CN106591580A - 一种低含量钨矿制备钨铁合金的新方法 - Google Patents
一种低含量钨矿制备钨铁合金的新方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种低含量钨矿制备钨铁合金的新方法,属于冶金技术领域,特别涉及铝热法制备钨铁合金和电弧加热精炼脱钨,包括:铝热法制备钨铁合金和电弧加热精炼喷铝贫渣二个步骤。本发明利用铝热法和电弧加热喷铝,具方法简单,能耗低,成本低,氧化钨收率高的特点。
Description
技术领域
001本发明属于冶金技术领域,特别涉及一种铝热法生产钨铁合金和电弧加热生产钨铁合金的方法。
背景技术
002 钨是生产各种合金钢的主要原料,其世界产量的80%用于各种合金工具钢、合金结构钢和其它牌号的合金,在机械工业以及其它高科技领域中得到广泛的应用。钨在钢和其它合金中的主要作用是:在不降低材料塑性的情况下,提高材料的硬度和耐磨性。
003 目前,钨铁合金的生产方法主要是取铁法、积块法和铝热法三种方法得到。
004 取铁法采用三相开口电炉,用碳和硅做还原剂,此法周期长,为连续作业。
005 积块法采用精炼电炉,分为三期,周期长,为连续作业。
006 采用上述两种方法生产钨铁合金,从生产开始就需电加热,存在生产周期长,设备复杂,连续作业的缺点。
007 铝热法用铝作为还原剂,将铝、钨精矿、铁鳞、造渣剂、发热剂等混合装炉,直接点火反应制取钨铁合金,存在的问题是收率较低,且合金和渣分离不好,渣中氧化钨含量达到6-10%。
发明内容
008 本发明的目的是提供一种工艺简单,间断作业,并能够充分提高钨收率、降低钨渣中氧化钨的含量,使其氧化钨含量降低到0.5%以下。
009 为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种低含量钨矿生产钨铁合金的新方法,包括两个步骤:
1)铝热法生产钨铁合金:
a)原料处理:
将低含量钨矿烘干焙烧,除水分;
将铁鳞焙烧去除油污;
将石灰、萤石烘干去除水分;
将铝粒进行烘干筛分,使其粒度控制在0.1~1mm。
b)添加镁铝粉,将上述原料按照质量百分百进行计算配比:低含量钨矿:镁铝粉:铝粉:铁鳞:石灰:萤石=1:0-0.5:0.1-0.35:0.1-0.2:0.05-0.15:0.06-0.2,混料。
c)将上述混合物料装入反应容器中,点燃使其反应,得到低于目标含量5%的钨铁。
2)电弧加热精炼脱钨,铝热法制备钨铁合金和电弧加热精炼喷铝贫渣步骤:
d)反应结束后,立即将上述装有反应后的物料进行精炼喷吹贫渣,通电参数:110V,电流:7500A,通电时间:5~25分钟,以喷吹铝量:钨矿量=0.005~0.015:1的量进行,喷吹量可根据热渣颜色进行调整,如有必要,进行二次喷吹。
e)精炼结束后,放置自然冷却,待24小时后取出合金,得到含量为目标含量的钨铁合金。
本发明步骤中所涉及到的化学反应为:
WO3 + 2Al = W + Al2O3
3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3
010本发明的优点是:
利用铝热法生产较低含量钨铁,再利用电弧加热精炼还原渣中氧化钨贫渣,得到目标含量的钨铁合金,方法简单,能耗低,成本低,氧化钨收率高。
具体实施方式
011本发明的具体实施方式为参见实施例。
实施例:
一种低含量钨矿制备钨铁合金的新方法,包括两个步骤:
1)铝热法生产钨铁合金:
a)原料处理:
将低含量钨矿烘干焙烧,除水分;
将铁鳞焙烧去除油污;
将石灰、萤石烘干去除水分;
将铝粒进行烘干筛分,使其粒度控制在0.1~1mm。
b)添加镁铝粉,将上述原料按照质量百分百进行计算配比:低含量钨矿:镁铝粉:铝粉:铁鳞:石灰:萤石=1:0.01:0.18:0.17:0.05:0.05,混料。
c)将上述混合物料装入反应容器中,点燃使其反应,得到含量75%左右的含量钨铁。
2)电弧加热精炼脱钨,铝热法制备钨铁合金和电弧加热精炼喷铝贫渣:
d)反应结束后,立即将上述装有反应后的物料进行精炼喷吹贫渣,通电参数:110V,电流:7500A,通电时间:5~25分钟,以喷吹铝量:钨矿量=0.01:1的量进行。
e)精炼结束后,放置自然冷却,待24小时后取出合金,得到含量为80%左右的钨铁合金。
012 在本实施例中:原料钨精矿的组成为:WO3:60.58%,SiO2:1.69%,P:0.044%,S:0.61%;
013 铝粉组成为:Al:98.13%,Fe:0.24%,Cu:0.03%,Si:0.26%;
014 铁鳞中铁占70%,石灰中CaO大于85%,萤石中CaF2大于98%。
015 本发明通过对其产品的分析,各组分重量百分比为:W 80.13%,Si 0.62%,Cu0.098%,Mn 0.36%,C 0.11%,S 0.024%,P ≤0.05%。
Claims (5)
1.一种低含量钨矿制备钨铁合金的新方法,其特征在于,该方法包括两个步骤:
1)铝热法生产钨铁合金步骤:
a)原料处理:
将低含量钨矿烘干焙烧,除水分;
将铁鳞焙烧去除油污;
将石灰、萤石烘干去除水分;
将铝粒进行烘干筛分,使其粒度控制在0.1~1mm;
b)添加镁铝粉,将上述原料按照质量百分百进行计算配比:低含量钨矿:镁铝粉:铝粉:铁鳞:石灰:萤石=1:0-0.5:0.1-0.35:0.1-0.2:0.05-0.15:0.06-0.2,混料;
c)将上述混合物料装入反应容器中,点燃使其反应,得到低于目标含量5%的钨铁;
2)电弧加热精炼脱钨,铝热法制备钨铁合金和电弧加热精炼喷铝贫渣步骤:
d)反应结束后,立即将上述装有反应后的物料进行精炼喷吹贫渣,通电参数:110V,电流:7500A,通电时间:5~25分钟,以喷吹铝量:钨矿量=0.005~0.015:1的量进行,喷吹量可根据热渣颜色进行调整,如有必要,进行二次喷吹;
e)精炼结束后,放置自然冷却,待24小时后取出合金,得到含量为目标含量的钨铁合金。
2.根据权利要求1所述的制备钨铁合金的新方法,其特征在于步骤1)中钨精矿和铁鳞烘干焙烧温度为300~600度。
3.根据权利要求1所述的制备钨铁合金的新方法,其特征在于步骤1)石灰、萤石的烘干温度为100~300度。
4.根据权利要求1所述的制备钨铁合金的新方法,其特征在于步骤1)铝粒的烘干温度为100~200度。
5.根据权利要求1所述的制备钨铁合金的新方法,其特征在于步骤2)中喷吹量根据钨渣颜色进行二次喷吹,喷吹至钨渣颜色发白。
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WO2018228141A1 (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | 东北大学 | 基于铝热自蔓延梯度还原与渣洗精炼制备钨铁合金的方法 |
CN110656273A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-07 | 中色(宁夏)东方集团有限公司 | 一种碳还原制备钨铁合金的方法 |
CN112430756A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-03-02 | 中色(宁夏)东方集团有限公司 | 铌铁合金生产方法 |
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