[发明专利]一种基于碳化钼作为钼源感应炉短流程冶炼含钼钢的方法

说明书

一种基于碳化钼作为钼源感应炉短流程冶炼含钼钢的方法，属于钢铁冶炼技术领域。其主要特征是使用碳化钼代替传统含钼钢冶炼过程中的炼钢钼条、钼铁、氧化钼等作为钼源，使用感应炉短流程冶炼含钼钢，本方法冶炼过程包括：装料、熔化、冶炼等一系列步骤。通过使用碳化钼作为钢液合金化中的钼源，代替了传统含钼钢冶炼过程中的炼钢钼条、钼铁、氧化钼等含钼添加剂，一方面通过感应炉短流程冶炼含钼钢解决了当今社会废钢的利用问题；另一方面，使用碳化钼作为钼源解决了炼钢钼条成本过高、钼铁生产过程能耗高且污染严重以及氧化钼的挥发所造成的钼收得率低并在合金化的过程中会引入其它杂质元素等问题；使用碳化钼作为钼源对于部分高碳含钼钢还能起到增碳的效果。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种基于碳化钼作为钼源感应炉短流程冶炼含钼钢的方法。

背景技术

钼是我国的优势资源，具有优良的合金性能，钼消费市场的80％左右应用于钢铁行业，钼为钢中的重要合金元素，能增强钢的淬透性，提高钢的抗回火性或回火稳定性，起到提高钢的强度，特别是高温强度和韧性，并改善钢的耐磨性、焊接性和耐热性。目前，含钼钢因其在强度、韧性、红硬性以及耐磨性等方面的机械性能突出而得到大量应用。

碳化钼是具有金属光泽的灰色粉末，具有很高的熔点和硬度、良好的热稳定性和机械稳定性、极好的耐腐蚀性等优点。研究表明碳化钼还具有类似贵金属电子的电子结构和催化特性，碳化钼在一些反应中其催化性能可以与铂、铱等贵金属催化剂相媲美，被誉为“类铂催化剂”。碳化钼的合成方法有：程序升温反应法(TPR)、高温合成法、溶胶凝胶法(Sel-gel)、化学气相沉积法(CVD)、碳热还原法(CTR)等。通过我们的研究发现，使用碳热还原法碳热还原钼精矿生产出来的碳化钼具有很高的纯度，并且适用于工业大规模生产，碳化钼不仅可以作为一些反应的优质催化剂，还可以作为含钼钢的炼钢添加剂，在冶炼含钼钢的过程中可以代替炼钢钼条、钼铁以及工业氧化钼等含钼添加剂，并且生产出来的含钼钢具有优良的性能。

目前，作为钼钢冶炼钼源的主要有三种产品：炼钢钼条、钼铁以及工业氧化钼。冶炼高级含钼合金钢的过程中常使用的是纯净的炼钢钼条，生产纯净的炼钢钼条要经过钼精矿的氧化焙烧、钼酸铵制备、钼酸铵分解制备钼氧化物、钼氧化物氢气还原制备钼粉、钼粉粉末冶金制备钼材、钼材后期处理等工艺流程，生产炼钢钼条的过程污染较大，成本高昂。普通含钼合金钢的冶炼主要使用钼铁作为钼源，钼铁要经过钼精矿的氧化焙烧以及炉外法的冶炼后获得，生产钼铁的过程能耗高且环境污染严重。近几年有学者提出使用工业氧化钼作为钼源冶炼含钼钢，但是过程中也存在许多问题，如添加过程中氧化钼的挥发、其它微量元素的引入、钼元素收得率低、添加后造成炼钢渣量加大等，使用碳热还原钼精矿生产的碳化钼作为冶炼含钼钢的添加剂可以很好的避免以上问题。

发明内容

本发明提供了一种基于碳化钼作为钼源感应炉短流程冶炼含钼钢的方法，通过使用碳化钼作为钢液合金化中的钼源，代替了传统含钼钢冶炼过程中的炼钢钼条、钼铁、氧化钼等含钼添加剂，开辟了一条新的含钼钢冶炼方法。一方面通过感应炉短流程冶炼含钼钢解决了当今社会废钢的利用问题；另一方面，使用碳化钼作为钼源解决了炼钢钼条成本过高、钼铁生产过程能耗高且污染严重以及氧化钼的挥发所造成的钼收得率低并在合金化的过程中会引入其它杂质元素等问题；另外，使用碳化钼作为钼源对于部分高碳含钼钢还能起到增碳的效果。

一种基于碳化钼作为钼源感应炉短流程冶炼含钼钢的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

步骤一、装料：将废钢、碳化钼以及其它铁合金辅料按照一定比例装入感应炉；

步骤二、熔化：要密切注意炉料熔化，不断加料并及时、不断地松动炉料，使其平稳下降至熔池中，保持熔化顺行；

步骤三、精炼。

进一步地，所述钼源碳化钼包括MoC、Mo₂C中的一种或两者的混合物，碳化钼可以是粉料、块料中的一种或两者的混合物。