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品完全符合現(xiàn)代煉鋼產業(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的優(yōu)勢有效應用于新型鐵合金的生產，同時充分利用原料的成分特點優(yōu)化鐵合金生產工藝。通過相關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品提供理論基礎，為新型鉻鉬鐵合金生產工藝提供參考，社會、經濟效益顯著，具有重要的應用價值。
　　以礦物直接合金化技術為

2、基礎，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，主要包括熱力學過程分析、動力學過程分析以及試驗論證等內容。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)損失嚴重的問題，應用前景廣泛。
　　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分析。熱力學計算結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，可以利用氧化鉬對高碳鉻鐵進行降碳、脫碳處理。結合爐渣分子-離子結構共存理論，建立了CaO-SiO2-FeO-MoO3-Cr2O3五元渣系活度計算模型。使用VB語言編寫程序實現(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、應動力學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Cr7C3(l)與MoO3(l)反應的相關動力學過程。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面積有利于提高相關還原反應速度，而反應產生的CO氣體還可攪拌熔池，促進泡沫渣的形成，也為還原反應提供了有利的動力學條件。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、動力學分析結果進行實驗驗證與探究，并在此基礎上進行了工業(yè)試驗。結果表明: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)、加快還原反應速率的措施，如造渣保護熔池、降低反應溫度、提高反應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進行預處理，使之生成CaMoO4參與還原反應，能有效抑