RU2078843C1

RU2078843C1 - Method of charge preparation for ferromolybdenum production

Info

Publication number: RU2078843C1
Application number: RU94001532A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Сафронов; В.А. Козин; М.С. Исламов
Original assignee: Камский политехнический институт
Priority date: 1994-01-17
Filing date: 1994-01-17
Publication date: 1997-05-10

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method of charge preparation for ferromolybdenum production provides for mixing of molybdenum-bearing material, iron scrap, iron-bearing material, slag forming material and reducer. Mixture in arbitrary ratio of gas flow filtration wastes products from aggregate for gas-thermal molybdenization of pieces by spraying and molybdenum slime is used as molybdenum-bearing material. Mixture of powder-shaped lime, dispersion wastes from alloy crashing and aluminum cuttings in mass ratio of 1 : 0.8 : 0.15 is used as slag forming material and reducer. Iron dust from shot-blasting apparatuses is used as iron-bearing material. The components are mixed with liquid wastes of itching reagent, for example, ferric chloride till paste-shaped state. Then paste is dried till it breaks for separate lumps, load in arc furnace under layer of iron scrap with following ratio of mixture components, mass %: gas flow filtration wastes products from aggregate for gas-thermal molybdenization and molybdenum slime 49 - 45; powder-shaped lime, dispersed wastes from alloy crushing and aluminum cuttings 7 - 24; iron dust from shot-blasting apparatuses 3 - 16; liquid wastes of itching reagent 10 - 18; iron scrap 19 - 35. EFFECT: improved process. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к производству ферромолибдена, используемого в качестве лигатуры, и предназначено для реализации преимущественно в электросталеплавильном производстве литейных цехов машиностроительных заводов. The invention relates to metallurgy, and more particularly, to the production of ferromolybdenum used as a ligature, and is intended to be implemented mainly in the electric steelmaking of foundries of engineering plants.

Известен способ подготовки шихты для выплавки ферросплавов, включающий в совместное или раздельное измельчение до 80-85% фракций компонентов в дезинтеграторе и последующее окускование со связующим веществом [1]
Известен способ подготовки шихты для получения ферромолибдена, заключающийся в металлотермической плавке молибденового концентрата, получаемого флотационным обогащением с последующим обжигом молибденита MoS₂, с добавлением железной руды, железной стружки и в качестве восстановителя высококремнистого ферросилиция и алюминия [2] Содержание молибдена в рудах невелико; используются руды, содержащие менее 0,2% молибдена. Эти руды подвергаются флотационному обогащению, в результате которого получаются концентраты, содержащие около 50% MoS₂ и 30% S. Концентраты подвергаются окислительному обжигу в многоподовых печах. Получаемый в результате обжига концентрат и составляет основу шихты для получения ферромолибдена. Подготовка концентрата является трудоемким процессом, что и обусловливает большие затраты на производство ферромолибдена. Большие затраты на производство являются существенным недостатком известного способа получения ферромолибдена.A known method of preparing a mixture for smelting ferroalloys, including joint or separate grinding up to 80-85% of the fractions of the components in the disintegrator and subsequent agglomeration with a binder [1]
A known method of preparing the mixture to obtain ferromolybdenum, which consists in metallothermal smelting of molybdenum concentrate obtained by flotation enrichment followed by roasting of molybdenite MoS ₂ , with the addition of iron ore, iron shavings and as a reducing agent of high-silicon ferrosilicon and aluminum [2] The molybdenum content in ores is low; ores containing less than 0.2% molybdenum are used. These ores undergo flotation enrichment, resulting in concentrates containing about 50% MoS ₂ and 30% S. Concentrates undergo oxidative roasting in multi-hearth furnaces. The concentrate obtained as a result of firing forms the basis of the mixture for producing ferromolybdenum. Preparation of the concentrate is a laborious process, which leads to high costs for the production of ferromolybdenum. High production costs are a significant disadvantage of the known method for producing ferromolybdenum.

В то же время на ряде машиностроительных предприятий накапливаются неиспользуемые молибденосодержащие отходы. At the same time, a number of machine-building enterprises accumulate unused molybdenum-containing waste.

