4、熔炼过程
混合好的炉料装入熔炉内。 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焊插入点火物中摇晃,使点火物与下部炉料相通。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。
(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炉或炉料喷溅伤人,使合金含硅偏高。如果是发热量偏高,就要减少铝粒,增加硅铁粉的配入量;如果是炉料或砂窝潮湿,就要解决炉料和砂窝的干燥问题。
(2)反应过于激烈,大量喷溅,反应时间很短,结束快;结束后烟气明亮,炉渣粘稠,色泽蓝绿,取出的小钼铁样冷却后易碎裂,断面有亮星呈银白色。这是还原剂过多的表现,常导致合金硅高钼底,这时必须减少还原剂的配入量。
(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。
(4)反应进行缓慢,无明显正常烟气,反应时间长。这是炉料发热量不足所致。这往往导致合金含钼高,含硅也高,铁锭分层或偏析反应结束后的30分钟为金属颗粒镇静沉降时间,以保证渣中含钼在0.35%以下。打开渣口,炉渣流入渣罐中,取样分析钼含量。高于0.35%的富渣要返回熔炼。贫渣可以弃去或综合利用。放渣后,拔起炉筒,用铁勺从砂基上的金属锭中取铁样。合金表面光滑,微结绿渣,断口致密呈银灰色,结晶细小,无亮星,标志着钼铁质量良好。正常的合金、炉渣成分范围如下。,这时要检查炉料粒度、成分和含氧量,而后再根据具体情况调整配料比。
反应结束后的30分钟为金属颗粒镇静沉降时间,以保证渣中含钼在0.35%以下。打开渣口,炉渣流入渣罐中,取样分析钼含量。高于0.35%的富渣要返回熔炼。贫渣可以弃去或综合利用。放渣后,拔起炉筒,用铁勺从砂基上的金属锭中取铁样。合金表面光滑,微结绿渣,断口致密呈银灰色,结晶细小,无亮星,标志着钼铁质量良好。正常的合金、炉渣成分范围如下。
5、合金与炉渣成分
钼铁成分
|
Mo
|
Si
|
C
|
S
|
P
|
Cu
|
Su
|
Sb
|
As
|
Pb
|
%
|
59-61
|
0.5-1.0
|
0.05-0.10
|
0.05-0.08
|
0.03-0.04
|
0.1-0.5
|
0.01-0.04
|
0.01-0.04
|
0.01-0.02
|
0.0001-0.005
|
炉渣成分
|
Mo
|
SiO2
|
MgO
|
Al2O3
|
FeO
|
CaO
|
S
|
%
|
0.01-0.35
|
58-63
|
1.0-2.0
|
11-15
|
16-24
|
3-5
|
0.01-0.03
|
- 合金锭在砂窝中冷却7-8h,用特制夹具起铁。在锭底部烧结砂层要刮掉,锭的上部渣盖要用耙子推掉,锭的上部渣盖要用耙子推掉,再用压缩空气把熔渣吹尽。在水箱中用水冷却30min,水冷合金自然炸裂易于精整。为防止合金水冷生锈,水冷时间不易过长,要在中心还红热时即终止水冷,在自然降温时,合金借自身余热将残余水分烘干。
- 在精整前要取合金样进行分析,因为合金锭有偏析,所以应按下述方法取样:将金属锭平均分成三等分,在等分在线取三根金属柱,然后在这些金属柱上,自中心柱向边上柱的顺序分别均匀取4、3、2个试样,共计9个试样,然后混匀,每个样质量约200g,铁锭含钼偏析不得超过±3%。合金成分有偏析,碳与硫偏析不大,只中心部位略微偏高。钼与硅的偏析较大,钼含量在锭下部比上部高2%以上,而中心部位略微偏高,硅含量上部和中部位 相差约0.7%。这些说明偏析是极为严重的。精整时除要打去合金上的残渣和内部夹渣外,合金锭还要破碎到40-50mm后才能进行包装。
- 提高钼回收率是提高钼铁经济效益的根本措施。生产中造成钼损失的主要途径是烟气带走损失和炉渣损失。烟气中的钼主要以氧化钼粉尘的形式存在;炉渣中的钼主要是以金属颗粒的形式存在。目前,我国有的厂家采用大布袋除尘器来回收冶炼烟气中的含钼粉尘,收到了良好的效果。炉渣中的钼可采用重选或磁选的方法来回收。在生产中要 限度地把含钼金属颗粒从炉渣中沉降下来,这要求炉渣熔点低,不粘稠。因此,要使炉渣中的FeO含量保持在16%以上,并使炉料中的还原剂稍有过剩,具有足够的发热量。