CN115820979B - 一种钼精矿直接合金化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种钼精矿直接合金化方法，包括：在转炉出完上一炉钢后，根据所冶炼钢种钼含量要求，由转炉高位料仓加入钼精矿球；打开转炉底吹气体，促进钼精矿球受热、分解，预定时间后下氧枪进行溅渣护炉操作，控制溅渣护炉结束转炉熔池温度；加废钢、兑铁水开始转炉冶炼，控制转炉终点温度、C含量、炉渣氧化性。本发明提出采用钼精矿替代钼铁直接合金化的方法，利用转炉余渣热量以及转炉底吹促进钼精矿受热、分解释放硫蒸气，减少硫进入钢水；同时通过控制转炉终点温度、C含量、炉渣氧化性，可以减少钼的氧化。
Description
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种钼精矿直接合金化方法。
背景技术
钼元素与其它合金元素共同作用能够提高钢铁材料的强度、硬度和耐腐蚀性，因此是合金钢中常用的合金元素。
自然界中，Mo的主要存在形式为辉钼矿，化学式为MoS2，目前冶炼含钼钢主要采用钼铁作为合金化原料；然而钼铁价格昂贵、生产过程能耗高、污染严重；当前钼铁生产主要采用炉外法，也叫硅铝热法；该工艺以钼精矿(MoS2)为原料，在多膛炉中进行氧化焙烧，得到S质量分数低于0.07％的焙烧钼矿；用硅铁和少量金属铝作为还原剂，钢屑(或氧化铁皮、铁鳞等)作为合金中铁料的补充来源，硝石作补热剂，萤石作熔剂，与焙烧钼矿按一定比例混合装入炉中进行熔炼；该工序冶炼1吨55％Mo的标准钼铁单位消耗为：钼矿(按45％Mo折算，钼的回收率为98.33％)1213kg；硅铁339～350kg；铁磷250kg；钢屑260～270kg；铝粒45～60kg；萤石30kg；硝石40kg；同时，生产钼铁时会产生大量烟尘和NOX气体，伴生有Al粒、硝石、硅铁等致癌物质。
国内部分厂家或学者研究了利用氧化钼替代钼铁直接合金化的工艺；例如专利CN103627846A公开了氧化钼直接合金化炼钢的方法，方法包括向电弧炉中加入混料和金属料，混料为氧化钼与石灰的混合物，金属料由铁水与固体钢铁料构成，其中，基于金属料的总重量，铁水的含量≥50wt％；钼的收得率可控制在90％以上。
当前，关于含钼钢生产的直接合金化研究主要集中于氧化钼(MoO3、MoO2)的直接合金化；氧化钼的获得需要将钼精矿(MoS2)进行氧化焙烧，同时氧化钼在597～1151℃具有严重挥发性，氧化钼替代钼铁直接合金化需要添加石灰、石灰石或氧化镁等物质抑制氧化钼的挥发，同时需要额外添加碳粉、硅铁粉、碳化硅、碳化钙、铝或直接利用钢水中的C、Si、Al等元素作为还原剂。
发明内容
针对现有工艺的不足，本发明提出采用钼精矿替代钼铁直接合金化的方法，利用转炉余渣热量以及转炉底吹促进钼精矿受热、分解释放硫蒸气，减少硫进入钢水；同时通过控制转炉终点温度、C含量、炉渣氧化性，可以减少钼的氧化。
本发明所采用的技术方案是：一种钼精矿直接合金化方法包括以下步骤：
(1)在转炉出完上一炉钢后，根据所冶炼钢种钼含量要求，由转炉高位料仓加入钼精矿球；
(2)打开转炉底吹气体，促进钼精矿球受热、分解，2～3min之后下氧枪进行溅渣护炉操作；
(3)加废钢、兑铁水开始转炉冶炼，控制转炉终点温度、C含量、炉渣氧化性和炉渣碱度。
步骤(1)中钼精矿球的主要成分为：Mo≥45％、P≤0.03％、Cu≤0.40％、其余为杂质，钼精矿球粒度为10mm～30mm。
步骤(2)中转炉底吹气体流量控制在400Nm3/h～600Nm3/h，溅渣护炉结束转炉熔池温度在1350℃～1450℃。
步骤(3)中转炉终点温度控制在1650℃～1680℃，转炉终点C含量为0.08％～0.15％，转炉终点磷含量≤0.025％，控制转炉终点炉渣碱度R(CaO/SiO2)：3.0～3.5，FeO：10.0％～15.0％。
本发明的有益效果：
1、采用钼精矿替代常规钼铁直接合金化生产含钼钢，可以省去高能耗、高污染的钼铁冶炼工序，减少环境污染的同时，降低生产成本。
具体实施方式
一种钼精矿直接合金化方法包括以下步骤：
实施例1
(1)在转炉出完上一炉钢后，由转炉高位料仓加入407kg钼精矿球；
(2)打开转炉底吹气体，设置底吹气体流量为450Nm3/h，2min之后下氧枪进行溅渣护炉操作，溅渣护炉结束转炉熔池温度为1387℃；
