Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
При проведении промышленных испытаний технологической схемы производства металлизованного молибденсодержащего концентрата на начальной стадии были поставлены следующие задачи:
1) Изготовить партию металлизованного молибденсодержащего концентрата, достаточную для проведения испытаний при выплавке молибденсодержащей стали на заводе «Днепроспецсталь».
2) Определить расходные коэффициенты и другие показатели, необходим для расчета экономической эффективности производства металлизованного молибденсодержащего концентрата.
Технологическая схема получения металлизованного молибденсодержащего концентрата показана на рис. 8.1.
Анализ материалов, использованных в процессе промышленных испытаний, приведен в табл. 8.1.
Размол молибденового концентрата производили в шаровой мельнице с переферийной выгрузкой материала, чугунной стружки и древесного угля в молотковых мельницах (ЕМА). Дробление каменноугольного пека осуществлялось в молотковых дробилках. Окатанный железный порошок удовлетворял требованиям гранулометрического состава компонентов шихты, поэтому дополнительно не измельчался.
Гранулометрический состава измельченных компонентов шихты приведен в табл. 8.2.
При размоле молибденового концентрата из 3000 кг загруженных в мельницу, было полужено измельченного материала 2927,5 кг. Потери концентрата составили 2,42 %. Столь высокие потери вызвали частично остатком продукта в мельнице, частично улетом мелкодисперсной пыли в вентиляцию. Во избежание потерь молибдена при размоле концентрата необходимо оборудовать шаровую мельницу рукавными фильтрами дли его улавливании.
Дозирование шихтовых материалов производили на электродозировочкой тележке типа ЭТВК-1,5. Смешивание компонентов шихты выполняли в лопастной смесителе (СМБ-2000), обогреваемом перегретым паром. Шихту нагревали до температуры 1383 К. Смешивание одного замеса продолжалось в течение 45 минут до получения хорошо формирующейся массы.
Для испытаний были изготовлены две шихты: № 1 в количестве 3752 кг и №2 в количестве 6490 кг, состав которых приведен в табл. 8.3.
Обе шихты приготовлены из расчета получении металлизованного молибденсодержащего концентрата с содержание молибдена около 60 %. Во всех случаях отношение O/Cобщ было 1,7; O/Cакт. около 3,0.
Подогретую шихту прессовали в брикеты на валковом прессе под давлением 15,...20 МПа. Оптимальное расстояние между валками установлено 4*10в-3...5*10в-3 м. Спрессованные брикеты имели овальную форму 0,040x0,060м, плотность, в среднем, 3,22 г/см3. Прочность брикетов на раздавливание обеих партий составляла 1100... 1400 кг на брикет.
Для уменьшения потерь молибдена из-за высокой летучести MoO3 в первой серии опытов перфорированные стаканы, в которые загружались спрессованные брикеты, были оборудованы обечайками и крышками. Восстановление производили в шахтной электрической печи по режиму, принятому при получении железной губки. Параметры режима восстановления приведены в табл. 8.4.
Восстановленные брикеты сохраняли овальную форму, не приваривались к стенкам стаканов и легко выгружались из стаканов. Кажущаяся плотность, в среднем, составила 3.24 г/см3. Прочность на раздавливание 320...380 кг на брикет. Химический состав восстановленных брикетов следующий, %: Mo - 55,3; Fe - 28,8; O2 - 0,7; С - 1,8; S - 0,05; P - 0,03; SiO2, CaO, Аl2О3. MgO - ост.
Необходимо отметить, что брикеты, полученные в первой серии опытов с использованием окатанного железного порошка, неудовлетворительно разделывались для химического анализа - окатанный железный порошок не раскалывался до нужной тонины. Это затрудняло получение достоверного химического анализа и составление баланса по молибдену.
Потери молибдена при восстановлении брикетированного концентрата в первой серии опытов составили 8,9%. Высокие потери вызваны недостаточной герметичностью стаканов.
