Ферромолибден что это такое
Ферромолибден
Содержание
Состав
Состав ферромолибдена согласно ГОСТ 4759-89 (цитируется по [1] ) показан в таблице.
Марка | Mo, %, не менее | W | Si | C | P | S | Cu | As | Sn | Sb | Pb | Zn | Bi |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
%, не более | |||||||||||||
ФМо60(нк) | 60 | 0,3 | 0,5 | 0,05 | 0,05 | 0,10 | 0,5 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
ФМо60 | 60 | 0,3 | 0,8 | 0,05 | 0,05 | 0,10 | 0,5 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
ФМо58(нк) | 58 | 0,5 | 0,5 | 0,08 | 0,05 | 0,10 | 0,8 | 0,03 | 0,02 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
ФМо58 | 58 | 0,5 | 1,0 | 0,08 | 0,05 | 0,12 | 0,8 | 0,03 | 0,02 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
ФМо55 | 55 | 0,8 | 1,5 | 0,10 | 0,10 | 0,15 | 1,0 | — | 0,05 | 0,05 | — | — | — |
ФМо50 | 50 | — | 3,0 | 0,50 | 0,10 | 0,50 | 2,0 | — | 0,10 | 0,10 | — | — | — |
Кроме того, сплав может содержать газы, суммарно до 100 см³ на 100 г сплава, в том числе кислород 0,02-0,05 %, азот 0,018-0,03 %, водород 10-25 см³. При хранении куски ферромолибдена адсорбируют влагу воздуха.
Применение
Ферромолибден используют вместо чистого молибдена при легировании стали, чугуна и сплавов. Так, в стали содержание молибдена составляет от 0,1-0,3 % (легированная сталь) до 3-10 % (инструментальная сталь). Молибден улучшает закаливаемость и прокаливаемость стали, увеличивает её вязкость, ликвидирует отпускную хрупкость хромоникелевой стали, способствует сохранению свойств стали при высоких температурах. Добавка молибдена в чугун увеличивает его прочность и сопротивление износу.
Получение
Исходные материалы
Сырьем для производства ферромолибдена служат кварцево-молибденитовые, медно-молибденовые и молибдено-вольфрамовые руды, основным молибденсодержащим минералом которых является молибденит MoS2. Обогащают такое сырье преимущественно флотацией. В результате обогащения получают молибденовые концентраты, содержащие до 35 % серы — как в составе сульфида молибдена MoS2, так и в сульфидах прочих элементов — меди, железа и т. п.
Обжиг молибденовых концентратов
Для перевода молибдена в оксидную форму (MoO2, MoO3) молибденовый концентрат подвергают окислительному обжигу, при этом окисляются и сульфиды прочих металлов (железа, меди, никеля, цинка и т. п.). Процесс сопровождается выделением большого количества тепла, внешний подогрев здесь нужен преимущественно в конце обжига, когда сульфида молибдена в огарке остается немного. Обжиг осуществляют:
Отметим, что молибденитовые концентраты — один из источников получения рения. При обжиге последний образует летучий оксид Re2O7, удаляемый с печными газами и концентрирующийся в продуктах системы пылеулавливания (пыль, растворы).
