技術(shù)領(lǐng)域

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藝。

背景技術(shù)

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 103469049A)，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CO容易導(dǎo)致溢渣；用硅還原產(chǎn)生的SiO₂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行混合后裝入電弧爐，再裝廢鋼進行冶煉。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。

使用含二氧化鉬的物料作為鉬源進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

本發(fā)明的目的是提供一種高經(jīng)濟效益的工業(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。

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)把含碳氧化鉬球團置于工業(yè)窯爐內(nèi)，在400℃～700℃范圍內(nèi)反應(yīng)0.5-3小時；

c)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻后的球團作為產(chǎn)品，用于含鉬鋼種的直接合金化冶煉。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。

對工業(yè)級三氧化鉬進行預(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。

對工業(yè)級三氧化鉬進行預(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。

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行冶煉操作。

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)進行配料，壓球，在400℃～700℃范圍內(nèi)進行低溫還原反應(yīng)，得到工業(yè)級二氧化鉬球團。對于鉬企業(yè)來說，該球團可直接作為產(chǎn)品出售。將得到的球團置于轉(zhuǎn)爐或者電爐內(nèi)，加入鐵水或者廢鋼進行冶煉，利用球團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。

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MoO₃，MoO₂還具有鉬含量高，密度大等優(yōu)點。

附圖說明

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。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明。

實施例1:

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℃下還原0.5h，經(jīng)XRD分析后還原產(chǎn)物主要為MoO₂，如圖2所示。

實施例2：