(3)加入25t废钢+120t铁水，铁水硫含量为0.025％，之后开始转炉冶炼，转炉终点测温、取钢水样和炉渣样。
转炉终点情况：终点温度1663℃；终点成分：C 0.09％，Mo 0.136％，P 0.015％，S0.027％；钼的收得率为95.9％，钼精矿中硫的吸收率为5.3％。
终点炉渣：碱度3.2，FeO 14.2％。
实施例2
(1)在转炉出完上一炉钢后，由转炉高位料仓加入420kg钼精矿球；
(2)打开转炉底吹气体，设置底吹气体流量为550Nm3/h，2.5min之后下氧枪进行溅渣护炉操作，溅渣护炉结束转炉熔池温度为1379℃；
(3)加入25t废钢+120t铁水，铁水硫含量为0.024％，之后开始转炉冶炼。转炉终点测温、取钢水样和炉渣样。
转炉终点情况：终点温度1671℃；终点成分：C 0.12％，Mo 0.142％，P 0.013％，S0.025％；钼的收得率为97.1％，钼精矿中硫的吸收率为3.9％。
终点炉渣：碱度3.4，FeO 13.4％。
对比例1
与实施例1相比，对比例1降低了底吹气体流量，同时溅渣护炉操作后温度偏低，该对比例转炉终点硫含量偏高，造成精炼脱硫压力大。
(1)在转炉出完上一炉钢后，由转炉高位料仓加入416kg钼精矿球；
(2)打开转炉底吹气体，设置底吹气体流量为300Nm3/h，2min之后下氧枪进行溅渣护炉操作，溅渣护炉结束转炉熔池温度为1320℃；
(3)加入25t废钢+120t铁水，铁水硫含量为0.023％，之后开始转炉冶炼，转炉终点测温、取钢水样和炉渣样。
转炉终点情况：终点温度1658℃；终点成分：C 0.10％，Mo 0.135％，P 0.016％，S0.043％；钼的收得率为93.2％，钼精矿中硫的吸收率为24.4％。
终点炉渣：碱度3.2，FeO 13.9％。
对比例2
与实施例2相比，对比例2转炉终点钢水和炉渣氧化性较强，该对比例转炉终点Mo含量偏低，硫含量偏高，造成钼精矿中Mo收得率低，精炼脱硫压力大。
(1)在转炉出完上一炉钢后，由转炉高位料仓加入417kg钼精矿球；
(2)打开转炉底吹气体，设置底吹气体流量为550Nm3/h，2.5min之后下氧枪进行溅渣护炉操作，溅渣护炉结束转炉熔池温度为1395℃；
(3)加入25t废钢+120t铁水，铁水硫含量为0.023％，之后开始转炉冶炼。转炉终点测温、取钢水样和炉渣样。
转炉终点情况：终点温度1664℃；终点成分：C 0.05％，Mo 0.128％，P 0.010％，S0.038％；钼的收得率为88.2％，钼精矿中硫的吸收率为18.9％。
终点炉渣：碱度2.8，FeO 18％。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种钼精矿直接合金化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在转炉出完上一炉钢后，根据所冶炼钢种钼含量要求，由转炉高位料仓加入钼精矿球；
钼精矿球的主要成分为：Mo≥45％、P≤0.03％、Cu≤0.40％、其余为杂质；
步骤二、打开转炉底吹气体，促进钼精矿球受热、分解，预定时间后下氧枪进行溅渣护炉操作，控制溅渣护炉结束转炉熔池温度；
预定时间为2～3min；
钼精矿球的粒度为10～30mm；
转炉底吹气体的流量控制在400～600Nm3/h；
溅渣护炉结束转炉熔池温度在1350～1450℃；
步骤三、加废钢、兑铁水开始转炉冶炼，控制转炉终点温度、C含量、转炉终点磷含量、转炉终点炉渣碱度、FeO含量；
转炉终点温度控制在1650℃～1680℃。
2.根据权利要求1所述的钼精矿直接合金化方法，其特征在于，转炉终点C含量为0.08％～0.15％。
3.根据权利要求1所述的钼精矿直接合金化方法，其特征在于，转炉终点磷含量≤0.025％。
4.根据权利要求1所述的钼精矿直接合金化方法，其特征在于，转炉终点炉渣碱度：3.0～3.5，FeO含量：10.0％～15.0％。
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| CN115820979A (zh) | 2023-03-21 |
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