Изобретение направлено на снижение затрат на производство ферромолибдена. The invention is aimed at reducing the cost of production of ferromolybdenum.

Для этого в известном способе подготовки шихты для получения ферромолибдена, заключающемся в плавке в плавильном агрегате шихты, путем перемешивания молибденсодержащего компонента железного лома и алюминия; в качестве молидбенсодержащего компонента берут 40-55% смеси в произвольном соотношении продукта фильтрации газового потока с установок для газотермической молибденизации изделий напылением и молибденового шлама, образующегося при шлифовании изделий после напыления, добавляют к молибденсодержащему компоненту шлакообразующие и восстановителей в количестве 7-24% в виде смеси порошкообразной извести, дисперсных отходов от дробления лигатуры ФСМг-5, ФСМг-7, содержащей 4,5-8% Mg, 0,5-2% Са, и алюминиевой стружки в массовом соотношении 1:0,8:0,15, а также железную пыль из дробометных аппаратов в количестве 3-16 мас. замешивают эти компоненты на жидких отходах травителя (раствора хлорного железа), взятого в количестве 10-18 мас. до пастообразного состояния, пасту сушат до растрескивания на отдельные комки, загружают в дуговую печь под слой железного лома, который берут в количестве 19-35 мас. и осуществляют плавку, разливку и дробление на требуемые фракции затвердевшего фермолибдена. To do this, in the known method of preparing the mixture to obtain ferromolybdenum, which consists in melting in the melting unit of the mixture, by mixing the molybdenum-containing component of iron scrap and aluminum; as a molybdenum-containing component, take 40-55% of the mixture in an arbitrary ratio of the gas stream filtration product from plants for gas-thermal molybdenization of sprayed products and molybdenum sludge formed during grinding of products after spraying, slag-forming and reducing agents are added to the molybdenum-containing component in an amount of 7-24% in the form a mixture of powdered lime, dispersed waste from crushing of the FSMg-5, FSMg-7 ligature containing 4.5-8% Mg, 0.5-2% Ca, and aluminum shavings in a mass ratio of 1: 0.8: 0.15, as well as eleznuyu dust drobometnyh aids in an amount of 3-16 wt. knead these components on the liquid waste of the etchant (solution of ferric chloride), taken in an amount of 10-18 wt. to a pasty state, the paste is dried until cracked into separate lumps, loaded into an arc furnace under a layer of iron scrap, which is taken in an amount of 19-35 wt. and carry out melting, casting and crushing into the required fractions of hardened fermolybdenum.

Все используемые составляющие шихты являются в сущности отходами производства, чем и объясняется их низкая стоимость, значительно снижающая затраты на производство ферромолибдена. При реализации предлагаемого способа за счет дополнительного использования активных раскислителей Ca и Mg, входящих в отсев лигатуры, достигается снижение потерь молибдена, более полый переход его в ферросплав. Шлак опытных плавок содержит в своем составе не более 0,0,5% Mo, в то время как при известном способе получения ферромолибдена содержание молибдена в шлаке превышает 0,1%
В доступной научно-технической и патентной литературе отсутствуют сведения о способах подготовки шихты для получения ферромолибдена, идентичных предлагаемому способу, поэтому отличительные признаки предлагаемого технического решения следует считать существенными.All used constituents of the charge are essentially production wastes, which explains their low cost, which significantly reduces the cost of producing ferromolybdenum. When implementing the proposed method due to the additional use of active deoxidizers Ca and Mg included in the screening of the ligature, a reduction in molybdenum losses is achieved, its hollow transition to ferroalloy. The slag of experimental swimming trunks contains not more than 0.05% Mo, while in the known method for producing ferromolybdenum, the content of molybdenum in the slag exceeds 0.1%
In the available scientific, technical and patent literature, there is no information on the methods for preparing the mixture for producing ferromolybdenum identical to the proposed method, therefore, the distinguishing features of the proposed technical solution should be considered significant.