Получение ферромолибдена
Огарок от окислительного обжига молибденового концентрата восстанавливают на ферромолибден. При этом, в принципе, возможно использование углеродистого восстановителя, но образование карбидов здесь приводит к получению высокоуглеродистого сплава, тогда как содержание углерода в товарном ферромолибдене должно быть не выше 0,05-0,5 %, поэтому чаще (особенно в России) применяют силикотермическое восстановление. По одному из способов в качестве восстановителя при этом используют ферросилиций и (для обеспечения требуемой термичности) алюминий, силикоалюминий или ферросиликоалюминий. Для разжижения высококремнеземистого шлака этого процесса в шихту добавляют плавиковый шпат и известь. Кроме того, в шихту добавляют железную руду — как флюс и источник дополнительного железа и кислорода. Внепечное силикотермическое восстановление ведут в футерованном шамотом горне, установленном в песочное основание с углублением для выплавляемого сплава. Над горном устанавливают зонт системы пылеулавливания. Плавку ведут с верхним или нижним запалом (запальная смесь — смесь стружки магниевого сплава, алюминиевой крупки и селитры). После окончания основной реакции расплав выдерживают в горне для отстаивания корольков. По окончании процесса шлак выпускают и через желоб подают в бассейн для грануляции, блок ферромолибдена охлаждают и дробят. Отходы дробления переплавляют в небольшой (2,5 МВА) электропечи. Извлечение молибдена составляет 98,7-99 % (с учетом оборотов). Куски ферромолибдена могут быть очень неоднородны по составу, поэтому иногда организуют дополнительный рафинировочный переплав их.
Ферромолибден
Этот ферросплав играет важнейшую роль в промышленном производстве материалов. Молибден является неотъемлемой частью множества конструкционных, жаростойких и жаропрочных сплавов, значительно улучшая их свойства.
В компании Метотехника можно купить ферромолибден. Для этого достаточно позвонить по телефону, отправить заявку на email или сделать заказ через сайт на странице с прайс-листом.
Подробное описание способов производства указанной продукции, марки и рекомендации по применению представлены на данной странице в соответствующих разделах. Также указаны ссылки на стандарты, являющиеся важными источниками технической информации.
Марки
Маркировка ферромолибдена, как и остальных материалов, относящихся к ферросплавам, начинается с буквы Ф. Далее буквами Мо обозначается ведущий элемент, которым в рассматриваемом случае выступает молибден. Идущие затем числа указывают минимальное процентное содержание Mo в сплаве.
Стандарт регламентирует несколько марок ферромолибдена с различным содержанием Mo: ФМо60, ФМо58, ФМо55, Фмо50. Массовая доля молибдена для перечисленных сплавов составляет соответственно не менее 60%, 58%, 55% и 50%. Во всех ферросплавах этого типа содержится небольшое количество вольфрама (W) (менее 1%). Это связано с наличием в молибденовых рудах указанного компонента. Важной составляющей ферромолибдена является железо (Fe), которое входит в его состав в значительном количестве (точное процентное содержание стандартами не регламентируется).
Химический состав ферромолибдена представлен в стандарте ГОСТ 4759-91.
Производство
Ферромолибден, как и другие ферросплавы, производят с помощью технологического процесса восстановления. В качестве восстановителей могут использоваться алюминий (Al), углерод (C), кремний (Si). Чаще всего применяется последний.
Молибден относится к редким металлам, его содержание в природных ископаемых сравнительно невелико. Так пригодными для промышленной обработки считаются руды, имеющие от 0,2% Mo в своем составе. Исходным сырьем для производства ферромолибдена является молибденовый концентрат, который получается после обогащения руды методом флотации и ее дальнейшего окислительного обжига для выделения оксида молибдена (MoO3). Содержание MoO3 в концентратах составляет 45-58%.
При необходимости для улучшения качества ферромолибдена выполняются рафинировочные переплавы в дуговых печах.
ФМо поставляется в виде кусков или дробленых просеянных частиц, размеры которых зависят от класса сплава.
Состояние поставки, принципы подбора партий и иные требования к ферромолибдену содержатся в стандарте ГОСТ 4759-91.
Применение
Молибден существенно улучшает механические свойства материалов, а также способствует повышению коррозионной стойкости, жаропрочности, износостойкости.
телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95
Ферромолибден
Ферромолибден — ферросплав, в составе которого содержится от 50 до 60 % молибдена, остальная доля приходится на железо и его примеси.
