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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% 52%， S0.065% ，P0.023% ， Cu0.30%，SiO2 8% 14%， Pb0.2% 0.5%。粒度不 得大于 20mm， 10 20mm粒度不得大于总量的 20%。硅铁粉是 75%硅铁 经破碎、球磨的粉状原 料，用于还原熟钼矿、 铁鳞等氧化物。硅铁 粉在 使用前必须有准确的 硅、铝含量分析，含硅 量要求为 75% 77%，粒 度要求是： 1.0 1.8mm 不超 过1%， 0.5 1.0mm 粒度的不超过 10%，其余 为 0
2、.5mm以下。粒度过 大会造成钼铁含硅升高 ，使 用含硅量高的硅铁粉 效果比含硅量低的好。铝粒要有准确的 含铝量以作为配料计算 的依据，其粒度要求在 3mm以下。粒度过小，生产 中不安全；过大，则 对冶炼反应不利。铝粒 的配加量要根据熟钼矿 的温度、含钼量、生产 规模、 气温条件而定，一般 每批料配入 5-8kg 。铁鳞是轧钢、锻造时的氧化铁皮，是冶炼中的氧化剂及熔剂。在冶炼反应中约30%进入 合金，是合金中铁的来源之一；约 70%的铁鳞以FeO 的形式进入炉渣，起稀释炉渣的作用。对铁鳞的 要求： Fe68%， S0.05%，P0.035% ， C0.30%， Cu0.1%。铁 鳞在使用前须加
3、热干燥去掉 水分及油分，在生产 中也可以使用铁矿，但 铁矿含硫较高，现国内 已很少使用。钢屑是合金中铁的主要来源，要求含铁大于 98%，一般用碳素钢 钢屑。萤石粒度应在 20mm以下，使用前要加热干燥，去掉水分，萤石 中CaF90%，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
4、料。（ 2）熟钼矿含 52%Mo，生产出钼铁合金 含 Mo60%。（ 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 Al99% 的铝粒 6kg 。（ 7）熟钼矿中钼 以 MoO3 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 NaNO399%。（ 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10
5、0kg 熟钼矿中放出氧量为：20kg 铁鳞中放出 氧量为：2Fe3 O4 =3Fe+2O3kg 硝石放出氧量为：4NaNO=2NO+4O+2NO+N322a每批料放氧量总计：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 ：还剩余氧量为：29.607 5.280 24.327 （ kg)这要由硅铁中硅与铝来结合。氧化 1kg 硅需氧 量为：Si+O 2=Si2O氧化 1kg 铝需氧量为 ：氧化 1kg 硅铁中 硅与铝共需氧量为：1.143 0.76 0.889 0.02 0.886 （kg）每批炉料需加硅铁量（硅铁过剩系数为1.03 ）为
6、：C 钢屑配入量的 计算100kg 熟钼矿可以产生出含 Mo60%的钼铁 合金量为：如果合金中杂质总量为 2kg ，需加铁量为：86.667 52 2 32.667 （ kg）由硅铁粉带入铁量为：28.28 0.21 5.94 （kg）由铁鳞带入铁量为：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 MoO3 与铝反应 放热氧化 6kg 铝粒需 MoO3 量为：放热量为：B MoO3 与硅反应 放热100kg 熟钼矿
7、中MoO3 总量为：剩余的MoO与硅 反应放热量为：CFe3 O4 还原为 Fe 放热DFe3 O4 还原为 FeO 放热E NaNO3 与硅反 应应放热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：熔炼操 作炉料 准备炉料要加工成合炼正常进行的先决条的炉料放入混料机内适粒度，然后要进行烘 干，按配料比进行配料件。称量的顺序是熟钼 矿、硝石、铝粒、铁鳞混料，混料时间约 8min ，混合均匀的炉料放入。炉料的准确称量是保 证冶、硅铁、钢屑、萤石。 称好聚料斗内。配料工作是一项非常仔细、不容许有丝毫差错的
8、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 批料的 熔炉实际尺寸如图226 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 150 200mm，外面捣高 40
9、0mm以防止冶炼时炉渣由结 合缝漏出。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500mm，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 100g，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
10、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，排出大量褐色浓烟，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， 排出烟气浓厚，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
11、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增加硅铁粉的配入量炉或炉料喷溅伤人，使；如果是炉料或砂窝潮合金含硅偏高。如果是湿，就要解决炉料和砂发热量偏高，就要减少窝的干燥问题。铝粒，（ 2）反应过于激泽蓝绿，取出的小钼致合金硅高钼底，这烈，大量喷溅，反应时铁样冷却后易碎裂，断时必须减少还原剂的配间很短，结束快；结束面有亮星呈银白色。这入量，一般每批料减少后烟气明亮，炉渣粘稠是还原剂过多的表现，0.3 0.7kg 。，色常导（ 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，钼铁锭表层渣面出现气泡，并有冒火现象。在未冷的钼铁锭中取出小块钼铁样冷却，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）反应进行缓致合
