一种高品位钼铁合金及其制备方法与流程

文档序号:35671118发布日期:2023-10-07 18:40阅读:187来源:国知局

本发明属于钼铁合金,具体涉及一种高品位钼铁合金及其制备方法。


背景技术:

1、钼铁是钼与铁的合金,主要用途是在炼钢过程中作为钼元素的加入剂,使钢具有均匀的细晶组织,提高钢的淬透性。钼铁冶炼主要有炉外硅热还原法、电炉碳热还原法等。其中,炉外硅热还原法的原料主要有熟钼矿、硅铁粉、铝粒、氧化铁皮、钢屑、硝石、萤石等,其冶炼过程主要是利用还原剂将钼矿中的moo3、moo2等氧化物还原为mo等金属,还原过程中放出热量,通过释放的热量加热炉渣和金属,使之分离,从而生产出钼铁。其中,硅铁粉、铝粒为还原剂,氧化铁皮、钢屑为铁合金品位调节物,萤石为溶剂,硝石为发热剂。例如,公开号为cn106916951a的中国专利文献公开了一种钼铁硅铝热法治炼方法,该方法包括以下步骤:a、将按质量份数计的150-200份的钼矿砂、50-70份的硅铁粉、40-60份的氧化铁粉、8-12份的石灰、4-8份的铝粒混合均匀;b、将混合均匀的物料放入反应炉中进行自热反应;c、将反应后的产物冷却后进行钼铁和炉渣分离即可得到钼铁成品。

2、炉外硅热还原法制备钼铁的原料中,含有铁且所含的铁可进入钼铁合金的有钢屑、氧化铁皮、硅铁粉,且原料中铁含量越高,得到的钼铁的品位越低,因此,为了生产高品位的钼铁合金,需要减少铁的投入。但目前已有的配方只能做到不投入钢屑,而硅铁粉、氧化铁皮中含有的铁仍会极大的降低钼铁的品位,并且,钢屑、铁麟、硅铁粉的加入还会造成钼铁合金品位控制不稳定的问题,例如,氧化铁皮内的铁氧化度不同,三氧化二铁及四氧化三铁的含量检测难度高且不稳定,很难控制配方铁含量。而更换原料会造成成本的显著提升,不符合经济效益,实际生产是不适用于使用理想材料的。此外,火法冶炼在实际生产中,各原料之间易产生逆反应,具体地,因工业氧化钼为三氧化钼与二氧化钼的集合体,氧化铁皮为三氧化二铁和四氧化三铁的混合。在冶炼时,分开计算三氧化钼及二氧化钼的氧量进行设计配方时,所冶炼的钼铁品位总是达不到理想要求,主要是高温下部分二氧化钼与氧气会生成部分三氧化钼,造成配方的偏差,且因氧化钼品位不同,硅铁夺取氧化钼和氧化铁皮中氧的效率随温度的变化也不同,使氧化铁皮还原的铁量不可控及硅铁加入量与理论有偏差,高精度钼铁品位配比时加入物料比例计算困难,易造成回收率偏低的现象。


技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种高品位钼铁合金及其制备方法,使用不含铁的金属硅粉及碳化硅替换了传统的硅铁粉作为还原剂,通过铝热反应及硅热反应带动碳化硅的还原,并且调整了各原料的配比,减少了钼铁合金中铁的补充原料,便于提高钼铁合金的品位,且配方可更好的控制铁量,降低了钼铁品位控制难度,提高了钼的回收率。

2、为了解决上述问题,本发明第一方面提供一种高品位钼铁合金,其制备原料包括以下质量百分比的组分:

3、氧化钼50%-80%、氧化铁皮或铁精粉3%-9%、金属硅粉8%-20%、碳化硅粉0.5%-6%、铝粉1%-10%、钢屑0%-8%、生石灰1%-7%。

4、优选地,所述高品位钼铁合金的制备原料包括以下质量百分比的组分:

5、氧化钼60%-75%、氧化铁皮或铁精粉5.1%-7.7%、金属硅粉10%-18%、碳化硅粉1%-4.6%、铝粉2%-8%、钢屑0%-5%、生石灰2%-5%。

6、优选地,所述高品位钼铁合金的制备原料包括以下质量百分比的组分:

7、氧化钼64%-70%、氧化铁皮或铁精粉5.8%-7.2%、金属硅粉12%-17%、碳化硅粉1.5%-3.2%、铝粉2.7%-6%、钢屑0%-3%、生石灰3%-4.3%。

8、优选地,所述高品位钼铁合金的制备原料包括以下质量百分比的组分:

