硅铝热冶炼钼铁的实践

硅铝热冶炼钼铁的实践
 1、工艺流程
    工艺流程见图1
 
 
钼铁生产工艺简图
 
    2炉料配方
    硅铝热冶炼钼铁中,一旦点火反应,冶炼所需热量和反应产物全依赖原来装填的炉料提供,不需外界再供热和补添物料。所以,炉料的配比是钼铁冶炼成败的关键。
    前苏联M.A.雷斯(PЫcc)推荐炉料配方(kg):
    钼焙砂(以含钼51%的钼精矿计重)100、铁矿石(含铁55%18、钢屑23、铝粒3.7~5硅铁(含硅75%30、石灰3、萤石(CaF290%、SiO25%3
    点火料由铝粒l0kg、铁矿石10kg、硝石0.lkg、镁合金屑0.2kg组成。
美国西雅丽塔(Sirrata)铜-钼矿附设冶炼厂的钼铁炉料配方(kg):
    钼焙砂(含Mo60%数学通讯150075%硅铁46515%硅铁355、氧化铁300、石灰225、铝粒70、铁屑50、萤石45
    美国有关专利介绍的几种配方(kg):
 
中频变压器
   
钼焙砂(钼金属量)
696.8
696.8
696.8
铁矿石(含Fe65%
Fe2O3
331.25
428.8
230.48
 
 
 
37.52
硅铁(75%Si
 
 
356.44
硅铁(50%Si
601.39
 
 
硅铁(15%Si
 
 
273.36
 
62.18
 
53.6
马家老鸡铺
硅铝(50%Si10%Al
 
橡皮垫圈
643.32
 
 
85.76
42.88
171.52
石灰石
 
42.88
 
江淮官话 
26.8
32.16
34.84
我国某些乡镇企业常用炉料配方(kg):
    钼焙砂(含钼48%~51%300、氧化铁皮70~90、钢屑80~95、硅铁(75%Si80~95、铝粒16~21、硝石10~15、萤石10~20
    点火料配方:镁带5%~10%、硝石10%、铝粒80%
    钼焙砂含钼量变化,配方也相应变化。当用低质量钼精矿焙烧成的钼焙砂冶炼钼铁时,因焙砂中二氧化硅含量增加,炉渣会变粘;三氧化钼含量下降,反应放热量会降低。为保证冶炼能正常进行,炉料往往要减少硅铁比例,增加铝粒用量,这样,反应生成的氧化铝增多、二氧化硅减少,炉渣再不会因焙砂中硅高而变粘。同时,还原同等氧化钼时,用铝比用硅释放热量多,以铝代替部份硅铁,也可弥补焙砂中氧化钼量减少对炉温的影响。
    3、原料与辅料的质量要求
    硅铝热法反应迅速,炉渣凝固很快,熔炼时缺乏精炼过程。这就要求炉料的均匀性和原料有害杂质含量少。
    钼焙砂:由钼精矿氧化焙烧而成质量符合产品标准时,钼含量可偏低,但硫磷含量要小于0.05%,粒度不应大于2mm
    硅铁:含硅75%,亦可采用硅钙合金或50%硅铁、15%硅铁,但对硫磷要求严格,其含量均应小于0.05%。粒度不应大于0.8mm,一般约为钼焙砂粒径的1~1.7分之一以下。
    铝粒:氧化铝应小于5.0%,硫、磷含量不大于0.05%,粒度不大于2mm
    氧化铁(Fe2O3):可以是铁矿石,也可以是氧化铁皮,含铁量应不小于65%,硫、磷含量低于0.05%,粒度不大于3mm
    钢屑:为机械加工废屑,要求含碳低于0.25%,硫、磷低于0.05%,而且是不再含其他合金元素的碳素钢的钢屑。
    萤石:含CaF2不低于90%~95%SiO2不高于5%,硫、磷杂质低于0.05%,粒度不大于2mm
    石灰:含CaO不低于90%,硫、磷杂质低于0.05%,粒度不大于3mm
    硝石、镁带达到各自标准,硝石粒度小于2~3mm
    前苏联研究了硅--铁合金代替硅铁和铝粒的工艺,该合金Si+Al量不小于70%,铝含量10~14%。
    美国亦有用50%硅铁或结晶硅的废料(金属硅)代替75%硅铁,用量可参照70%硅铁折算。
    4、熔炉
    硅铝热冶炼钼铁的熔炉由炉筒、炉台、炉盖和收尘器组成。
   av大片 炉筒外壳为5~7mm厚锅炉钢板卷成的圆柱形筒体。内部砌衬一层约100~150mm厚耐火砖,并涂敷一层耐火泥。
    炉简的大小视工厂生产规模而定。国外报道的熔炉,每炉添加6批炉料(每批含钼焙砂700kg),产出3t多钼铁。我国常见炉筒中,外径2m的炉筒,每炉可加八批炉料(每批含钼焙砂300kg下同),约产2t钼铁;外径1.5m的炉筒,每炉可加四批炉料,约产1t钼铁;
外径1.2m炉筒,每炉可加两批炉料,约产0.5t钼铁;可见到的最小炉简的外径仅0.9~1.0m,每炉只加一批料,约产250kg钼铁。炉子若再缩小,所加炉料太少,反应释放热量也大为降低,而热损耗和大炉筒的相近(炉子表面减小并不大)。反应后,炉温下降迅速,对生产极不利,甚至使生产难以维持。
   炉台分固定炉台与移动式炉台——小平车两种。
    移动式炉台是一个铺满型砂的钢制小平车,型砂的厚度通常在25~30cm以上,炉筒竖在砂基上。炉筒底部作成砂窝供积存熔融的钼铁。如图2所示。
 