При производстве ферромолибдена используются минеральные руды с молибденитом. Их обогащают преимущественно способом флотации и получают молибденовые концентраты. Затем концентрат обжигают в электропечах, печах кипящего слоя, многоподовых печах или барабанных вращающихся печах. В результате обжига молибден переходит в оксидную форму. После этого с помощью углеродистого восстановителя или ферросилиция получают ферромолибден.
Марки и состав
В Российской Федерации ферромолибден производится в соответствии с нормами ГОСТ 4759-91. Список марок и требования к составу сплава представлены в таблице ниже.
Ферромолибден поставляется в виде кусков, которые имеют четыре класса крупности. Размер кусков четвертого класса составляет не более 2 мм, второго — не более 25 мм, третьего — не более 50 мм, первого — не более 100 мм.
Свойства и применение
Ферромолибден используется преимущественно как заменитель молибдена в производстве высокопрочных инструментальных и конструкционных сталей. Он не уступает чистому металлу по свойствам и при этом позволяет снизить стоимость сплавов, так как уменьшает затраты на производство. Ферромолибден легче вступает в реакцию с другими металлами, проще переплавляется и обрабатывается, чем чистый молибден. Добавление ферромолибдена в стали, чугуны и сплавы положительно влияет на их первичные свойства:
Сплав находит применение во многих областях промышленности — в сталелитейной, нефтехимической, оборонной. Его используют для производства электроники, деталей машин, самолетов, космических кораблей, ракет.
В Ferrolabs вы можете купить ферромолибден первого класса крупности по цене от 1520 руб. за кг. В качестве упаковки предлагаем мешки биг-бэг или стальные бочки. Чтобы узнать точную стоимость партии и оформить заказ, заполните форму на сайте или позвоните нам по номеру +7 (495) 540-540-9.
Ферромолибден что это такое
5. ИЗДАНИЕ (май 2011 г.) с Поправкой (ИУС 4-2006)*
* См. ярлык «Примечания».
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает технические требования и условия поставки ферромолибдена для сталеплавильной и литейной промышленности.
Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены курсивом*.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
3. ОФОРМЛЕНИЕ ЗАКАЗА
Заказ на ферромолибден должен содержать:
б) составление партии;
в) химический состав в соответствии с табл.1 и (или) табл.1а;
г) диапазоны размеров частиц в соответствии с табл.2;
д) необходимые требования к протоколу об анализе и к упаковке.
4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
4.1. Составление партии
Ферромолибден поставляется партиями, составленными одним из трех методов.
4.1.1. Поплавочный метод
Партия, составленная поплавочным методом, состоит из массы ферромолибдена одной плавки (или одной части непрерывной плавки).
4.1.2. Помарочный метод
Партия, составленная помарочным методом, состоит из нескольких плавок (или частей непрерывных плавок) одной марки ферромолибдена.
Массовая доля молибдена в плавках (или частях непрерывных плавок), составляющих партию, не должна отличаться друг от друга более чем на 2%.
4.1.3*. Смешанный метод
Партия, составленная смешанным методом, состоит из нескольких плавок (или частей непрерывных плавок) одной марки ферромолибдена, который измельчен до частиц менее 50 мм и тщательно перемешан.
Содержание основного элемента в плавках (или частях непрерывных плавок), составляющих партию, может колебаться между минимальным и максимальным пределами, установленными для данной марки ферромолибдена.
4.2. Химический состав
4.2.1. Марки и химический состав ферромолибдена должны соответствовать указанным в табл.1 и (или) табл.1а.
молибдена, не менее
4.2.2.* В табл.1 указаны только основные элементы и обычные примеси. По требованию покупателя и при согласии поставщика устанавливаются более узкие интервалы массовых долей основных элементов и (или) пределы неустановленных элементов.
4.2.3*. Химический состав, указанный в табл.1, приведен с точностью методов опробования и анализа ферромолибдена (см. разд.7).
