炉外法生产钼铁工艺简介

1、炉外法生产钼铁工艺简介原料熟钼矿是生产钼铁的主要原料， 是钼铁中的钼的来源， 除要求品位高以外， 对杂质也有严格 的要求。一般成分为：Mo48沧52%, S0.065%, P68% S0.05%, P90% S0.05%,P0.05%,方可使用。炉料中萤石的配加量取决于实际炉渣情况和熟钼矿中SiO2的含量,一般配入量每批料2-3kg。硝石就是硝酸钠 当使用含钼低的熟钼矿时 常由于氧量不足 还原剂不能多加而造成炉料发热量偏低 可用硝石作补热剂 每批料配加1-3kg。配料计算计算条件计算条件为：（1）以100kg熟钼矿为计算基础 并称其为一批料。（2）熟钼矿含52%Mo生产出钼铁合金含Mo60%。

2、（3）硅铁粉中含Si76% Al2% Fe21%。（4）铁鳞中Fe3O4含量95%。（5）钢屑中含Fe98%（6） 根据炉料技术条件，确定每批炉料中加入铁鳞20kg，硝石3kg，萤石2kg，含AI99%的铝粒6kg。（7）熟钼矿中钼以MoO存在，并100%被还原，其他氧化物还原不予考虑。（8）铁鳞中30%铁进入合金，70%以FeO形式进入炉渣。（9）硝石中含NaNO99%。（10）炉料发热量不低于2300kJ/kg。炉料用量计算A炉料放氧量计算100kg熟钼矿中放岀氧量为：20kg铁鳞中放岀氧量为:Fe3O=3Fe+203kg硝石放岀氧量为:4NaNO=2Na2O+4O+2NO+N128x09

3、9x3340每批料放氧量总计:100 x0.52x4896=26（畑）20 x0.95xQ.3x64232二1572（炖）20 x0.95x0.7x16232= 0.917（26+1.572+0.917+1.118=29.607(kg)B炉料还原剂的计算铝粒结合氧量为:2Ai-O2=AO326x 0.99x48还剩余氧量为:29.6075.280=24.327(kg)这要由硅铁中硅与铝来结合。氧化1kg硅需氧量为：Si+O2=SiO21x3228= 1143()氧化1kg铝需氧量为:32AI -O22兰坐=0 889()氧化1kg硅铁中硅与铝共需氧量为:1.143X0.76+0.889X0.0

4、2=0.886(kg)每批炉料需加硅铁量(硅铁过剩系数为1.03)为:103x24.3270886=28.28()C钢屑配入量的计算100kg熟钼矿可以产生岀含Mo60%勺钼铁合金量为:如果合金中杂质总量为2kg，需加铁量为:86.66752-2=32.667(kg)由硅铁粉带入铁量为：28.28X0.21=5.94(kg)由铁鳞带入铁量为：120 x095x_x0.3 = 412W每批料应配入钢屑量为:炉料配比根据上述计算，炉料配比为：熟钼矿100kg;硝石3kg ;铝粒6kg ;铁鳞20kg ;硅铁粉28.28kg；钢屑23.06kg；萤石2kg；总计182.34kg。热量验算A MoO与

5、铝反应放热氧化6kg铝粒需MoO量为:放热量为:B MoO与硅反应放热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熟钼矿中MoO总量为:52x14496剩余的MoO与硅反应放热量为:C FesO还原为Fe放热20 x0.95x0.3x1000 x698.8232D FesCh还原为FeO放热20 x0.95x07x10

6、00 x304232x2E NaNO与硅反应应放热ANaNO+4G二呱垃Q +2NO+ 馮 +2耙每批炉料总放热量为:102195.6+266662+17170+8716.9+25288.3=420032.8(kJ)炉料单位发热量为:A293= -698.5V3x0.99x1000 x2894,8340=25238.3CV)420032.8132.34=2303.57(jt/tg)熔炼操作炉料准备(78-15 84)x1000 x1235.528B=266662(= 17170(7)2屁+黑二6FeO + SiO2AH却尸-304 V= 8716 9(V)心俎a = -2894Eg炉料要加工成

7、合适粒度， 然后要进行烘干， 按配料比进行配料。 炉料的准确称量是保证冶炼 正常进行的先决条件。称量的顺序是熟钼矿、硝石、铝粒、铁鳞、硅铁、钢屑、萤石。称好的炉 料放入混料机内混料，混料时间约8min，混合均匀的炉料放入聚料斗内。配料工作是一项非常仔细、不容许有丝毫差错的工作， 配料人员要精力集中、责任心强。 尽 可能采用电子自控装置。配料时应严格防火， 因炉料易燃和粉尘易爆的特性， 要求有严格的防火措施。 混料工序要有 严密的封闭排烟除尘设施。熔炉熔炉是冶炼钼铁的主要设备。熔炉外壳是用10mm钢板焊制的圆形筒，内衬耐火粘土砖，在距炉壳下缘100mm处开设一个直径120mm的放渣口。某厂4t批

8、料的熔炉实际尺寸如图22-6所示。准备好的熔炉放在砂基上， 在砂基中作成半球形的凹坑， 用以容纳熔化的合金。 容纳合金的 凹坑称砂窝。用烘干的河砂作成砂窝、 摆正炉筒后将砂窝捣实， 尤其是炉筒下缘与砂窝之间的结合处， 要 在里面捣高150200mm外面捣高400mm以防止冶炼时炉渣由结合缝漏岀。砂窝靠自然烘干， 严禁用湿砂窝，否则会造成严重喷溅现象，甚至喷溅伤人。熔炼过程混合好的炉料装入熔炉内。 第一料斗加好后应加入精整返回品、 碎屑， 铺成中空的环行一圈， 不要靠近炉墙，以防粘结在炉壁不熔，也不能在中心不留反应通路，隔断反应。环形铺好后，再 加入第二斗炉料，装好炉料后料面距炉子上缘不应少于5

