一种多孔钼球团及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种多孔钼球团及其制备方法，多孔钼球团采用以下质量分数的原料制成：钼精矿为17%～26%，生石灰为2.8%～3.2%，铁精粉为6%～8%，硅铁渣粉为2.7%～3.5%，兰炭为10%～13%，焦炭为3%～5%，余量为三氧化钼原料矿。本发明专利技术通过预还原工艺，以硅铁渣粉、兰炭和焦炭作为还原剂，将三氧化钼原料矿中高温下易挥发的MoO3还原为不易挥发的Mo和MoO2，本发明专利技术的多孔钼球团价格低廉，多孔结构降低了颗粒密度，可以减缓还原期加入时在钢水中的下降速度，不会沉积在炉底，显著增大Mo溶入钢水的速度，增加了炼钢过程中钼元素的收得率。加了炼钢过程中钼元素的收得率。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔钼球团及其制备方法


[0001]本专利技术属于钼铁合金
，具体涉及一种多孔钼球团及其制备方法。

技术介绍

[0002]钼是合金钢中常见的合金元素之一，与其他合金元素共同作用能提高钢铁材料的强度、硬度和耐腐蚀性。炼钢过程中通常采用工业三氧化钼冶炼成钼铁合金，然后再将钼铁合金作为冶炼钼合金钢的添加剂。但钼铁合金价格昂贵，且钼铁密度大于铁水的密度，加入钢液时易沉降在炉底，增加了钢水的合金化过程，甚至少量钼铁沉积在炉底，造成钼元素的收得率降低，增加了冶炼过程的能耗和原料成本。
[0003]研究者开发了采用初级原料三氧化钼作为钼合金钢的添加剂，具有熔化速度快、成本低的优势，在国内外都得到了快速的发展。例如：中国文献CN103469049A公开了一种采用三氧化钼直接合金化炼钢工艺。但是，采用三氧化钼直接合金化炼钢，三氧化钼在高温下易挥发，致使钼的收得率波动大，必须依赖操作人员的操作经验；且将三氧化钼还原为金属钼需要消耗较多的还原剂，产生较多的产物，渣量显著增大；而且存在冶炼电耗增加以及炼钢过程中的沸腾等问题，这些问题都难以有效解决。中国专利文献CN105970073A一种采用二氧化钼为钼元素的添加剂用于冶炼含钼钢的方法，以钼精矿焙烧得到的工业级三氧化钼为原料，通过配碳还原，制备工业级二氧化钼，作为钼源直接合金化冶炼。该方法克服了三氧化钼容易挥发的缺点，具有钼收得率高等优点。但是，该方法仍然存在产品有害元素高、增加炼钢能耗、还原期加入收得率低、炼钢环节反应过程较慢的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术存在的渣量生成多、钼含量低、冶炼电耗增加以及炼钢过程易沸腾等问题，本专利技术的目的是提供一种多孔钼球团及其制备方法，有效降低炼钢过程中钼元素的引入成本，且不增加现场工艺操作难度。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]本专利技术的一种多孔钼球团，其特征在于，采用以下质量分数的原料制成：钼精矿为17％～26％，生石灰为2.8％～3.2％，铁精粉为6％～8％，硅铁渣粉为2.7％～3.5％，兰炭为10％～13％，焦炭为3％～5％，余量为三氧化钼原料矿；
[0007]优选地，本专利技术所述的多孔钼球团，采用以下质量分数的原料制成：钼精矿为22.4％，生石灰为3.1％，铁精粉为6.5％，硅铁渣粉为3.5％，兰炭为10％，焦炭为3％，余量为三氧化钼原料矿；
[0008]所述钼精矿的牌号为KMo
‑
51，粒度≥80目，80～120目的粉粒占比≤5wt％；所述生石灰的CaO≥90wt％，粒度≥325目；所述铁精粉中含有Fe元素含量≥90wt％、S元素含量≤0.18wt％，粒度≥80目；粒度≥200目的粉粒占比>80wt％，粒度≥325目的粉粒占比>40wt％；
[0009]所述硅铁渣粉为75#硅铁冶炼渣，经智能光电色选设备筛选，Si元素含量≥
65wt％，粒度≥120目，C≤0.75wt％；
[0010]所述兰炭为Ⅱ级，其中：S元素含量≤0.40wt％，灰分加权平均值≤7wt％，粒度≥200目，机械强度加权平均值≥60％；所述焦炭为冶金焦炭，粒度≥200目；所述三氧化钼原料矿中Mo元素含量≥58wt％，S元素含量≤0.085wt％，粒度≥80目。
[0011]本专利技术的一种多孔钼球团的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0012](1)将所述钼精矿、生石灰、铁精粉、硅铁渣粉、兰炭、焦炭和三氧化钼原料矿依次装入混合机中进行混合，搅拌时间5min以上至均匀，得到混合干料；
[0013](2)边搅拌边向所述混合干料中加入适量结合剂，加完后继续搅拌10min以上至均匀；出料并直接挤压形成压球料团，然后进行干燥；
[0014](3)将干燥球团置入回转窑中，在温度400～700℃、常压下进行金属还原2～3h，反应结束后自然冷却；
