CN105200185B - 一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在30‑35％，铁水比例在65‑70％；冶炼工艺包括以下步骤：（一）配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢；（二）加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为5‑7分钟；（三）供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟2‑3min，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；（四）冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢，本发明减少了生产成本，减轻了环境负荷，提高了产品的竞争力。

Description

一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺

技术领域

本发明涉及冶金领域的一种冶炼工艺，具体的说是一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺。

背景技术

在传统冶炼工艺中，钼元素是以钼铁的形式加入精炼炉中的，这样的合金化工作简便快捷，但是钼铁的成本较高，增加了冶炼成本，而且，钼铁的生产往往出现高污染情况，不利于生态的保护，这种情况下，必须寻找钼铁的替代品，以便节省生产成本，减轻环境负荷，提高产品竞争力。

通常采用钼铁作为冶炼含钼合金钢的添加剂，但钼铁价格较高，冶金工作者开发了采用廉价的初级原料氧化钼作为钼的合金添加剂，钼铁较氧化钼在同等品味的收的率基础上，价格差距3000-5000元/吨。由于氧化钼在钢液中的熔化速度比钼铁快、合金化后钢液温降较小，加之氧化钼在价格、能源、环保方面的优势，近年来采用氧化钼直接合金化炼钢的工艺发展迅速；利用氧化钼代替钼铁直接合金化，在国外应用已经比较广泛，日本冶炼含钼合金钢时，氧化钼的平均消耗量占钼炉料总消耗量的81.1％(质量分数)，且不断增加。中国开展氧化钼代替钼铁炼钢的试验工作始于20世纪80年代，但由于推广不足，国内采用氧化钼直接合金化的钢厂不多，与国外相比还有很大差距。

钼的氧化物主要有MoO、MoO2、MoO3，其氧位依次递增，稳定性依次降低，在炼钢温度下，钼的氧化物极易被其它元素还原，常用的还原剂，C、Si、A1与MoO3的还原反应值远小于零，随着反应温度的不同，反应物质的状态会不同，反应产物的状态也不同，反应标准自由能小于O，即可反应，而实际上反应是否发生不仅取决于标准自由能，还取决于反应物与生成物的活度；由各氧化物生成反应的吉布斯自由能与温度关系可知，最不稳定的是钼的氧化物MoO3和MoO2，在炼钢条件下，钼的氧化物极容易被钢液中其他元素还原，甚至铁都能还原MoO3。

防止MoO3粉高温挥发研究。MoO3熔点795℃、沸点为1155℃。MoO3在熔化前就已开始升华，当温度达900～1100℃时，蒸发己相当快；三氧化钼熔点为795℃，700℃左右开始升华，到沸点1150℃升华剧烈，炼钢过程中容易随粉尘排出从而严重影响钼的收得率。但是氧化钼在高温下很容易挥发，因此需要选择合适的种类和比例的还原剂和抑制剂，制成自还原压块来保障钼的吸收率。一般采取三氧化钼和石灰混加的方式炼钢。三氧化钼和氧化钙均匀混合后，最终还原率明显高于块状氧化钼，添加CaO后，MoO3的挥发量明显减少，主要原因是MoO3在到达挥发温度之前就能和CaO反应生成稳定的钼酸钙；有研究氧化钼在电炉炼钢中的应用，分别在熔化期、氧化期及还原期加入氧化钼，对比钼的最终收得率，发现3种加入方式中钼的最终收得率均大于等于90％。随炉料加入和还原期加入收得率较高，氧化期加入也能维持一定回收率，但由于氧化期MoO3的活性较低，且现行炉料状况和淌渣操作存在的情况下，小部分未反应的氧化钼随炉渣流失，再加上还原条件不充分，造成钼的收得率偏低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

(1)如何在不影响加料、冶炼节奏以及未增加成本的前提下，将含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢直接合金化，从而完全替代钼铁；

(2)如何在使用钼氧化物替代钼铁的工艺下，使钼的收得率在96-99﹪，与钼铁的收得率相当，生产的产品满足质量要求，有效的降低了生产成本；

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在30-35％，铁水比例在65-70％；冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼2.5-7％；活性石灰7.5－9.5％；废钢84-89％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为5-7分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟2-3min，正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

本发明进一步的限定的技术方案为：

前述的含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在30％，铁水比例在70％；冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼2.5％；活性石灰9.5％；废钢88％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为5分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟2min，正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

前述的含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在35％，铁水比例在65％；冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼7％；活性石灰7.5％；废钢85.5％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为6分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟3min，正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

前述的含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在33％，铁水比例在67％；冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼6.5％；活性石灰9.5％；废钢84％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为7分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟3min，正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

本发明的有益效果是：在不影响加料，冶炼节奏的前提下，未增加成本的基础上，将含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢直接合金化，完全替代钼铁，此工艺下钼的收得率在96-99﹪，与钼铁的收得率相当，生产的产品满足质量要求，有效的降低了生产成本，减轻了环境负荷，提高了产品的竞争力。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在30％，铁水比例在70％；所述冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼2.5％；活性石灰9.5％；废钢88％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为5分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟2min，正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

实施例2

本实施例提供一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在35％，铁水比例在65％；所述冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼7％；活性石灰7.5％；废钢85.5％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为6分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟3min，正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

实施例3

本实施例提供一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，采用交流电弧炉，废钢比例在33％，铁水比例在67％；所述冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼6.5％；活性石灰9.5％；废钢84％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为7分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟3min，正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，其特征在于，采用交流电弧炉，废钢比例在30-35％，铁水比例在65-70％；所述冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼2.5-7％；活性石灰7.5－9.5％；废钢84-89％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为5-7分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟2-3min，所述正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

2.根据权利要求1所述的含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，其特征在于：采用交流电弧炉，废钢比例在30％，铁水比例在70％；所述冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼2.5％；活性石灰9.5％；废钢88％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为5分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟2min，所述正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

3.根据权利要求1所述的含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，其特征在于：采用交流电弧炉，废钢比例在35％，铁水比例在65％；所述冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼7％；活性石灰7.5％；废钢85.5％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为6分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟3min，所述正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。

4.根据权利要求1所述的含钼氧化物在高铁水比电炉炼钢合金化的冶炼工艺，其特征在于：采用交流电弧炉，废钢比例在33％，铁水比例在67％；所述冶炼工艺包括以下步骤：

(一)配料：将氧化钼块放在料篮的最底层，上面铺上活性石灰，最上层装入废钢，氧化钼、活性石灰和废钢的重量比分别为：氧化钼6.5％；活性石灰9.5％；废钢84％；

(二)加料：从炉底至上层的料的顺序为：氧化钼、石灰、废钢，加料同时快速自动加入铁水，加铁水时间为7分钟；

(三)供氧：将供氧时间较正常操作供氧延迟3min，所述正常操作供氧为加料后立即开始供氧，控制流渣，不能出现流渣的情况，用以防止初期渣中的钼还未完全熔到钢水中；

(四)冶炼：按现有技术正常冶炼至出钢。