9、00mm以防反应时喷溅外溢。在炉料表面中心做一凹坑， 加入点火混合物再用钢钎插入点火物中摇晃， 使点火物与下部炉 料相通。之后点火物中心加引火剂镁屑1 00g，摆正排烟罩后用红火点燃，反应自动进行。反应过程的变化是由中心开始向下和向四周蔓延。正常反应时间小于10分钟。在前1/4时间反应平缓；在中间一段时间反应激烈，排岀大量褐色浓烟，有沸腾和轻微喷溅现象；在后1/4时间反应减慢，火焰明亮，烟气转淡，反应结尾有明显亮光。冶炼过程正常标志是：（1）反应激烈，排岀烟气浓厚，反应中不间断，不喷溅，反应结束明显，没有拖长现象， 反应结束后，烟气发亮清透。（2）放渣时渣子流动性较好，稍有粘结现象。冷却后渣罐

10、内渣子表面突起，有光泽，渣样 呈深绿色。（3）拔起炉筒时有拉渣丝现象，钼铁锭上层渣盖微向下凹。(4)反应时间在2-10分钟范围内。冶炼过程不正常现象、原因、后果及处理方法为：(1)其他现象正常，但大量喷溅。这是由于炉料潮湿或单位发热量过高或砂窝潮湿引起的。 这种现象容易造成漏炉或炉料喷溅伤人，使合金含硅偏高。如果是发热量偏高，就要减少铝粒，增加硅铁粉的配入量；如果是炉料或砂窝潮湿，就要解决炉料和砂窝的干燥问题。(2)反应过于激烈，大量喷溅，反应时间很短，结束快；结束后烟气明亮，炉渣粘稠，色泽蓝绿，取岀的小钼铁样冷却后易碎裂，断面有亮星呈银白色。这是还原剂过多的表现，常导致合金硅高钼底，这时必须

11、减少还原剂的配入量，一般每批料减少0.3-0.7kg。(3)反应平稳，反应间断，烟气深褐色且上升缓慢。反应时间长，结束不明显且拖长。拔炉后，钼铁锭表层渣面岀现气泡，并有冒火现象。在未冷的钼铁锭中取岀小块钼铁样冷却，后表层挂黑褐色的渣子，小钼铁样很硬，断面不整齐，呈灰黑色。这是还原剂不足的表现。这会导致 合金含钼较高，含硅较低(低于0.05%)，钼铁锭分层，冷却时极易生锈，精整困难、炉渣含钼高、金属颗粒多，这时必须增加还原剂，一般每批料增加0.2-0.5kg。(4)反应进行缓慢，无明显正常烟气，反应时间长。这是炉料发热量不足所致。这往往导 致合金含钼高，含硅也高，铁锭分层或偏析，这时要检查炉料粒

12、度、成分和含氧量，而后再根据 具体情况调整配料比。反应结束后的30分钟为金属颗粒镇静沉降时间，以保证渣中含钼在0.35%以下。打开渣口，炉渣流入渣罐中，取样分析钼含量。高于0.35%的富渣要返回熔炼。贫渣可以弃去或综合利用。放渣后，拔起炉筒，用铁勺从砂基上的金属锭中取铁样。合金表面光滑，微结绿渣，断口致密呈 银灰色，结晶细小，无亮星，标志着钼铁质量良好。正常的合金、炉渣成分范围如表1-4所示。表14合金与炉渣成分钼铁成分/%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炉渣成分/%MoSiO2MgOAl2OFeOCaOS0.01-0.3558-631.0-2.011-1516-243-50.01-0.03合金锭在砂窝中冷却7-8h,用特制夹具起铁。在锭底部烧结砂层要刮掉，锭的上部渣盖要用耙子推掉，锭的上部渣盖要用耙子推掉，再用压缩空气把熔渣吹尽。在水箱中用水冷却30min，水冷合金自然炸裂易于精整。为防止合金水冷生锈，水冷时间不易过长，要在中心还红热时即终止水冷，在自然降温时，合金借自身余热将残余水分烘干。在精整前要取合金样进行分析， 因为合金锭有偏析， 所以应按下述方法取样： 将金属锭平均 分成三等分， 在等分线上取

14、三根金属柱， 然后在这些金属柱上， 自中心柱向边上柱的顺序分别均 匀取4、3、2个试样，共计9个试样，然后混匀，每个样质量约200g，铁锭含钼偏析不得超过3%。合金成分有偏析，碳与硫偏析不大，只中心部位略微偏高。钼与硅的偏析较大，钼含量在 锭下部比上部高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约0.7%。这些说明偏析是极为严重的。 精整时除要打去合金上的残渣和内部夹渣外， 合金锭还要破碎到4050mm后才能进行包装。冶炼1t55%Mo的标准钼铁单位消耗为： 钼矿（按45%Mc折算，钼的回收率为98.33%）1213kg；75%硅铁339350kg;铁鳞250kg;钢屑260270kg;铝粒4560kg;萤石30kg;硝石40kg。提高钼回收率是提高钼铁经济效