高碳鉻鐵與氧化鉬直接合金化冶煉過程研究.pdf

1、以高碳鉻鐵和氧化鉬為原料，研究和開發(fā)一種新型碳素鉻鉬鐵合金產(chǎn)品完全符合現(xiàn)代煉鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，對環(huán)境保護、節(jié)能減排、資源綜合利用意義重大。本課題將直接合金化煉鋼技術(shù)的優(yōu)勢有效應(yīng)用于新型鐵合金的生產(chǎn)，同時充分利用原料的成分特點優(yōu)化鐵合金生產(chǎn)工藝。通過相關(guān)理論分析與試驗研究為高碳鉻鐵與氧化鉬直接合金化冶煉一種碳素鉻鉬鐵產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)，為新型鉻鉬鐵合金生產(chǎn)工藝提供參考，社會、經(jīng)濟效益顯著，具有重要的應(yīng)用價值。
　　以礦物直接合金化技術(shù)為

2、基礎(chǔ)，本文研究了高碳鉻鐵與氧化鉬（鉬精礦）直接合金化冶煉過程，主要包括熱力學(xué)過程分析、動力學(xué)過程分析以及試驗論證等內(nèi)容。在含鉻、鉬合金鋼冶煉過程中使用這類碳素鉻鉬鐵合金產(chǎn)品，一方面可以降低合金元素添加成本，另一方面還可縮短冶煉周期，此外還能解決煉鋼過程中鉬元素添加沉降難、揮發(fā)損失嚴(yán)重的問題，應(yīng)用前景廣泛。
　　第一部分基于直接還原理論，對高碳鉻鐵和氧化鉬直接合金化冶煉過程進行了熱力學(xué)分析。熱力學(xué)計算結(jié)果論證了高碳鉻鐵與氧化鉬直接合

3、金化冶煉的可行性，一方面MoO3、CaMoO4均可被還原劑C、Si、Mn、Al、Fe有效還原，另一方面氧化鉬能與高碳鉻鐵中碳化鉻發(fā)生反應(yīng)，可以利用氧化鉬對高碳鉻鐵進行降碳、脫碳處理。結(jié)合爐渣分子-離子結(jié)構(gòu)共存理論，建立了CaO-SiO2-FeO-MoO3-Cr2O3五元渣系活度計算模型。使用VB語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)了活度計算，統(tǒng)計計算數(shù)據(jù)并分析了熔渣堿度R、MoO3及FeO含量對各組分活度的影響效果。
　　第二部分采用氣-液、液-液反

4、應(yīng)動力學(xué)模型分析了煉鋼溫度下外配C還原MoO3(g)、CaMoO4(l)以及無外配還原劑條件下鐵液內(nèi)Cr7C3(l)與MoO3(l)反應(yīng)的相關(guān)動力學(xué)過程。高溫下MoO3(g)在鐵液中極易被[C]還原，加快渣中鉬酸鈣、氧化鉬的擴散以及提高界面反應(yīng)面積有利于提高相關(guān)還原反應(yīng)速度，而反應(yīng)產(chǎn)生的CO氣體還可攪拌熔池，促進泡沫渣的形成，也為還原反應(yīng)提供了有利的動力學(xué)條件。使用氧化鈣對MoO3進行固定處理，促使CaMoO4的生成，能有效抑制氧化鉬揮

5、發(fā)。
　　第三部分針對前期的熱力學(xué)、動力學(xué)分析結(jié)果進行實驗驗證與探究，并在此基礎(chǔ)上進行了工業(yè)試驗。結(jié)果表明:Cr的冶煉損失很小，收得率最低能達到97.7％以上;Mo的還原率較高，但Mo的揮發(fā)損失直接影響Mo的收得率。所有能夠抑制氧化鉬揮發(fā)、加快還原反應(yīng)速率的措施，如造渣保護熔池、降低反應(yīng)溫度、提高反應(yīng)物濃度以及對氧化鉬進行固定處理，均能有效提高Mo的收得率。使用CaO對MoO3進行預(yù)處理，使之生成CaMoO4參與還原反應(yīng)，能有效抑