Как производят ферромолибден: от руды до сплава FeMo
Оставить сообщение
Обзор маршрута производства ферромолибдена
Ферромолибден (FeMo) — это железо-молибденовый сплав, используемый для добавления молибдена в сталь и чугун. Большую часть мирового ферромолибдена поставляют Китай, США и Чили. Основной принцип производства прост: молибден сначала добывают и концентрируют, превращают в оксид молибдена (VI) (MoO3), смешивают с оксидом железа и оксидом алюминия, а затем восстанавливают в термитной реакции для получения сплава. Сырой продукт можно очистить электронно-лучевой плавкой или упаковать как есть-для металлургического использования.
Шаг 1: Добыча и концентрация
Молибденовая руда, главным образом молибденит (MoS2), добывается и перерабатывается методом флотации с получением концентрата, содержащего примерно 45-57% молибдена. Концентрат является исходным сырьем для обжига и должен соответствовать ограничениям на содержание меди, свинца и других примесей, которые в противном случае могли бы попасть в сплав.
Шаг 2: Обжиг до триоксида молибдена
Концентрат обжигается в многоподовой печи или печи с псевдоожиженным-слоем при температуре около 550–650 градусов, при этом сера удаляется, а сульфид молибдена превращается в триоксид молибдена (MoO3). Затем обожженный оксид смешивают с оксидом железа (окалиной), алюминиевым порошком и ферросилицием в качестве восстановителей, а также с известью для кондиционирования шлака.
Шаг 3: Термитное (алюминотермическое) восстановление
Смесь загружают в сосуд с огнеупорной-футеровкой и поджигают. Сильно экзотермическая реакция восстанавливает оксиды до металлов: алюминий и кремний реагируют с MoO3 и оксидом железа, образуя расплавленный ферромолибден, который оседает под слоем жидкого шлака. Высокая теплота реакции плавит как металл, так и шлак без внешней энергии. После охлаждения блок сплава измельчается и измельчается в комки или порошок, как указано.
Шаг 4: Очистка и упаковка
Для применений, требующих очень низкого содержания газа и примесей, необработанный сплав можно очистить электронно-лучевой плавкой, которая удаляет летучие вещества и дополнительно очищает металл. Для стандартного металлургического использования сплав измельчают, просеивают, магнитно сепарируют и непосредственно упаковывают. Мелкий порошок ферромолибдена обычно транспортируют в мешках или герметичных бочках, чтобы предотвратить окисление и загрязнение.
Стандартные марки и химический состав
| Оценка | Мо мин % | Си макс % | S макс % | P макс % | С макс % | Cu макс % | Сб макс % | Sn макс % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ФеМо70 | 65.0-75.0 | 1.5 | 0.10 | 0.05 | 0.10 | 0.5 | -- | -- |
| FeMo70Cu1 | 65.0-75.0 | 2.0 | 0.10 | 0.05 | 0.10 | 1.0 | -- | -- |
| FeMo70Cu1,5 | 65.0-75.0 | 2.58 | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 1.5 | -- | -- |
| ФеМо60-А | 55.0-65.0 | 1.0 | 0.10 | 0.04 | 0.10 | 0.50 | 0.04 | 0.04 |
| ФеМо60-Б | 55.0-65.0 | 1.5 | 0.10 | 0.05 | 0.10 | 0.50 | 0.05 | 0.06 |
| ФеМо60-С | 55.0-65.0 | 2.0 | 0.15 | 0.05 | 0.20 | 1.0 | 0.08 | 0.08 |
| ФеМо60 | Больше или равно 60,0 | 2.0 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| ФеМо55-А | Больше или равно 55,0 | 1.0 | 0.10 | 0.08 | 0.20 | 0.5 | 0.05 | 0.06 |
| ФеМо55-Б | Больше или равно 55,0 | 1.5 | 0.15 | 0.10 | 0.25 | 1.0 | 0.08 | 0.08 |
Часто задаваемые вопросы
1. Почему в сталь добавляют молибден?
Молибден повышает прокаливаемость,-высокотемпературную прочность, сопротивление ползучести и коррозионную стойкость, поэтому его используют в инструментальных, нержавеющих сталях и жаропрочных-сплавах.
2. Что такое термитная реакция?
Это самоподдерживающееся-экзотермическое восстановление, при котором алюминий и ферросилиций восстанавливают оксиды металлов до расплавленного металла. При производстве ферромолибдена он превращает МоО3 и оксид железа в сплав без внешнего нагрева.
3. В чем разница между FeMo60 и FeMo70?
FeMo70 содержит 65,0–75,0 % молибдена, а FeMo60 – 55,0–65,0 %. Более высокое содержание молибдена означает большую легирующую способность на килограмм, но более сложный производственный процесс и более высокую стоимость.
4. Почему в ферромолибдене ограничено медь?
Медь представляет собой примесь, которая может вызвать ломкость стали, и ее трудно удалить, если она присутствует. Его предел зависит от спецификации целевой стали, поэтому такие марки, как FeMo70Cu1 и FeMo70Cu1,5, существуют для применений, допускающих повышенное содержание меди.
5. Как обычно упаковывают ферромолибден?
Комки обычно упаковываются в стальные бочки по 250 кг или биг-беги на поддонах, а мелкий порошок упаковывается в герметичные мешки или бочки. Упаковка подтверждается поставщиком на предмет соответствия практике обращения и плавки.
