纯铁液还原MoO_3的实验研究

通过对多种加料方式下以及转炉终点不同工艺参数下MoO3还原效果的比较,在实验室研究了纯铁液对MoO3的还原。结果表明:MoO3能被纯铁液快速还原吸收。在铁液面上先加入粉状MoO3,随后加渣,MoO3在几分钟内即可被还原完毕,钼收得率最高可达96%;所有加料方式下MoO3的终还原率基本都在95%以上。混合加料方式下,在实验研究的范围内,随着温度的升高,渣中FeO含量的降低,(MoO3)的还原速度和终还原率有明显的升高或升高趋势,而碱度对此基本无影响。     

转炉锰矿熔融还原工业试验研究

为打通转炉炼钢过程锰矿熔融还原技术路径,提高锰的收得率,对锰矿熔融还原过程和提高锰收得率的工艺参数进行了热力学探讨,并在某钢厂200 t转炉上开展了工业试验研究。研究结果表明:高效稳定的铁水“三脱”预处理技术是锰矿熔融还原技术成功的基本前提;通过理论计算,在炉渣中的(MnO)质量分数为5%～10%,终点[C]质量分数控制在0.13%～0.36%时,终点钢液[Mn]质量分数可控制在0.3%以上。工业试验主要通过采用双渣法冶炼操作,在确保前期铁水低磷的条件下尽可能控制少渣量、降低炉渣中氧化铁,从而实现加入锰矿后提高锰收得率;并在现有工艺控制条件下,锰矿加入10 kg·t?1以内时,工业试验可使锰矿还原过程锰收得率超过40%,平均为51.40%;为进一步提高锰收得率,建议严格将锰矿熔融还原渣料总量控制在40～60 kg·t?以内,石灰加入量控制在10～15 kg·t?1以内;研究结果为锰矿熔融还原技术的开发和应用提供重要参考。      

钼酸铁的碳热还原

用水溶液沉淀法制备钼酸铁[Fe_2(MoO_4)_3]。用900～1100℃温度范围内获得的反应产物的热重法和X射线衍射法来研究石墨还原—碳化钼酸铁。又在700～800℃温度范围内研究了用一氧化碳的还原-碳化法。发现用石墨还原是通过产生铁和Magneli相而进行的,后者再还原成MoO_2和Fe_3Mo_3C,最后,在Fe_3Mo_3C消耗后,生成了Fe_2MoC。另一方面,用CO的还原-碳化,在生成MoO_2后,直接碳化成Mo_2C和Fe_2MoC,并未生成中间相Fe_3Mo_3C。     

一种负载碳化钼催化剂的制备方法及性能研究

采用MoO_3为前躯体,以CH_4/H_2为碳化气,通过程序升温碳化反应装置制备出Mo_2C催化剂,所得催化剂产品用XRD、XPS、SEM进行表征。采用高压微反-色谱实验装置考察了制备的碳化钼催化剂的加氢脱硫反应性能,结果表明:程序升温条件下的局部规整反应可提高催化剂的活性,MoO_3在CH_4/H_2气氛中的还原碳化历程应为MoO_3→MoO_2→MoOxCy→Mo_2C,实验确定的适宜还原碳化温度为600℃。     

高铁铝土矿含碳球团的直接还原熔分工艺

采用煤基直接还原熔分技术研究了高铁铝土矿含碳球团的还原熔分工艺,考察了直接还原熔分工艺对粒铁尺寸和粒铁收得率以及熔分渣中Al2O3品位的影响.结果表明:当球团碱度为1.0,还原-熔分温度为1 450℃,配碳比n(C)/n(O)为1.4,外配Ca F2质量分数为2.0%,还原-熔分时间为20 min时,粒铁尺寸最大(15.55 mm),粒铁收得率和熔分渣中的Al2O3品位最高,分别为95.67%和43.96%.高质量的粒铁具有较高的碳含量(w[C]=3.86%)和金属铁含量(w[Fe]=93.46%)以及锰含量(w[Mn]=1.63%),能够满足钢铁工业对铁水品质的要求,同时熔分渣的化学成分也达到了黏土砖熟料的工业指标.     

