復(fù)合氧化鉬壓塊直接合金化煉鋼實驗研究.pdf

1、氧化物礦直接合金化是一種煉鋼新技術(shù)，它主要特點是將合金元素以氧化物礦的形式添加到鋼水中，通過還原劑還原，合金元素進入到鋼水中達到煉鋼合金化的目的。氧化物礦直接合金化技術(shù)與傳統(tǒng)煉鋼合金化工藝相比，其省去了鐵合金冶煉環(huán)節(jié)，縮短了整個煉鋼流程，具有低能耗、低成本、減少污染等優(yōu)勢，有助于實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的綠色化和可持續(xù)化發(fā)展。
　　本文對由MoO3、還原劑（C和SiC）、CaO制備的復(fù)合氧化鉬壓塊代替鉬鐵直接合金化煉鋼進行了實驗研究，研究內(nèi)容

2、主要包括：利用熱重分析手段對氧化鉬揮發(fā)的特性進行了研究，運用XRD檢測技術(shù)對復(fù)合氧化鉬壓塊的自還原產(chǎn)物的物相組成進行了研究。在此基礎(chǔ)上，在實驗室條件下進行了復(fù)合氧化鉬壓塊直接合金化煉鋼實驗，確定了最優(yōu)的冶煉工藝參數(shù)和最佳的Mo收得率，以期為三氧化鉬代替鉬鐵煉鋼的工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　?。?）根據(jù)已知的基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)推導(dǎo)了C、SiC、Mn、Si、Al、Fe等還原劑還原三氧化鉬和鉬酸鈣的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能，繪制了各個還原劑還原氧化鉬和

3、鉬酸鈣的熱力學(xué)狀態(tài)圖。綜合考慮還原能力與成本因素，選擇SiC和C分別作為復(fù)合氧化鉬壓塊直接合金化的還原劑。
　　（2）由三氧化鉬揮發(fā)動力學(xué)分析表明：三氧化鉬的揮發(fā)面積越大，揮發(fā)速率也就越快。當(dāng)溫度為1600℃時，純?nèi)趸f粉幾乎揮發(fā)殆盡，而相同質(zhì)量的三氧化鉬壓塊揮發(fā)率為76％。因此，將氧化鉬粉壓制成塊可以有效抑制三氧化鉬的揮發(fā)。
　?。?）通過熱重實驗，研究了還原劑（C或SiC）、CaO對MoO3揮發(fā)的抑制效果，實驗結(jié)果表明

4、：溫度達到1300℃時，純?nèi)趸f揮發(fā)率達85.68%，而單一添加CaO或還原劑（C或SiC）后，氧化鉬揮發(fā)率均為20%左右，而混合添加還原劑和CaO的實驗組，三氧化鉬的揮發(fā)率僅有10%左右。
　?。?）在高溫箱式爐中進行了復(fù)合氧化鉬壓塊的自還原實驗，運用XRD檢測技術(shù)對復(fù)合氧化鉬壓塊的自還原產(chǎn)物物相組成進行了分析檢測，結(jié)果表明：在低溫時，產(chǎn)物物相中有MoO2存在，而到高溫條件下才發(fā)現(xiàn)Mo的存在。這表明還原劑（SiC或C）還原Mo

5、O3是一個逐級還原的過程，在低溫條件下，還原劑（C或SiC）先將MoO3還原為MoO2，隨著反應(yīng)溫度的逐漸升高，再將MoO2還原為金屬Mo。同時，隨著CaO添加比例的提高，產(chǎn)物中CaMoO4所占比重增大，更有效的抑制了MoO3的揮發(fā)。
　　（5）在100kg的中頻感應(yīng)爐內(nèi)模擬轉(zhuǎn)爐直接合金化工藝，進行了復(fù)合氧化鉬壓塊直接合金化煉鋼實驗。實驗中壓塊迅速熔化，鉬元素收得率隨合金化時間的延長而提高，最終達到穩(wěn)定值。由實驗結(jié)果可知，對于含C