Рассмотрим сущность изобретения более подробно. Как указывалось выше, молибденсодержащий компонент шихты готовят из продукта фильтрации газового потока с установок для газотермической молибденизации изделий напылением, например, напылением с помощью аппарата марки МГП-2 [3] и молибденового шлама, образующегося при шлифовании изделий после напыления. Эти материалы смешиваются в произвольном соотношении. Consider the invention in more detail. As mentioned above, the molybdenum-containing component of the charge is prepared from the product of gas flow filtration from plants for gas-thermal molybdenization of products by spraying, for example, by spraying using an apparatus of the MGP-2 brand [3] and molybdenum sludge formed during grinding of products after spraying. These materials are mixed in an arbitrary ratio.

В полученный молибденосодержащий компонент шихты в количестве 40-55 мас. вводят смесь шлакообразующих и восстановителей, общее количество которых колеблется от 7 до 24 мас. Нижний предел 7% обусловлен тем, что при меньшем содержании ошлаковывается не все примеси в случае высокого содержания молибденового шлама в молибденсодержащем компоненте шихты. Верхний предел 24% ограничен тем, что при превышении его образуется неоправданно большое количество шлака, а выплавленный ферромолибден оказывается насыщенным непрореагировавшими элементами-восстановителями. In the resulting molybdenum-containing component of the mixture in an amount of 40-55 wt. a mixture of slag-forming and reducing agents is introduced, the total amount of which varies from 7 to 24 wt. The lower limit of 7% is due to the fact that not all impurities are slagged at a lower content in the case of a high content of molybdenum sludge in the molybdenum-containing component of the charge. The upper limit of 24% is limited by the fact that when it is exceeded, an unreasonably large amount of slag is formed, and the smelted ferromolybdenum is saturated with unreacted reducing elements.

Соотношение 1: 0,8: 0,15 порошкообразной извести, дисперсных отходов от дробления лигатуры ФСМг-5, ФСМг-7 (содержащей 4,5-8% Mg и 0,5-2% Ca) и алюминиевой стружки в смеси шлакообразующих и восстановителей обеспечивает максимальное восстановление Mo и определено экспериментально. The ratio of 1: 0.8: 0.15 of powdered lime, dispersed waste from crushing of the FSMg-5, FSMg-7 ligatures (containing 4.5-8% Mg and 0.5-2% Ca) and aluminum chips in a mixture of slag-forming and reducing agents provides maximum recovery of Mo and is determined experimentally.

В шихту вводят также железную пыль из дробеметных аппаратов 3-16 мас. которая в шихте является источником железа и участвует в реакции отверждения смеси при окомковании молибденосодержащего компонента. Количество вводимой железной пыли может колебаться от 3 до 16 мас. Введение железной пыли в количестве менее 3% не обеспечивает достаточной прочности окомкованной шихты, а свыше 16% снижает количество железного лома, загружаемого в дуговую печь настолько, что делает режим горения дуги на стадии плавления неустойчивыми. Iron dust from shot blasting machines of 3-16 wt.% Is also introduced into the charge. which in the charge is a source of iron and is involved in the curing reaction of the mixture during pelletizing of the molybdenum-containing component. The amount of introduced iron dust can range from 3 to 16 wt. The introduction of iron dust in an amount of less than 3% does not provide sufficient strength for the pelletized charge, and more than 16% reduces the amount of iron scrap loaded into the arc furnace so that it makes the arc burning mode unstable at the melting stage.

Подготовленные составляющие шихты замешивают на жидких отходах травителя (раствор хлорного железа) до пастообразного состояния. Отходы травителя вместе с железной пылью, введенной ранее, играют роль связующего и придают прочность окомкованному продукту после сушки. The prepared components of the mixture are kneaded on the liquid waste of the etchant (a solution of ferric chloride) to a pasty state. The etchant waste together with the iron dust introduced earlier play the role of a binder and give strength to the pelletized product after drying.

