Ferrotungsten

A ferrotungsten vas és volfrám ( vasötvözet ) ötvözete, amelyet a vaskohászatban acél és ötvözetek ötvözésére használnak .

Összetétel

A ferrovolfrám 65-80% volfrámot, legfeljebb 7% molibdént, szilícium-, szén-, ként-, foszfor- és egyéb elemek szennyeződéseket tartalmaz. A GOST 17293-93 [1] (részben megfelel az ISO 5450:1980 nemzetközi szabványnak) megfelelő ferrotvolfrám egyes fajtáinak kémiai összetételét a táblázat tartalmazza.

A vasvolfrám kémiai összetétele, tömegszázalék (a többi vas)

márka	Tömegtört, %
	W , nem kevesebb, mint	Mo	Mn	Si	C	P	S	Cu	Mint	sn	Al	Pb	Kettős	Sb
	W , nem kevesebb, mint	nem több
FV80(a)	80	6.0	0.2	0.8	0.10	0,03	0,02	0.10	0,04	0,04	3.0	0,01	0,01	0,01
FV75(a)	75	7.0	0.2	1.1	0,15	0,04	0,04	0,20	0,05	0,05	5.0	-	-	-
FV70(a)	70	7.0	0.3	2	0.2	0,06	0,06	0.30	0,06	0,08	6.0	-	-	-
FV72	72	1.0	0.4	0.5	0.3	0,04	0,08	0,15	0,04	0,08	-	0,02	0,02	0,02
FV70	70	2.0	0.5	0.8	0.5	0,06	0.10	0,20	0,05	0.10	-	-	-	-
FV65	65	6.0	0.6	1.2	0.7	0.10	0,15	0.30	0,08	0,20	-	-	-	-

Az ötvözet többfázisú szerkezetű, és tartalmazhat tiszta volfrám fázist , Fe 7 W 6 intermetallikus vegyületet és szilárd vas-volfrámoldatot.

Getting

Forrásanyagok

A fő ipari jelentőségű volfrámásványok a ferberit FeWO 4 , hubnerit MnWO 4 , wolframit ( Fe, Mn) WO 4 és scheelit CaWO 4 4 . A volfrámércek általában 0,2-0,5% WO 3 -ot tartalmaznak , gyakran tartalmaznak molibdént , ónt , rezet , arzént és egyéb elemeket. Az érceket különféle gravitációs módszerekkel dúsítják - gurítással , asztalokra és zárakra való koncentrálással. A kapott koncentrátumok általában 55-65% WO 3 -ot tartalmaznak [2] . A magas vasércek tovább dúsíthatók mágneses szeparátorokban ; a scheelit elválasztására szulfidokat, befejező koncentrátumokat, flotációt és elektrosztatikus elválasztást alkalmaznak . A Scheelit érceket zsírsavakban ( olajsav , nátrium-oleát , folyékony szappan ) való flotációval dúsítják, habosítószerként fenyőolajat vagy kreozolt használva .

Ferrotungsten elektrotermia

A volfrám - oxidok redukálhatók szénnel , szilíciummal vagy alumíniummal :

{\frac {2}{3}}\mathrm {WO} _{3}+2\mathrm {C} ={\frac {2}{3}}\mathrm {W} +2\mathrm { CO}

;

{\frac {2}{3}}\mathrm {WO} _{3}+\mathrm {Si} ={\frac {2}{3}}\mathrm {W} +\mathrm {SiO} _{2}

;

{\frac {2}{3}}\mathrm {WO} _{3}+{\frac {4}{3}}\mathrm {Al} ={\frac {2}{3}}\ mathrm {W} +{\frac {2}{3}}\mathrm {Al} _{2}\mathrm {O} _{3}

;

Ha az eljárás első szakaszában a volfrámot szénnel redukálják, és a második lépésben a salakból szilíciummal fémet vonnak ki, akkor magas volfrámextrakcióval alacsony széntartalmú ötvözet nyerhető.

A ferro-volfrám, mint tűzálló ötvözet olvasztása „tömbön” vagy a kemencéből „tésztaszerű” állapotban kikanalazott fémmel történik. Így a ChEMK-nál kidolgoztak egy szén -szilikoterm módszert a ferrovolfrám olvasztására az ötvözet kikanalazásával [3] . 2,5-5,0 MVA kapacitású ércredukciós kemencéket használnak , magnezittégla béléssel ( az olvasztás során fémkoponya képződik ). Az olvasztás kiindulási anyaga a volfrámkoncentrátum, kőolaj- és szurokkoksz , granulált ferroszilícium , acélforgács, volfrámtartalmú salak. A fő redukálószer, a kokszszén az oxigén 60%-át köti meg [4] , az oxigén többi részét a ferroszilícium szilícium köti meg. Az acélforgács egy előre meghatározott értékre csökkenti az ötvözet volfrámtartalmát, és csökkenti az ötvözet viszkozitását.