4.2.4. По требованию потребителя ферромолибден изготовляют: марок, ФМо60 (нк) и ФМо60 с массовой долей серы не более 0,07% и фосфора не более 0,03%, марки ФМо58 с массовой долей кремния не более 3,0%; марки ФМо55 с массовой долей олова и сурьмы не более 0,03% каждого.
4.3. Диапазон размеров частиц
4.3.1. Ферромолибден поставляется в кусках или в виде дробленых и просеянных частиц. Диапазоны размеров частиц и допуски должны соответствовать табл.2. Масса подрешетного продукта установлена для пункта поставки* материала покупателю.
* Пункт поставки, в котором ответственность за поставку переходит от поставщика к покупателю. Если ни поставщик, ни покупатель не несут ответственности за транспортировку, то пункт поставки устанавливается по взаимной договоренности.
Ферромолибден
Молибден находит широкое применение при производстве нержавеющих, жаропрочных, кислотостойких, инструментальных и других сталей и сплавов в виде ферромолибдена (табл. 17) и обожженного молибденового концентрата, содержащего не менее 50% Mo, и реже в виде металлического молибдена.
Сырые материалы для производства ферромолибдена
В результате флотационного обогащения или гидрометаллургического передела получают концентраты. Сырой молибденовый концентрат, содержит
35% S. Для удаления серы концентрат подвергают окислительному обжигу в многоподовых печах. Так как MoO3 характеризуется высокой летучестью, увеличивающейся с повышением температуры, то принятая предельная температура обжига концентрата составляет
680°С. Реакция окисления идет с большим выделением тепла, и внешний подогрев, осуществляемый в результате сжигания газа, необходим только в последней стадии обжига, где концентрация сульфида уже невелика. При 600° С наблюдается образование MoO2 по реакции MoS2(т) + MoO3(т) = 7MoO2(т) + 2
В обожженном концентрате в виде MoO2 содержится 5—10% Mo. Одновременно идут реакции образования молибдатов типа CaMoO4, FeMoO4 и др. и окисление сульфидов побочных металлов. Образующаяся при этом SO2 при температурах не выше 600° С частично окисляется до SO3 и далее взаимодействует с оксидами металлов, образуя сернокислые соли, например Fe2(SO4)3, CuSO4 и т. д. Образование этих соединений нежелательно, так как наблюдается оплавление и окомкование концентрата, что ухудшает условия работы обжиговой печи и вызывает повышение содержания серьцз обожженном концентрате.
Условиями нормального протекания процесса обжига являются равномерная загрузка и хорошее перемешивание концентрата, достаточное поступление кислорода и свободное удаление из зоны реакции сернистого газа. Производительность восьмиподовой печи диаметром 6,8 м составляет 950 кг обожженного концентрата за 1 ч.
Обожженный концентрат имеет примерно следующий состав: 80—90% MoO3; 3—8% FeО; 3—10% SiO2; 0,4— 2% Cr2O3; 0,05—0,15% S и 0,02—0,15% P. После обжига концентрат измельчают до крупности 2—0 мм. В случае использования концентрата для легирования стали его упаковывают в металлическую тару.
В качестве восстановителя используют смесь ферросилиция ФС75, измельченного до фракции 1 мм, и алюминиевой крупки с размером зерна до 2 мм или ферро- силикоалюминий, содержащий 10—14% Al и 76% Si+Al, в виде крупки размером до 1 мм.
Железная руда должна содержать не менее 65% Fe в виде Fe2O3 и не более 0,05% P и S. Руду просушивают и размалывают до размера частиц не более 3 мм. Часть железа вносят в виде мелкой железной-стружки, прокаленной для удаления влаги и масла. Для разжижения шлака употребляют флюсы — известь и плавиковый шпат.