Количество отходов травителя колеблется от 10 до 18 мас. Если количество этой добавки менее 10 мас. то жидкой прослойки между частицами смеси оказывается недостаточно, чтобы обеспечить прочную механическую связь частиц при окомковании, и, кроме того, малым оказывается количество образующегося в смеси золя Fe₂O₃nH₂O, который вследствие огеливания в процессе сушки окомкованной шихты придает ей необходимую прочность. При введении же отходов травителя в количестве более 18 мас. жидкой фазы становится настолько много, что каждая частица смеси со всех сторон оказывается окруженной жидкой оболочкой, и механическая связь между частицами существенно ослабевает вследствие переувлажнения смеси, что дает невозможным окусковывание шихты. Сушку проводят при комнатной температуре или в печах с температурой не выше 150^oC.The amount of waste etchant ranges from 10 to 18 wt. If the amount of this additive is less than 10 wt. then the liquid layer between the particles of the mixture is not enough to provide a strong mechanical bond of the particles during pelletizing, and, in addition, the amount of Fe ₂ O ₃ nH ₂ O sol formed in the mixture is small, which, due to gelling, during drying of the pelletized mixture, gives it the necessary strength . With the introduction of the same etchant waste in an amount of more than 18 wt. the liquid phase becomes so much that each particle of the mixture is surrounded on all sides by a liquid shell, and the mechanical bond between the particles is significantly weakened due to overmoistening of the mixture, which makes it impossible to agglomerate the charge. Drying is carried out at room temperature or in ovens with a temperature not exceeding 150 ^o C.

Плавку ферромолибдена осуществляют в электроплавильных агрегатах. Предпочтительно использование дуговых печей, создающих активную шлаковую фазу. Шихтовые материалы в виде окомкованных кусков смеси молибденсодержащего компонента, шлакообразующих, восстановителей и отходов травителя загружают в дуговую печь под слой железного лома. Количество железного лома составляет 19-35 мас. Если в завалке содержится железного лома менее 19% то нарушаются условия зажигания и горения дуги на начальной стадии плавки, а при содержании свыше 35% резко падает (до 40% и менее) содержание молибдена в выплавленном ферросплаве, что ухудшает качество получаемого продукта настолько, что делает весьма проблематичной операцию дробления ферросплава в связи с возросшей прочностью и вязкостью материала. Ferromolybdenum smelting is carried out in electric smelting units. The use of arc furnaces creating an active slag phase is preferred. Burden materials in the form of pelletized pieces of a mixture of a molybdenum-containing component, slag-forming agents, reducing agents, and etching wastes are loaded into an arc furnace under a layer of scrap iron. The amount of scrap iron is 19-35 wt. If the filling contains scrap iron of less than 19%, then the ignition and burning conditions of the arc are violated at the initial stage of melting, and when the content is more than 35%, the molybdenum content in the smelted ferroalloy drops sharply (which degrades the quality of the resulting product so much that makes the ferroalloy crushing operation very problematic due to the increased strength and viscosity of the material.

По окончании плавки производят разливку жидкого сплава в формы с последующим дроблением затвердевшего ферромолибдена на требуемые по условиям применения фракций. At the end of the smelting, the liquid alloy is poured into molds, followed by crushing of the hardened ferromolybdenum into fractions required by the conditions of use.

Примеры реализации способа приведены в таблице. Шихту составляли при различном соотношении (мас.) входящих компонентов (см. таблицу). Плавки проводились в электродуговой печи ДСП-12. Examples of the method are shown in the table. The mixture was made at a different ratio (wt.) Of the incoming components (see table). The melts were carried out in an electric arc furnace DSP-12.

Claims

A method of preparing a mixture for producing ferromolybdenum, including preparing a mixture consisting of a molybdenum-containing material, iron-containing material, scrap iron, slag-forming material and a reducing agent, loading and melting it in a melting unit, characterized in that a mixture with an arbitrary ratio of product waste is used as a molybdenum-containing material gas flow filtration from plants for gas-thermal molybdenization of sprayed products and molybdenum sludge, as slag-forming material and reducing agent - a mixture of powdered lime, dispersed waste from crushing ligatures and aluminum shavings in a mass ratio of 1 0.8 0.15, respectively, and as iron-containing material, iron dust from shot blasting machines, knead these components on the liquid waste of the etchant to a paste-like state, then the paste is dried until cracked into separate lumps and loaded into the melting unit under a layer of scrap iron in the following ratio of components, wt.

Wastes from gas stream filtration products from plants for gas thermal molybdenization of sprayed products and molybdenum sludge 40 - 45
Powdered lime, dispersed waste from crushing ligatures and aluminum chips in the ratio of 1 0.8 0.15 7 24
Iron dust from shot blasting machines 3 16
Liquid waste etchant 10 18
Iron scrap 19 35a