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(duì)環(huán)境保護(hù)、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(shì)有效應(yīng)用于新型鐵合金的生產(chǎn)，同時(shí)充分利用原料的成分特點(diǎn)優(yōu)化鐵合金生產(chǎn)工藝。通過相關(guān)理論分析與試驗(yàn)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(huì)、經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有重要的應(yīng)用價(jià)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(dòng)力學(xué)過程分析以及試驗(yàn)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(duì)高碳鉻鐵和氧化鉬直接合金化冶煉過程進(jìn)行了熱力學(xué)分析。熱力學(xué)計(jì)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(duì)高碳鉻鐵進(jìn)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(jì)算模型。使用VB語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)了活度計(jì)算，統(tǒng)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)并分析了熔渣堿度R、MoO3及FeO含量對(duì)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(dòng)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(dòng)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(kuò)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(jìn)泡沫渣的形成，也為還原反應(yīng)提供了有利的動(dòng)力學(xué)條件。使用氧化鈣對(duì)MoO3進(jìn)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(duì)前期的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與探究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。結(jié)果表明:Cr的冶煉損失很小，收得率最低能達(dá)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(hù)熔池、降低反應(yīng)溫度、提高反應(yīng)物濃度以及對(duì)氧化鉬進(jìn)行固定處理，均能有效提高M(jìn)o的收得率。使用CaO對(duì)MoO3進(jìn)行預(yù)處理，使之生成CaMoO4參與還原反應(yīng)，能有效抑