Az olvasztás folyamatosan, ciklusokban történik, mindig van egy fémréteg a tűzhelyen . Az olvasztási ciklus azzal kezdődik, hogy a fürdőt félig folyékony fémmel és a kész ötvözet aprításából származó szilárd hulladékkal töltik fel; egyidejűleg megkerüli az elektródákat. A fő ciklusidő az elvégzett folyamatok és műveletek jellege szerint három periódusra osztható. Az első periódusban a töltés megolvad, és az előző ciklus fémét szilíciumból, szénből és mangánból finomítják, mivel ezek a szennyeződések koncentrátum oxigénnel oxidálódnak . A második periódus a szennyeződés-tartalom szempontjából kondicionált ötvözet kemencéből acélkanalakkal, speciális géppel történő kikanalazása; miközben folytatja a koncentrátum maradékának kis adagokban történő betöltését. A harmadik periódus a WO 3 további redukciója a salakból ferroszilícium szilíciummal, miközben a mangán és a vas egyidejűleg redukálódik és kerül át az ötvözetbe; emellett megnő az ötvözet szilícium- és széntartalma. A 0,25% alatti WO 3 tartalmú salak befogadása után 10-15 percig a kemencében tartjuk és kiengedjük.

A vasvolfrám költségének fő hányadát a koncentrátumok költsége (96-98%) teszi ki, ezért kiemelt figyelmet fordítanak a volfrámveszteség csökkentését célzó intézkedésekre. A kemence kipufogógázait akkumulátor ciklonokban és elektrosztatikus leválasztókban tisztítják meg a portól . Az akkumulátor ciklon porát brikettizálják és visszaolvasztják, az elektrosztatikus porleválasztó port külön elektromos kemencében újraolvasztják, így magas ólom-, bizmut- és óntartalmú ötvözetet kapnak, valamint WO 3 -ban gazdag salakot . Az ötvözetet feldolgozásra színesfémkohászati üzemekbe küldik , a salakot pedig visszavezetik a kemencébe a vas-volfrám olvasztására.

Egyes esetekben a ferrotfrámot kétlépcsős séma szerint olvasztják meg - a WO 3 és FeO redukciója szénnel egy kemencében és a kapott ötvözet finomítása - a szennyeződések oxidációja oxigénnel a volfrámkoncentrátum és a vasércben - második kemence.

Ferrotungsten aluminothermy

Ferrotungsten és volfrámötvözet krómmal vagy nikkellel aluminoterm módszerrel állítható elő . A volfrám-trioxid és a szennyeződések oxidjainak alumíniummal történő redukciója során felszabaduló hő nem elegendő az olvasztás normál áramlásához, ezért a folyamatot elektromos kemencében hajtják végre.

Az egyik eljárási lehetőség szerint a töltet összetétele scheelit koncentrátumot, alumíniumport, vasdarabot, vaslerakódást és meszet , valamint salakkéregeket, korábbi olvadékokból származó fémhulladékokat és befogott port tartalmaz. A keveréket megolvadás előtt brikettáljuk . Az olvasztás azzal kezdődik, hogy bizonyos mennyiségű brikettet a kandallóba juttatnak, vaskő és alumíniumpor gyújtókeverékével meggyújtják. Az olvadék kialakulása után az elektródákat leeresztik, az elektromos terhelést felveszik, és a töltést terhelik. A teljes töltet megolvadása után a salakot alumínium szemcsékkel helyreállítják, kemencében tartják és kiengedik. A kemencében egy vasvolfrám rúd és egy réteg nagy molibdén-, szilícium- és alumíniumtartalmú ötvözet marad, az ötvözetet átolvasztják és vasérc és mész keverékével finomítják [3] .

Alkalmazás

A ferrotungstent a vaskohászatban acélok és ötvözetek ötvözésére használják. A volfrám a nagy sebességű , hőálló , mágneses , egyes szerkezeti acélok része, növeli az acél szakítószilárdságát és folyáshatárát , növeli szilárdságát és keménységét magas hőmérsékleten, növeli a mágnesezés intenzitását és javítja a mágneses koercitív tulajdonságait. acélok.

Jegyzetek

↑ GOST 17293-93 Ferrotungsten. Műszaki követelmények és szállítási feltételek . - M . : Standards Publishing House, 1995. Archív példány 2016. március 7-én a Wayback Machine -nél
↑ GOST 213-83 Volfrám koncentrátum. Műszaki adatok . - M . : Standards Publishing House, 2004. Archív példány 2016. március 5-én a Wayback Machine -nél
↑ 1 2 Gasik M. I., Lyakishev N. P. A vasötvözetek elektrometallurgiájának elmélete és technológiája. — Tankönyv egyetemek számára. - M. : SP Intermet Engineering, 1999. - 764 p. — ISBN 5-89594-022-6 .
↑ Edneral F.P. Acélok és vasötvözetek elektrometallurgiája. - Szerk. 4., isp. és további .. - M . : Kohászat, 1977. - S. 493-514. — 488 p.