การผลิตเฟอร์โรโมลิบดีนัมโดยวิธี-ภายนอกจากเตา

เหตุใดวิธีการใช้เตาเผาภายนอก-จึงครอบงำการผลิตเฟอร์โรโมลิบดีนัม

เฟอร์โรโมลิบดีนัมเป็นโลหะผสมหลักที่ใช้ในการแนะนำโมลิบดีนัมในเหล็กและเหล็กหล่อ วิธีการใช้เตาภายนอก-หรือที่เรียกอีกอย่างว่าการลดความร้อนด้วยอะลูมิเนียมหรือเทอร์ไมต์นั้น จะผลิตโลหะผสมโดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก เนื่องจากประจุจะปล่อยความร้อนเพียงพอที่จะละลายทั้งโลหะและตะกรัน โมลิบดีนัมไตรออกไซด์จะถูกรีดิวซ์ด้วยอะลูมิเนียม และเหล็กจะถูกผสมเข้าไปในประจุ เพื่อที่โมลิบดีนัมรีดิวซ์จะถูกรวบรวมเป็นเหล็ก-โลหะผสมโมลิบดีนัมแทนที่จะเป็นโลหะบริสุทธิ์ เมื่อจุดติดไฟแล้ว ปฏิกิริยาจะคงอยู่ได้เอง- ดังนั้นกระบวนการจึงขึ้นอยู่กับถังปฏิกิริยาที่เตรียมไว้อย่างเหมาะสม ฐานทรายที่สะอาด และส่วนผสมของประจุที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด แทนที่จะพึ่งเชื้อเพลิง

เตาถลุงจึงเป็นอุปกรณ์ชิ้นสำคัญ รูปทรง การบุผิว และสภาพของรังทรายเป็นตัวกำหนดปริมาณโลหะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ และคราบตะกรันแยกออกจากโลหะผสมได้สะอาดแค่ไหน

เปลือกเตาและซับวัสดุทนไฟ

เปลือกเตาเป็นทรงกระบอกกลมธรรมดา เชื่อมจากแผ่นเหล็ก โดยทั่วไปมีความหนาประมาณ 10 มม. มันทำงานเป็นภาชนะโครงสร้างและเป็นแบบฟอร์มที่รองรับการบุวัสดุทนไฟ ไม่ใช่เป็นแหล่งความร้อน พื้นผิวด้านในบุด้วยอิฐดินเหนียวทนไฟซึ่งมีความหนาสม่ำเสมอ เพื่อให้เปลือกได้รับการปกป้องจากพัลส์ความร้อนระยะสั้นแต่รุนแรงของปฏิกิริยา อิฐที่หลุดร่อน แตกร้าว หรือหลวมจะทำให้ตะกรันของเหลวเข้าถึงแผ่นเหล็กและทำให้อายุการใช้งานของเตาสั้นลง

เปลือก: กระบอกเหล็กกลมเชื่อม แผ่นประมาณ 10 มม.

ซับใน: อิฐดินเหนียวทนไฟวางแน่นและสม่ำเสมอ

รูกรีดตะกรัน: เปิดผ่านเปลือกประมาณ 100 มม. เหนือขอบด้านล่าง

เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะ: ประมาณ 120 มม. ในหน่วยการผลิตทั่วไป

รูต๊าปถูกวางต่ำโดยเจตนาเพื่อให้สามารถดึงหรือนำชั้นตะกรันซึ่งลอยอยู่เหนือโลหะผสมที่มีความหนาแน่นมากขึ้นได้โดยไม่รบกวนสระโลหะ รูที่ตั้งไว้สูงเกินไปจะทำให้มีกากตะกรันหนักอยู่ในเตา รูที่ตั้งไว้ต่ำเกินไปจะทำให้โลหะผสมตกอยู่ในความเสี่ยง

