小粒度鉬鐵重熔試驗研究

崔國偉，馬力言

(金堆城鉬業(yè)股份有限責(zé)任公司，陜西 華縣 714101)

0 引言

金堆城鉬業(yè)股份有限公司鉬鐵生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)12 000 t/a，隨著20 000 t/a生產(chǎn)線的建成和投產(chǎn)，金堆城將形成32 000 t/a的鉬鐵生產(chǎn)規(guī)模。根據(jù)現(xiàn)有的鉬鐵生產(chǎn)工藝和技術(shù)條件，鉬鐵冶煉、破碎、篩分和精整過程中產(chǎn)生大量0～10 mm的小粒度鉬鐵，僅2011年小粒度鉬鐵、含鉬冶煉煙塵、含鉬煙道煙塵和冶煉渣水選鉬鐵積存量已達(dá)到900余噸，嚴(yán)重影響著鉬爐料產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營。因而有必要對小粒度鉬鐵進(jìn)行重熔技術(shù)研究，探索含鉬雜料電爐直接熔煉技術(shù)，解決含鉬雜料庫存積壓難題。

1 試驗部分

1.1 試驗原料

試驗所用原料為鉬鐵破碎所產(chǎn)生的粒度小于10 mm的小粒度鉬鐵3 000 kg，小粒度鉬鐵成分見表1。

表1 小粒度鉬鐵成分 %

1.2 試驗原理

試驗采用電爐熔煉的方法，對小粒度鉬鐵進(jìn)行高溫重熔。小粒度鉬鐵由于長期存放，其表面發(fā)生銹蝕，高溫重熔時易發(fā)生氧化作用，因此需要加入一定量的鋁帶作為脫氧劑進(jìn)行調(diào)整，并造渣形成保護(hù)層，脫氧反應(yīng)機(jī)理如下:

1.3 重熔工藝流程

中頻感應(yīng)電爐重熔小粒度鉬鐵工藝流程圖如圖1所示:

圖1 中頻感應(yīng)電爐重熔小粒度鉬鐵工藝流程圖

1.4 試驗部分

試驗所用設(shè)備主要有工業(yè)中頻感應(yīng)電爐(600 kW，1 t，杭州澤帆電爐有限公司)、坩堝(φ50 cm，錦州長城耐火材料有限公司)。

試驗每爐加入600 kg小粒度鉬鐵，調(diào)整劑為純度98.5%的鋁帶。先啟動中頻感應(yīng)電爐，向電爐內(nèi)加入20 kg軸承鋼，送電熔化30 min;再人工緩慢向爐內(nèi)加入小粒度鉬鐵，邊熔邊加入，待物料充分熔化，加入除氧用鋁帶，10 min后將熔液倒入內(nèi)襯為氧化鋁的坩堝中，經(jīng)自然冷卻60 min鐵錠成型，入水激淬20 min，進(jìn)行表面渣清除、人工破碎，獲得鉬鐵產(chǎn)品進(jìn)行采、制樣分析。

試驗中鋁帶用量是影響鉬回收率(鉬直接回收率)及鉬鐵產(chǎn)品質(zhì)量(鉬金屬含量)的主要因素。本次試驗共進(jìn)行了5組，每組600 kg小粒度鉬鐵，鋁帶用量取 0 kg、1 kg、2 kg、3 kg、4 kg 進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 鋁帶加入量對鉬金屬回收率及鉬金屬含量影響

由圖2可見，鉬金屬回收率(直接回收率)隨著鋁帶加入量的增加而下降，當(dāng)鋁帶加入量大于3 kg時，鉬金屬回收率變化趨勢平緩;所煉鉬鐵的品位隨鋁帶加入量的增加而上升。鋁帶的加入不僅影響所煉鉬鐵中氧的脫除率，還影響所煉鉬鐵中鉬含量及渣量。當(dāng)爐內(nèi)不加鋁帶時，小粒度鉬鐵僅是個重新熔化的過程，所煉鉬鐵可以成型，但鉬鐵表面無熔渣，由于沒有爐渣保護(hù)，鉬鐵錠表面發(fā)生氧化現(xiàn)象，鉬鐵錠顏色灰黑，斷面有大量氣溝，底部粘結(jié)少量砂殼;當(dāng)加入一定量的鋁帶進(jìn)行調(diào)整時，鐵錠表面產(chǎn)生一定量熔渣，爐渣將空氣與鐵錠有效隔離，從而避免了鐵錠的氧化，鐵錠斷面致密平整;由于部分鉬熔融進(jìn)入到爐渣中，造成鉬的損失，因此鉬金屬回收率隨著鋁帶的加入而降低。

鉬鐵產(chǎn)品的出廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求:外觀無生銹或氧化;表面無大量氣溝或夾雜;鉬品位如無特殊要求，必須在55%以上。

對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，確定最佳的條件為:鋁帶加入量為3 kg/600 kg小粒度鉬鐵，此條件下鉬的回收率為97.32%，所煉鉬鐵品位為55.97%。獲得的鉬鐵成分如表2所示。

表2 鉬鐵成分 %

所獲得鉬鐵進(jìn)行破碎、篩分、精整和包裝，獲得10～100 mm合格鉬鐵產(chǎn)品598 kg，噸鉬鐵產(chǎn)品總加工費用為3 415元。

2 結(jié)論

利用中頻電爐對鉬鐵生產(chǎn)所產(chǎn)生的小粒度鉬鐵進(jìn)行重新熔煉，技術(shù)上完全可行。在600 kW中頻感應(yīng)電爐進(jìn)行了5組重熔試驗，確定了最佳鋁帶用量為3 kg/600 kg小粒度鉬鐵，制備出含鉬55.97%的鉬鐵產(chǎn)品，鉬金屬回收率為97.32%，噸鉬鐵產(chǎn)品加工費用為3 415元。試驗所產(chǎn)生的鉬鐵錠成型良好，斷面平整，產(chǎn)品質(zhì)量符合鉬鐵質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

［1］趙乃成，張啟軒.鐵合金生產(chǎn)實用技術(shù)手冊［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2003:201－217.

［2］張武城.鑄造熔煉技術(shù)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004:199－321.

［3］殷志雙.鉬鐵細(xì)粉回爐冶煉工藝改進(jìn)［J］.攀鋼技術(shù)，1998，21(2):40 －41.

［4］張文鉦，康泰成，黃憲法.鉬冶煉［M］.西安:西安交通大學(xué)出版社，1991:51.

［5］黃憲法，楊 平.鉬鐵冶煉造渣學(xué)［J］.鉬業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)，1991，1:13 －19.

［6］朱兆鵬.中國鉬鐵生產(chǎn)［J］.中國鉬業(yè)，1997，21(2):73 －75.

［7］趙業(yè)松.鉬鐵熔煉新途徑［J］.鐵合金，2000，5:16－18.