9、氧化钼67.5%、氧化铁皮或铁精粉6.7%、金属硅粉15.8%、碳化硅粉1.7%、铝粉2.7%、钢屑1.6%、生石灰4.0%

10、优选地,其制备原料中,金属硅粉、碳化硅粉、铝粉的质量比为(2-7):(0.2-0.8):1。

11、优选地,氧化钼中钼含量为48wt%-60wt%;氧化铁皮或铁精粉中铁含量为60wt%-68wt%;金属硅粉中硅含量为95wt%-98wt%;碳化硅粉中碳化硅的含量为95wt%以上;铝粉铝含量为80wt%-98wt%;钢屑中铁含量为95wt%-98wt%;生石灰中氧化钙含量为85wt%-95wt%。

12、优选地,氧化钼的粒度满足:1mm筛孔的质量通过率为95%以上,60目筛孔的筛下物质量占比为15%以下;

13、氧化铁皮的粒度为20mm-1mm,且1mm筛孔的筛下物质量占比为10%以下;

14、金属硅粉的粒度为60-100目,且60目筛孔的筛上物质量占比为5%以下,100目筛孔的筛下物质量占比为5%以下;

15、碳化硅粉的粒度为60-100目,且60目筛孔的筛上物质量占比为5%以下,100目筛孔的筛下物质量占比为5%以下;

16、铝粉的粒度为10-30目,且10目筛孔的筛上物质量占比为5%以下,30目筛孔的筛下物质量占比为10%以下;

17、生石灰的粒度为10目以下,且10目筛孔的筛上物质量占比为5%以下;

18、钢屑的粒度为5-20mm,且20mm筛孔的筛上物质量占比为5%以下,5mm筛孔的筛下物质量占比为5%以下。

19、本发明的第二方面提供一种上述的高品位钼铁合金的制备方法,包括以下步骤:

20、将制备原料混合,置于冶炼炉内;然后使用镁条点燃炉料,待燃烧结束;得到所述高品位钼铁合金。

21、优选地,按配比将制备原料混合,混料后置于冶炼炉内;然后使用镁条点燃炉料,待燃烧结束且顶部无烟后,排出渣子;静置8h后,将铁饼取出,清除铁饼表面的渣子,得到所述高品位钼铁合金。

22、本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:

23、本发明的高品位钼铁合金,在冶炼时进行原料间的反应主要是:金属硅粉中的硅和铝粉中的铝把氧化钼、氧化铁皮还原为mo、fe,并且还原过程中硅热氧化反应、铝热氧化反应释放的热量将炉料温度升温至1300℃以上时,碳化硅开始还原氧化钼和氧化铁,并且释放的热量还可加热炉渣和金属,使之分离,生产出钼铁合金。氧化铁皮部分被还原成feo进入渣中,与生石灰一起,起到降低渣子浓度、提高渣中钼沉降效率的作用。本发明实施例的高品位钼铁合金,采用金属硅粉和碳化硅替换传统的硅铁粉,与铝粉一起作为还原剂,对氧化钼、氧化铁进行还原,并通过铝热反应及硅热反应带动碳化硅的还原,促进钼铁合金的生成,去掉硅铁粉之后,减少了钼铁合金中铁的补充原料,从而可提高钼铁合金品位,降低钼铁合金品位控制难度。



技术特征:

1.一种高品位钼铁合金,其特征在于,其制备原料包括以下质量百分比的组分:

2.根据权利要求1所述的高品位钼铁合金,其特征在于,其制备原料包括以下质量百分比的组分:

3.根据权利要求1所述的高品位钼铁合金,其特征在于,其制备原料包括以下质量百分比的组分:

4.根据权利要求1所述的高品位钼铁合金,其特征在于,其制备原料包括以下质量百分比的组分:

5.根据权利要求1所述的高品位钼铁合金,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的高品位钼铁合金,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的高品位钼铁合金,其特征在于:

8.一种如权利要求1-5中任一项所述的高品位钼铁合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:


技术总结
本发明提供一种高品位钼铁合金及其制备方法,其制备原料包括以下质量百分比的组分:氧化钼50%‑80%、氧化铁皮或铁精粉3%‑9%、金属硅粉8%‑20%、碳化硅粉0.5%‑6%、铝粉1%‑10%、钢屑0%‑8%、生石灰1%‑7%。本发明的高品位钼铁合金及其制备方法,使用不含铁的金属硅粉及碳化硅替换了传统的硅铁粉作为还原剂,通过铝热反应及硅热反应带动碳化硅的还原,并且调整了各原料的配比,减少了钼铁合金中铁的补充原料,便于提高钼铁合金的品位,且配方可更好的控制铁量,降低了钼铁品位控制难度,提高了钼的回收率。

技术研发人员:侯志强,李波,张晗,郭钰龙,周陆生,孙肖肖,郝海涛,胡俊岩,吴彦,代礼冲,代桂荣
受保护的技术使用者:北京利尔高温材料股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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