一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法。屬于含鉬鋼冶煉技術(shù)領(lǐng)域.鑒于鉬鐵的高成本以及三氧化鉬高溫下的揮發(fā)問題，本發(fā)明提出了一種新型的冶煉含鉬鋼的添加劑——二氧化鉬。以鉬精礦焙燒得到的工業(yè)級三氧化鉬為原料，通過配碳還原，制備工業(yè)級二氧化鉬。與三氧化鉬相比，二氧化鉬具有高溫不揮發(fā)，鉬含量高，密度大等優(yōu)點。該方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，克服了使用鉬鐵的高成本，以及使用三氧化鉬直接合金化煉鋼時三氧化鉬容易揮發(fā)的缺點，具有鉬收得率高和經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點。
【專利說明】
一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于含鉬鋼冶煉技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備工〇【背景技術(shù)】
[0002]鉬是合金鋼中常見的合金元素之一，與其他合金元素共同作用能提高鋼鐵材料的強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕性。冶煉含鉬鋼的傳統(tǒng)方法是將工業(yè)三氧化鉬冶煉成鐵合金，然后再將鐵合金加入到鋼液中進(jìn)行合金化，該過程能耗大，成本高。目前，也有用氧化鉬直接合金化煉鋼的工藝(CN 103469049 A)，具體采用的方法是使用工業(yè)三氧化鉬來實現(xiàn)鋼液或者鐵液中鉬的直接合金化。然而，由于三氧化鉬的易揮發(fā)的特性，采用三氧化鉬直接合金化煉鋼， 加入的三氧化鉬有一部分會揮發(fā)，致使鉬的收得率不高;且將三氧化鉬還原為金屬鉬需要消耗較多的還原劑并且產(chǎn)生較多的產(chǎn)物，影響冶煉流程，如用碳還原時產(chǎn)生的大量C0容易導(dǎo)致溢渣；用硅還原產(chǎn)生的Si〇2容易導(dǎo)致渣量較大。專利(CN 00129982.4)使用工業(yè)三氧化鉬與碳粉或者碳化硅進(jìn)行混合后裝入電弧爐，再裝廢鋼進(jìn)行冶煉。但是該方法由于沒有預(yù)還原而直接加入煉鋼電弧爐內(nèi)，也會存在三氧化鉬的揮發(fā)問題，同時由于三氧化鉬的預(yù)還原以及直接合金化過程都在電弧爐內(nèi)，這也會影響煉鋼的節(jié)奏。
[0003]使用含二氧化鉬的物料作為鉬源進(jìn)行含鉬鋼的直接合金化冶煉，能夠有效解決三氧化鉬易揮發(fā)的問題。同時，相對于三氧化鉬中的鉬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)66%，二氧化鉬中鉬質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75 % ;二氧化鉬密度為6.44g/cm3，三氧化鉬的密度為4.5g/cm3，從而產(chǎn)生相同質(zhì)量的鉬需要的二氧化鉬的體積和質(zhì)量要低于三氧化鉬。這些都將極大便利實際冶煉過程。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高經(jīng)濟(jì)效益的工業(yè)級二氧化鉬的制備方法，制備的產(chǎn)品用于直接合金化煉鋼，具有鉬的回收率較高，成本較低的優(yōu)點。
[0005]—種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法，其特征在于以鉬精礦焙燒得到的工業(yè)級三氧化鉬為原料，利用碳將三氧化鉬預(yù)還原為工業(yè)級二氧化鉬，以此作為鉬源，進(jìn)行鉬的直接合金化冶煉;具體包括以下步驟:
[0006]a)把工業(yè)級三氧化鉬和碳粉均勻混合，添加粘結(jié)劑后造球；
[0007]b)把含碳氧化鉬球團(tuán)置于工業(yè)窯爐內(nèi)，在400°C?700°C范圍內(nèi)反應(yīng)0.5-3小時；
[0008]c)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻后的球團(tuán)作為產(chǎn)品，用于含鉬鋼種的直接合金化冶煉。
[0009]本發(fā)明所使用的原料為鉬精礦氧化焙燒所得到的工業(yè)級三氧化鉬，氧化焙燒采用的設(shè)備為多膛爐、回轉(zhuǎn)窯或者反射爐等;原料含鉬物相主要為三氧化鉬，同時含有部分二氧化鉬。
[0010]對工業(yè)級三氧化鉬進(jìn)行預(yù)還原所使用的設(shè)備包括回轉(zhuǎn)窯、推板窯、轉(zhuǎn)底爐、隧道窯、反射爐工業(yè)窯爐等。
[0011]對工業(yè)級三氧化鉬進(jìn)行預(yù)還原所使用的還原劑包括活性炭、石墨粉、煤、焦炭、生物焦等各種形式的以碳為主要成分的原料。
[0012]所使用的碳的配比根據(jù)工業(yè)氧化鉬中的三氧化鉬和二氧化鉬的含量決定，鉬與碳的摩爾配比在0.5到3之間。制備得到的工業(yè)二氧化鉬球團(tuán)可直接作為爐料，放入轉(zhuǎn)爐或電弧爐，加入鐵水或者廢鋼后進(jìn)行冶煉操作。
