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氧化钼直接还原合金化炼钢的研究

朱航宇  
【摘要】: 氧化钼直接还原合金化炼钢,可以省去铁合金生产过程,简化了整个冶炼流程,降低过程能耗和环境负荷,提高资源利用率并且节约资源与能源,是经济效益显著的炼钢工艺。我国钼资源(MoO_3)储量为1320.7万吨,产量居世界第三,合理利用钼资源,具有重要的战略意义。 本文着重分析了Fe对氧化钼的还原过程,结果表明,在不加其他还原剂的情况下,氧化钼粉和渣料混合加入铁液中分别冶炼含0.5%、1%、3%Mo的合金钢,钼的收得率达90%以上,省去了其他还原剂,节约了成本。 氧化钼在空气中很容易挥发,挥发表面积越大、温度越高,氧化钼的挥发速率就越大。还原剂和钢液在一定程度上都能抑制氧化钼的挥发,因此用氧化钼炼钢过程中,氧化钼的挥发可以被有效地控制。 对氧化钼直接还原合金化工艺进行了较为系统的基础理论研究,开发了用氧化钼代替钼铁冶炼高钼钢工艺,将氧化钼的还原过程,按反应温度的不同分为固-固反应、液-固反应、铁浴反应和液-液反应等多种还原反应。推导了碳、硅、锰、铁、铝、碳化钙和碳化硅7种还原剂还原MoO_3和CaMoO_4在不同条件下的热力学数据,并且绘制了相应的△G~0-T关系图。建立了CaO-SiO_2-FeO-MoO_3四元渣系组分活度计算模型,通过此模型计算氧化钼还原反应的实际自由能。 本课题的研究,不仅能使我国钼资源得到有效利用,还能减轻环境负荷,具有明显的社会、经济效益。


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