Следующая серия опытов была поставлена с шихтой № 2, то есть с использованием молотой чугунной стружки. С целью уменьшения потерь молибдена за смет улетучивания MoO3 брикеты загружали в газоплотные железные барабаны, крышки которых имели два отверстия диаметром 0,006...0,008 м для выхода газообразных продуктов восстановления. Барабаны помещали в стальные стаканы, применяемые для получения железной губки. Условия восстановления, как я в предыдущей серии опытов, соответствовали обычному режиму работы печей в цехе железного порошка.
Внешний осмотр показал, что брикеты, расположенные вблизи стенок барабанов имели светло-серый цвет, что соответствует удовлетворительной степени восстановления. Более темный цвет брикетов, расположенных в центральной части барабана, свидетельствует о недовосстановлении. Вблизи стенок барабана конечное содержание кислорода колебалось в пределах 1,0...2,3%, углерода - 1,48...1,55 %; в средней части барабана: кислорода - 4,2...5,4%, углерода - 3,52...4,26 %.
Низкая степень восстановления брикетов, расположенных в средней части барабанов, является результатом более низких температур в этой зоне. Дня достижения равномерного восстановления брикетов в объеме барабанов в сведущей серии опытов за счет центральной трубы диаметром 0,15 м осуществлялся кольцевой вариант загрузки брикетов. Состав брикетов в этой серии опытов следующий: вблизи стенок барабана содержание кислорода было 1,0 %, углерода - 2,5 %; вблизи центральной трубы кислорода - 0,8 %, углерода - 1,6 % и между стенками емкостей и центральной трубой: кислорода - 0,9 %, углерода - 2,1 %.
Как видно из приведенных данных, восстановление брикетов происходит равномерно по всему объему барабана. Во всех опытах прямого восстановления производили в барабанах с центральной трубой. Брикеты сохраняли овальную форму, не приваривались к стенкам стаканов и легко выгружались из барабанов.
Кажущаяся плотность восстановленных брикетов составила, в среднем, 3,55 г/см3.
Прочность на раздавливание 360...480 кг на брикет.
С целью определения потерь молибдена в процессе восстановления производили взвешивание загруженных брикетов в барабаны и после восстановления в шахтной печи. В табл. 8.5 показаны результаты контрольных взвешиваний и анализы содержания молибдена в исходных и металлизованных брикетах.
Из приведенных данных видно, что средняя загрузка брикетов в барабан равна 103,4 кг, средний выход восстановленных брикетов из одного барабана 70,3 (68 %). Потери молибдена при восстановлении равны 1,15 %.
В процессе промышленных испытаний были изготовлены две партии молибденсодержащих брикетов (губчатого ферромолибдена) в соответствии с требованиями временных технических условий ТУ 48-01-05-25-78, утвержденных заводом "Днепроспсцсталь", выписка из которых приведена в табл. 8.6.
В табл. 8.7 приведены результаты химического состава двух партий губчатого ферромолибдена, полученного в ходе промышленных испытаний.
Полученные металлизованные молибденсодержащие брикеты были испытаны на заводе "Днепроспецсталь" при выплавке быстрорежущей стали Р6М5. Выплавку производили в электропечах емкостью 18 и 25 тонн ЭСПЦ-1 методом переплава легированных отходов. Усвоение молибдена за счет применения металлизованных брикетов повысилось в среднем на 4 % в сравнении с базовой технологией, также уменьшился расход других легирующих элементов - хрома, ванадии, марганца.
- Газовое, прямое и комбинированное восстановление обожженного молибденового концентрата
- Кинетика процесса восстановления молибденовых концентратов водородом, твердым углеродом и комбинированным методом
- Разработка метода определения степени восстановления тугоплавких элементов
- Фазовые и структурные превращения, анализ протекающих реакций при получении хромсодержащих брикетов для легирования стали
- Фазовые и структурные превращения при восстановлении шеелитового концентрата углеродом