O que envolve o processo de fundição de ferromolibdênio
Ferromolibdênio é uma liga mestre que fornece molibdênio em aço e ferro fundido de forma controlada. O molibdênio melhora a temperabilidade, a resistência a altas-temperaturas, a resistência à corrosão e à fluência, e é por isso que o FeMo é uma adição padrão em aços para ferramentas, aços estruturais, aços inoxidáveis e peças fundidas de engenharia. A rota de fundição usada na produção comercial começa com concentrado de molibdênio e termina com uma liga densa e com baixo teor de enxofre, pronta para a fabricação de aço. Compreender cada etapa dessa rota ajuda os compradores a avaliar a consistência do produto e os fornecedores a controlar a qualidade.
Torrefação por oxidação de concentrado de molibdenita
O material de partida é o concentrado de molibdenita, no qual o molibdênio está ligado como dissulfeto de molibdênio. Antes da redução, o concentrado é torrado ao ar para converter MoS2 em óxido de molibdênio. A etapa de torrefação remove o enxofre, que deve ser reduzido a um nível muito baixo para que a liga final não introduza enxofre prejudicial no aço. Na prática, a calcina torrada é levada a um teor de enxofre inferior a 0,07% antes da fundição. O dióxido de enxofre liberado é capturado e tratado no sistema de gases de escape, em vez de ser liberado diretamente. A temperatura e o tempo de residência são controlados para que a calcina permaneça reativa durante a etapa de redução.
Preparação de Carga com Ferrossilício e Alumínio
A carga de redução é uma mistura seca e bem-misturada construída em torno da calcina torrada. Os principais redutores são 75% de ferrossilício e alumínio, que reagem com o oxigênio do óxido de molibdênio para liberar molibdênio metálico. O ferrossilício também fornece parte do ferro necessário na liga, podendo ser adicionados sucata de aço ou óxido de ferro para ajustar o equilíbrio final do ferro. A cal é comumente incluída para fundir a sílica formada durante a redução e para manter a escória fluida. Como a reação é fortemente exotérmica, a carga é proporcionada de modo que o calor liberado seja suficiente para fundir tanto o metal quanto a escória sem aquecimento externo adicional.
Fora-de fundição do forno e ignição superior
A maior parte da produção de FeMo usa o método de forno-externo. A carga misturada é carregada em um vaso de reação revestido-de refratário e a redução é iniciada pela ignição superior. A mistura do dispositivo de ignição normalmente contém salitre, pó de alumínio e lascas de magnésio, que queimam vigorosamente e fornecem a temperatura necessária para desencadear a reação principal. Uma vez iniciada, a reação se propaga através da carga, e a alta temperatura local separa o metal ferromolibdênio mais denso da escória mais leve. Após o resfriamento, o botão de liga é recuperado do fundo do recipiente, triturado, classificado e embalado.
| Estágio do Processo | Propósito | Ponto de controle típico |
|---|---|---|
| Torrefação por oxidação | Converter MoS2 em óxido de molibdênio | Enxofre abaixo de 0,07 por cento |
| Mistura de carga | Misture calcina, ferrossilício 75 por cento, alumínio e cal | Razão redutora e equilíbrio térmico |
| Fundição-externa do forno | Reduza o óxido em metal e separe a escória | Ignição superior com chips de salitre, alumínio e magnésio |
| Recuperação e classificação | Recupere o botão de liga e classifique o produto | Recuperação de metal de 92 a 99 por cento |
Recuperação de Metais e Controle de Qualidade
A recuperação é o principal indicador económico de uma operação de fundição. Numa produção bem-controlada, a recuperação de molibdênio da calcina na liga atinge 92 a 99 por cento. As perdas provêm principalmente do arrasto de poeira nos fumos, aprisionamento de escória e redução incompleta nas bordas da carga. Os operadores monitoram a recuperação pesando a saída da liga em relação ao teor de molibdênio da entrada de calcina e verificando o molibdênio residual na escória. As verificações de qualidade de rotina incluem enxofre abaixo de 0,07%, grau de molibdênio dentro da especificação alvo, controle de carbono e fósforo e fluidez da escória durante a operação. Briquetes de óxido de molibdênio, uma forma compactada de calcina, são algumas vezes usados como alimentação para reduzir perdas de poeira durante o manuseio e carregamento.
Perguntas frequentes
Por que o enxofre está limitado a menos de 0,07% no ferromolibdênio?O enxofre é uma impureza prejudicial no aço porque causa falta de calor e reduz a ductilidade. Manter o enxofre abaixo de 0,07% na liga protege as propriedades mecânicas do aço final.
Quais redutores são usados na fundição de ferromolibdênio?Os redutores padrão são 75% de ferrossilício e alumínio. O Ferrossilício fornece ferro e também reduz a potência, enquanto o alumínio fornece o alto calor exotérmico necessário para a redução.
Por que a ignição superior é usada em vez de uma fornalha?A ignição superior inicia a redução fortemente exotérmica sem alimentação externa, o que é simples e{0}eficiente em termos energéticos. O próprio calor da reação derrete o metal e a escória.
Que recuperação de metal pode ser esperada?Com uma carga bem{0}}proporcionada, a recuperação de molibdênio na liga é normalmente de 92 a 99 por cento. As perdas restantes são principalmente perdas de poeira e escória.
O ferromolibdênio pode ser produzido em forno elétrico?Sim. Algumas plantas usam fornos-elétricos a arco para a produção de FeMo, o que proporciona um controle de temperatura mais preciso. O método do forno-externo continua comum devido à sua simplicidade e baixa demanda de energia.
O que é um briquete de óxido de molibdênio?O briquete de óxido de molibdênio é a calcina torrada compactada em uma forma sólida. A briquetagem reduz as perdas de poeira durante o manuseio e carregamento e melhora a uniformidade da carga.