 
焙炉示意图
 
    预先将小平车牵引进车间备炉、装料。然后将小平车牵引到冶炼场地点火,反应至熔炼结束。再将小平车牵引回车间,吊开炉筒,取出钼铁块。
    移动式炉台节省固定炉台所需高大车间和一整套除尘、收尘设施。建厂投资小,上马快,多为乡镇企业所采用。但难避免反应阶段的烟尘污染。
    固定式炉台是砂基不在小车而在固定台基上放置。此时,炉筒用砌衬耐火砖的炉盖盖严,炉盖上留有排烟孔,烟、尘由此排出进入电收尘器,经收尘后的废气排空.加盖的熔炉可降低冶炼的热损失,铝粒耗量也会稍有下降,渣中、尘中钼损失也大为降低,同时,对环境保护有利。只是建厂投资会增多,正规中型钼铁厂广为采用。
    5、钼铁冶炼过程
    准备阶段:备料、配料;备炉,装炉。如前述,硅铝热对原料的含杂和粒度要求严格,
备料正是按此要求处理原、辅料的过程。此时,应将硅铁破碎并磨细;萤石破碎或碾碎;钢屑烧去表面的油污。然后,严格按炉料配比配料。国内习惯每批料按300kg钼焙砂配制进混料机,搅拌均匀后的炉料可装入准备好的炉筒中。按炉子大小,加够所需料批数。炉料装入高度,应低于炉筒上缘300mmM. A.雷斯介绍,炉料装炉后应捣实,这样可使冶炼的钼回收率提高0.1%,合金成本下降7卢布/t。在装完炉料后,在顶部扒一小坑,放上点火料。准备工作到此结束。
    冶炼阶段:点火、反应、镇静、放渣、冷却、取出钼铁。点火是利用镁带与硝石间剧烈燃烧使炉料局部达到反应温度。点火只需一星明火——比如一根火柴,即可使下列反应剧烈进行:
 
1
Mg+NaNO3
1
MgO+
1
Na2O+NO2
2
2
2
 
    炉料反应时间很短,从点火到反应结束仅需20~40min。开始,反应刚进行,炉内冒出小而淡的烟气,随炉温升高反应愈来愈剧烈,烟气变得又多又浓,随后,一股烈火由炉口冲天而起,火柱高达数米,维持约l0min,此时,炉料的氧化反应达最猛烈阶段,炉温达1850~1950℃甚至2000℃以上。随后,因未反应的残存炉料所剩不多,反应变缓,火苗渐息,直至反应结束,烟、火全部消失。

本文发布于:2024-09-22 07:31:52,感谢您对本站的认可!

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