些金屬柱上， 自中心柱向邊上柱的順序分別均 勻取4、3、2個(gè)試樣，共計(jì)9個(gè)試樣，然后混勻，每個(gè)樣質(zhì)量約200g，鐵錠含鉬偏析不得超過3%。合金成分有偏析，碳與硫偏析不大，只中心部位略微偏高。鉬與硅的偏析較大，鉬含量在 錠下部比上部高2%以上，而中心部位略微偏高，硅含量上部和中部位最高相差約0.7%。這些說明偏析是極為嚴(yán)重的。 精整時(shí)除要打去合金上的殘?jiān)蛢?nèi)部夾渣外， 合金錠還要破碎到4050mm后才能進(jìn)行包裝。冶煉1t55%Mo的標(biāo)準(zhǔn)鉬鐵單位消耗為： 鉬礦（按45%Mc折算，鉬的回收率為98.33%）1213kg；75%硅鐵339350kg;鐵鱗250kg;鋼屑260270kg;鋁粒4560kg;螢石30kg;硝石40kg。提高鉬回收率是提高鉬鐵經(jīng)濟(jì)效