[0013]鉬精礦焙燒得到的工業(yè)三氧化鉬和碳質(zhì)還原劑按照鉬:碳摩爾比在0.5到3的范圍內(nèi)進(jìn)行配料，壓球，在400 °C?700 °C范圍內(nèi)進(jìn)行低溫還原反應(yīng)，得到工業(yè)級二氧化鉬球團(tuán)。 對于鉬企業(yè)來說，該球團(tuán)可直接作為產(chǎn)品出售。將得到的球團(tuán)置于轉(zhuǎn)爐或者電爐內(nèi)，加入鐵水或者廢鋼進(jìn)行冶煉，利用球團(tuán)或鐵水中的碳或其它還原劑還原工業(yè)級二氧化鉬，完成鉬的直接合金化冶煉。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:(1)以二氧化鉬為主體的新型添加劑相比于鉬鐵，冶煉含鉬鋼成本更低。(2)對工業(yè)氧化鉬進(jìn)行了低溫預(yù)還原處理，使其中的三氧化鉬轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷叵虏粨]發(fā)的二氧化鉬，增加了直接合金化過程中鉬的收得率，并且相對于Mo03，Mo02還具有鉬含量高，密度大等優(yōu)點?！靖綀D說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的二氧化鉬直接合金化熱力學(xué)計算式，通過圖1可以看出，在理論上，鋼液或鐵液中的鐵，錳，碳，硅，鋁都可以將二氧化鉬還原為鉬，可以對鋼液進(jìn)行鉬的直接合金化。圖2是實施例1的XRD分析圖，圖3是實施例2的XRD分析圖，圖4是實施例3的XRD分析圖?！揪唧w實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。[〇〇17] 實施例1:
[0018]將工業(yè)三氧化鉬和碳按照鉬和碳的摩爾比為1:1造球，在700 °C下還原0.5h，經(jīng)XRD 分析后還原產(chǎn)物主要為Mo〇2，如圖2所示。
[0019]實施例2:
[0020]將工業(yè)三氧化鉬和碳按照鉬和碳的摩爾比為1:2造球，在600 °C下還原lh，經(jīng)XRD分析后還原產(chǎn)物主要為Mo〇2,如圖3所示。
[0021]實施例3:[〇〇22] 將工業(yè)三氧化鉬和碳按照鉬和碳的摩爾比為1:3造球，在400°C下還原3h，經(jīng)XRD分析后還原產(chǎn)物主要為Mo〇2，如圖4所示。
【主權(quán)項】
1.一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法，其特征在于以鉬精礦焙燒得到的工 業(yè)級三氧化鉬為原料，利用碳將三氧化鉬預(yù)還原為工業(yè)級二氧化鉬，以此作為鉬源，進(jìn)行鉬 的直接合金化冶煉;具體包括以下步驟:a)把工業(yè)級三氧化鉬和碳粉均勻混合，添加粘結(jié)劑后造球；b)把含碳氧化鉬球團(tuán)置于工業(yè)窯爐內(nèi)，在400°C?700°C范圍內(nèi)反應(yīng)0.5-3小時；c)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻后的球團(tuán)作為產(chǎn)品，用于含鉬鋼種的直接合金化冶煉。2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法，其特征在于， 所使用的原料為鉬精礦氧化焙燒所得到的工業(yè)級三氧化鉬，氧化焙燒采用的設(shè)備為多膛 爐、回轉(zhuǎn)窯或者反射爐;原料含鉬物相主要為三氧化鉬，同時含有部分二氧化鉬。3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法，其特征在于， 對工業(yè)級三氧化鉬進(jìn)行預(yù)還原所使用的設(shè)備包括回轉(zhuǎn)窯、推板窯、轉(zhuǎn)底爐、隧道窯、反射爐 工業(yè)窯爐。4.按照權(quán)利要求1所述的一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法，其特征在于， 對工業(yè)級三氧化鉬進(jìn)行預(yù)還原所使用的還原劑包括活性炭、石墨粉、煤、焦炭、生物焦各種 形式的以碳為主要成分的原料。5.按照權(quán)利要求1所述的一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法，其特征在于， 所使用的碳的配比根據(jù)工業(yè)氧化鉬中的三氧化鉬和二氧化鉬的含量決定，鉬與碳的摩爾配 比在0.5到3之間。6.按照權(quán)利要求1所述的一種用于冶煉含鉬鋼的煉鋼添加劑的制備方法，其特征在于， 制備得到的工業(yè)二氧化鉬球團(tuán)可直接作為爐料，放入轉(zhuǎn)爐或電弧爐，加入鐵水或者廢鋼后 進(jìn)行冶煉操作。
【文檔編號】C22C33/04GK105970073SQ201610293451
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】張國華, 周國治, 茍海鵬, 王璐, 顧晨
【申請人】北京科技大學(xué)