การเตรียมฐานทรายและรังทราย

เตาหลอมที่เตรียมไว้จะถูกวางลงบนฐานทราย และจะมีหลุมครึ่งทรงกลมซึ่งมักเรียกว่าหลุมทรายหรือรังทรายเกิดขึ้นที่ฐานนั้น รังคือสิ่งที่จริงๆ แล้วยึดโลหะผสมหลอมเหลวไว้ที่ด้านล่างของถังปฏิกิริยา ดังนั้นรูปร่างและการบดอัดจึงมีความสำคัญพอๆ กับชั้นอิฐ

ใช้ทรายแม่น้ำแห้ง หลังจากจัดตำแหน่งกระบอกเตาหลอมแล้ว รังจะถูกอัดให้แน่น โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับข้อต่อที่ขอบล่างของถังบรรจบกับทราย กฎที่ใช้ได้จริงคือการดันด้านในให้มีความสูงที่เสร็จแล้ว 150-200 มม. และด้านนอกให้มากกว่า 400 มม. นั่นทำให้ทรายมีมวลเพียงพอที่จะต้านทานแรงกดดันของการหลอมละลาย และป้องกันไม่ให้ตะกรันรั่วไหลผ่านข้อต่อในขณะที่กำลังทำการถลุง

รังจะต้องแห้งตามธรรมชาติ รังทรายเปียกเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ ความชื้นที่ติดอยู่ในทรายจะวูบวาบเป็นไอเมื่อสัมผัสกับสิ่งที่ละลาย ทำให้เกิดการกระเด็นอย่างรุนแรงซึ่งอาจทำร้ายลูกเรือและรบกวนปฏิกิริยาได้ เวลาที่ใช้ในการทำให้แห้งจะช่วยปกป้องทั้งความปลอดภัยและผลผลิต

ประจุอลูมิโนเทอร์มิก

ประจุจะประกอบขึ้นจากกลุ่มการทำงานสามกลุ่ม:

แหล่งโมลิบดีนัม- โมลิบดีนัมไตรออกไซด์ ซึ่งเป็นตัวป้อนออกซิไดซ์ที่จ่ายโมลิบดีนัม

รีดักแทนท์อะลูมิเนียม - ซึ่งโดยปกติจะเป็นเม็ดหรือผง ชั่งน้ำหนักให้ตรงกับสมดุลออกซิเจนของฟีดออกไซด์

ตัวพาเหล็กและฟลักซ์- เหล็ก-วัสดุแบริ่งบวกฟลักซ์จำนวนเล็กน้อย ซึ่งกำหนดความหนาแน่นและพฤติกรรมการหลอมของโลหะผสมและกักเก็บของเหลวตะกรัน

การเตรียมประจุเป็นการดำเนินการชั่งน้ำหนักและผสมมากกว่าการดำเนินการหลอม อลูมิเนียมที่หยาบเกินไปจะทำปฏิกิริยาช้าและทิ้งโมลิบดีนัมไว้ในตะกรัน อลูมิเนียมที่ละเอียดเกินไปสามารถขับเคลื่อนปฏิกิริยาเร็วเกินไปและดีดวัสดุออกจากถัง ความชื้นในส่วนประกอบใดๆ ก็ตามจะมีพฤติกรรมเหมือนกับรังทรายเปียก ดังนั้นฟีดทั้งหมดจึงถูกเก็บไว้ให้แห้งและใช้ประจุผสมทันที

ปฏิกิริยา การทำความเย็น และการแยกตัว

การจุดระเบิดเริ่มต้นจากจุดเดียว จากนั้นปฏิกิริยาด้านหน้าจะกวาดผ่านประจุ โลหะผสมก่อตัวเป็นของเหลวหนาแน่นที่จมลงในรังทราย ในขณะที่ตะกรันที่อุดมไปด้วยอลูมินา-ลอยอยู่ด้านบน ภาชนะจะถูกปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ถูกรบกวนเพื่อให้แรงโน้มถ่วงดำเนินการแยก: ระยะเวลาการตกตะกอนที่เหมาะสมมีค่ามากกว่าการกวนเชิงกลใดๆ ในภายหลัง