[0015](4)将冷却球团进行破碎，筛分获得所需的粒径，即得到所述的多孔钼球团。
[0016]优选地，所述结合剂为羧甲基纤维素CMC、聚乙二醇、淀粉和水的混合物，由河南建杰实业有限公司生产；所述结合剂的加入量为所述混合干料总质量的8％～11％，更优选为所述混合干料总质量的10％。
[0017]所述混合机采用U型双螺带卧式混合机，具有可靠性好，噪音低，搅拌均匀，节省结合剂，混合料紧实，产线易布置等优点；所述回转窑是卧式回转窑，具有投资少、产量大、球团中非金属粉料易脱落等优点。
[0018]本专利技术的多孔钼球团中，Mo元素含量≥68wt％，S元素含量≤0.10wt％，Fe元素含量≥9wt％，作为钼源直接用于合金化冶炼，可在炼钢的熔化期或还原期加入。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：
[0020]本专利技术通过预还原工艺，以硅铁渣粉、兰炭和焦炭作为还原剂，将三氧化钼原料矿中高温下易挥发的MoO3还原为不易挥发的Mo和MoO2，因此多孔钼球团中钼元素以Mo和MoO2为主要成分。与钼铁合金相比，用于冶炼钼合金钢时，本专利技术的多孔钼球团价格低廉，可大幅降低生产成本；多孔钼球团的多孔结构，不仅降低了颗粒密度，而且可以减缓还原期加入时在钢水中的下降速度，不会沉积在炉底，显著增大Mo溶入钢水的速度，增加了炼钢过程中钼元素的收得率，加快钢水的冶炼过程。
具体实施方式
[0021]下面通过具体的实施方式对本专利技术做进一步的说明，所述实施例仅用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。
[0022]本实施例选用的压球机压力形式为液压式，转速为13r/min，轧辊直径为650mm，轧辊材质为65Mn，结构形式为双辊单压；压球料团的压球成球率≥90％，生球落下强度≥6.5次/球，筛分指数≤5％，干燥后球团强度≥20MPa，放置1周后球团强度≥25MPa。
[0023]下列实施例中，钼精矿的牌号为KMo
‑
51，粒度≥80目，80～120目的粉粒占比≤5wt％；生石灰的CaO≥90wt％，粒度≥325目；铁精粉中含有Fe元素含量≥90wt％、S元素含量≤0.18wt％，粒度≥80目；粒度≥200目的粉粒占比>80wt％，粒度≥325目的粉粒占比>40wt％；硅铁渣粉为75#硅铁冶炼渣，经智能光电色选设备筛选，Si元素含量≥65wt％，粒度≥120目，C≤0.75wt％；兰炭为Ⅱ级兰炭，S元素含量≤0.40wt％，灰分加权平均值≤7wt％，
粒度≥200目，机械强度加权平均值≥60％；焦炭为冶金焦炭，二级，粒度≥200目；所述氧化钼中Mo元素含量≥58wt％，S元素含量≤0.085wt％，粒度≥80目。
[0024]兰炭机械强度加权平均值的测试方法，步骤为：(1)称取兰炭样品，筛分，得6～13mm兰炭样品；(2)分别称取150g(精确到0.1g)兰炭样品置于全方位行星式球磨机的1#、2#、3#、4#球磨罐中，分别记作M1、M2、M3、M4，每个球磨罐放入6个直径为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔钼球团，其特征在于，采用以下质量分数的原料制成：钼精矿为17%～26%，生石灰为2.8%～3.2%，铁精粉为6%～8%，硅铁渣粉为2.7%～3.5%，兰炭为10%～13%，焦炭为3%～5%，余量为三氧化钼原料矿。2.根据权利要求1所述的多孔钼球团，其特征在于，采用以下质量分数的原料制成：钼精矿为22.4%，生石灰为3.1%，铁精粉为6.5%，硅铁渣粉为3.5%，兰炭为10%，焦炭为3%，余量为三氧化钼原料矿。3.根据权利要求1所述的多孔钼球团，其特征在于，所述钼精矿的牌号为KMo
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51，粒度≥80目，80～120目的粉粒占比≤5wt%；所述生石灰的CaO≥90wt%，粒度≥325目；所述铁精粉中含有Fe元素含量≥90wt%、S元素含量≤0.18wt%，粒度≥80目；粒度≥200目的粉粒占比>80wt%，粒度≥325目的粉粒占比>40wt%。4.根据权利要求1所述的多孔钼球团，其特征在于，所述硅铁渣粉为75#硅铁冶炼渣，经智能光电色选设备筛选，Si元素含量≥65wt%，粒度≥120目，C≤0.75wt%；所述兰炭为Ⅱ级，其中：S元素含量≤0.40wt%，灰分加权平均值≤7wt%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小星，李洪波，李胜春，李维锋，魏振国，李勇伟，马四凯，
申请(专利权)人：上海利尔耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：