钛微合金钢的合金化工艺实践

含钛钢冶炼采用钛铁、钛线合金化冶炼实践及热力学分析表明,钛的氧化反应造成钛收得率降低,钢液中一定的Al含量可提高钛收得率。通过48炉次试验分别对两个钢种、两种合金化方式和两种工艺路径(EAF和BOF)进行钛收得率考察,钛总收得率72.66%～87.17%,目标钛含量高的钢种(钢种Ⅱ,0. 05%Ti)钛总收得率(79.84%～84.66%)高于含量低的钢种(钢种Ⅰ,0.02%Ti)钛收得率(72.66%～87. 17%);钛铁合金加入钛的收得率67.34%～72.76%,低的出钢氧化性可以提高钛的收得率;钛线喂入钛的收得率78.62%～85.12%,钛铁加钛线合金化方式由于喂线前炉渣中钛化合物抑制了钛的渣-钢钛氧化反应,喂线环节钛收得率(83.49%～85.12%)明显高于单独加钛线合金化钛收得率(78. 62%～79.54%);熔渣中的钛在真空处理环节可以部分还原进入钢水,由于VD环节渣-钢还原动力学条件有利于钛的还原,钛还原率(28.05%～44.04%)明显高于RH真空处理顶渣钛还原率(<4%)。钢种Ⅰ及钢种Ⅱ冶炼钛合金化采用LF喂钛线+VD工艺路线较其它方式更为经济。     

110 t转炉氧化钼直接还原合金化冶炼B7和42CrMoA钢的工业试验

分析了转炉冶炼过程使用氧化钼直接还原合金化代替出钢时钼铁合金化的氧化钼热力学和动力学还原条件。并在110t转炉进行冶炼B7(/%:0. 38～0.48 C,0.15～0. 25 Mo)和42CrMoA钢(/%:0.38～0.45 C,0.15～25 Mo)的工业试验。结果表明,转炉氧化钼还原合金化与出钢钼铁合金化的钼收得率基本相同,约为95%,应用氧化钼直接合金化冶炼成本明显降低,吨钢成本约降低22元。     

转炉采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢技术

采用氧化钼代替钼铁直接合金化冶炼含钼钢可减少钼铁生产流程、降低成本，但氧化钼的高温挥发特性阻碍了氧化钼直接合金化技术的应用。为保证转炉采用氧化钼合金化过程取得较高的钼收得率，研究了转炉吹炼不同阶段氧化钼还原反应的热力学机理，发现炼钢温度下金属液中各元素可作为还原剂与氧化钼产生还原反应，吹炼前中期熔池中还原剂含量高，氧化钼挥发率低，此时加入氧化钼可获得较高的钼收得率。分析了氧化钼反应动力学环节，发现反应限制性环节为还原剂向氧化钼表面的扩散。在此基础上进行了高温试验，结果表明氧化钼合金化的冶金效果优于钼铁，吹炼前中期金属液中[C]、[Si]含量较高，此时进行氧化钼合金化钼收得率在95%以上。对成品钢中的夹杂物进行了分析，夹杂物主要为硫化物和氧化铝，采用氧化钼合金化不会增加钢中夹杂物。研究结果为炼钢过程采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢提供了理论和技术支撑。     

基于铝土矿配碳球团还原熔分过程的渣相组成

 试验采用煤基直接还原熔分技术和热力学分析手段,对高铁铝土矿含碳球团在还原熔分过程中的渣相组成机理进行了研究。试验结果表明,渣系碱度对粒铁的收得率和粒铁尺寸以及渣系组成有重要影响。当碱度为1.00、2.00、3.85时,粒铁收得率分别为91.55%、44.53%和88.48%,粒铁尺寸分别为15.50、7.00 和8.54 mm;熔分渣的相组成（质量分数）分别为55%A-34%CA6-6%C2AS-4%Fe、64%A-35%C2AS-2%Fe、24%C2S-62%C12A7-7%C2AS-4%C3AS3-3%Fe;当渣系碱度为3.85时,还原熔分渣系的组成主要为C2S和C12A7,两者质量分数约为85%;只有当混合物处在C2S到C12A7的渣线上或者渣线附近时（即[R]=3.85时）,冷却析晶的平衡相中才会出现C2S和C12A7。     

氧化钼合金化应用于316L不锈钢冶炼的理论与实践

通过热力学计算,得到316L不锈钢AOD冶炼过程中采用氧化钼进行合金化时在不同温度、不同钢液成分下MoO_3、CaMoO_4与钢液中的[Fe]、[Mn]、[C]、[Si]和[Cr]发生还原反应的吉布斯自由能。计算结果表明,MoO_3和CaMoO_4都很容易被钢液中的主要元素还原。首先在理论上证明了316L不锈钢冶炼采用氧化钼合金化的可行性,随后在180tAOD炉进行了316L不锈钢采用氧化钼进行合金化的工业试验,试验结果表明氧化钼对钢液中夹杂物成分无影响,对冷轧板质量无影响。最终,太钢316L不锈钢冶炼完全实现了氧化钼合金化,很大程度上减轻了由钼铁合金化引起的环境污染负担。