Технология производства ферромолибдена
Восстановление молибдена углеродом по реакции 2/3(MoO3)+2Cт=2/3[Mo]+2 <СО>легко осуществимо в электрической печи. Но этот процесс связан со значительными потерями молибдена и создает определенные трудности по рафинированию сплава от углерода, так как одновременно происходит образование карбида М0С4. Поэтому в СССР используют только металлотермический метод с применением в качестве восстановителя кремния и частично алюминия. Процесс идет по следующим основным реакциям:
В процессе плавки восстанавливается 99% оксидов молибдена. Окисление кремния оксидами железной руды сопровождается дополнительным выделением тепла. Оксиды железа руды примерно на 42% восстанавливаются до железа, остальная часть их восстанавливается до FeO, который переходит в шлак и способствует его разжижению.
Кремнезем концентрата и продукты реакции восстановления MoO3 и Fe2O3 кремнием образуют очень вязкий высококремнеземистый шлак. Снижение вязкости шлака достигается введением в него FeO, плавикового шпата и глинозема. Глинозем вводят в шлак путем замены части кремния алюминием, что значительно повышает приход тепла, приводит к повышению температуры расплава и уменьшению вязкости шлака.
Расчет шихты из условия обеспечения термичности процесса в 2030 кДж/кг (485 ккал/кг) дает примерно следующий состав колоши: 100 кг молибденового концентрата, 30 кг 75 %-ного ферросилиция и 3,7—5 кг алюминиевой крупки или 38—39 кг ферросиликоалюминия, 18 кг плавикового шпата. На одну плавку расходуется 50 колош.
Ферромолибден плавят в футерованном шамотным кирпичом цилиндре (плавильной шахте), поставленном на песочное основание с углублением (гнездо) для приема жидкого сплава. Плавильная шахта имеет летку для выпуска шлака. Сверху шахту закрывают футерованным сводом с отверстием для отвода газов. Загруженную шихту уплотняют, что позволяет повысить извлечение молибдена на 0,1 %.
Выплавку ферромолибдена ведут с верхним запалом, что обеспечивает сокращение потерь молибдена. Нормально плавка продолжается 25—40 мин. Минимальные потери молибдена в шлаках достигаются при скорости процесса 10—12 г/(см 2· мин). Оптимальная температура процесса 1850—1950° С. Нормальный ход технологического процесса характеризуется обильным выходом газов с поверхности колошника, шлак при выпуске и взятии пробы образует нити и по охлаждении становится стекловидным; цвет его меняется от светло-синего до темного.
После окончания плавки следует 40—50-мин выдержка для полного оседания корольков сплава и затем шлак выпускают в изложницу или гранулируют. Шлак имеет следующий состав: 0,06—0,15 Mo; 62—68% SiO2; 7— 11% FeO; 9—13% Al2O3; 6—8% CaO и 1—3% MgO.
Блок сплава оставляют в гнезде на 7—8 ч до полного затвердевания и затем для окончательного охлаждения помещают в бак с водой для замочки. Здесь сплав в течение 4 ч полностью остывает. После этого его дробят до кусков массой до 5 кг, чистят и упаковывают.
Важнейшей задачей производства ферромолибдена является обеспечение высокого использования молибдена, которое составляет в отечественной промышленности 98,75%. Это достигается устройством совершенной системы пылеулавливания как от обжиговых печей, так и от плавильных шахт и тщательным сбором и полной утилизацией всех металлсодержащих отходов.
Извлечение молибдена из молибденсодержащих отходов производится в электрической печи мощностью 2,5 МВ·А, плавкой на блок с периодическим выпуском шлака. Полученный сплав переплавляют вместе с шихтой металлотермическим способом. Богатые шлаки сепарируют для извлечения молибденового концентрата, идущего на переплав. Отдельно перерабатывают пыль с извлечением содержащихся в ней свинца и висмута.
Для получения 1 т базового (60% Mo) ферромолибдена необходимо 1191 кг молибденового концентрата (51% Mo), 270 кг железной руды, 230 кг стальной стружки, 362 кг 75%-ного ферросилиция, 57 кг алюминия, 265 извести, 30 кг плавикового шпата при расходе электроэнергии 800 кВт·ч.