เมื่อมวลแข็งตัวแล้ว เตาหลอมจะถูกยกขึ้นอย่างชัดเจน และรังทรายก็จะแตกออก กระดุมโลหะผสมจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ ทำความสะอาดตะกรันที่เกาะอยู่ จากนั้นบดและคัดแยกตามขนาดที่ลูกค้าสั่ง ตะกรันจะถูกตรวจสอบหาโลหะที่ติดอยู่ก่อนที่จะทิ้ง เนื่องจากโมลิบดีนัมที่ถูกกักอยู่ในตะกรันจะทำให้สูญเสียผลผลิตโดยตรง

องค์ประกอบทั่วไปและการควบคุมคุณภาพ

ตารางด้านล่างแสดงรายการช่วงทางการค้าที่เป็นตัวแทนสำหรับเฟอร์โรโมลิบดีนัม ขีดจำกัดที่แน่นอนสำหรับคำสั่งซื้อที่กำหนดจะกำหนดโดยข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องและตามสัญญาการซื้อ

องค์ประกอบ	ช่วงทั่วไป	ฟังก์ชั่นในโลหะผสม
โม	55.0-75.0 %	ส่วนประกอบอัลลอยด์ที่ส่งไปยังเหล็ก
เฟ	สมดุล	ตัวพาที่ลดช่วงการหลอมเหลวของโลหะผสม
ศรี	สูงสุด 1.5 %	ที่เหลือจากการลดและการป้อนดิบ
อัล	สูงสุด 1.0 %	รีดักแทนท์ตกค้าง
C	สูงสุด 0.10 %	ควบคุมสำหรับเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-
S	สูงสุด 0.10 %	มีการควบคุมดูแลความสะอาด
P	สูงสุด 0.05 %	ควบคุมเพื่อจำกัดการเปราะ
ลูกบาศ์ก	สูงสุด 0.50 %	องค์ประกอบที่เหลือจากวัสดุป้อน

ชื่อทางการค้า เช่น FeMo60 และ FeMo55 บ่งบอกถึงปริมาณโมลิบดีนัมที่ระบุของโลหะผสม เฟอร์โรโมลิบดีนัมที่จัดหาตาม GB/T 3649 หรือ ASTM A132 โดยปกติจะมาถึงพร้อมกับใบรับรองที่แสดงค่าที่วิเคราะห์สำหรับองค์ประกอบที่ระบุไว้ข้างต้น และผู้ซื้อควรเปรียบเทียบใบรับรองนั้นกับบันทึกรังทราย น้ำหนักที่ชาร์จ และเศษส่วนขนาดที่คัดกรอง เนื่องจากบันทึกทั้งสามนี้ร่วมกันอธิบายความแปรผันของผลผลิตส่วนใหญ่จากความร้อนสู่ความร้อน

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: วิธีการใช้เตาภายนอก-ในการผลิตเฟอร์โรโมลิบดีนัมคืออะไร
เป็นเส้นทางรีดิวซ์แบบอะลูมิเนียมโดยที่โมลิบดีนัมไตรออกไซด์จะถูกรีดิวซ์ด้วยอะลูมิเนียมภายในภาชนะที่เตรียมไว้ โดยเติมเหล็กเข้าไปเพื่อให้ผลิตภัณฑ์เป็นโลหะผสมเฟอร์โรโมลิบดีนัม ปฏิกิริยาจะจ่ายความร้อนในตัวมันเอง

ถาม: เหตุใดเตาจึงปูด้วยอิฐดินเหนียวทนไฟ
ซับในช่วยปกป้องเปลือกเหล็กจากความร้อนสูงของปฏิกิริยาและจากตะกรันของเหลว อิฐที่สึกหรอหรือหลวมจะทำให้ตะกรันเข้าถึงเปลือกและทำให้อายุการใช้งานของเตาสั้นลง

ถาม: รูกรีดตะกรันควรมีขนาดใหญ่แค่ไหน?
รูเจาะประมาณ 120 มม. ซึ่งเปิดเหนือขอบล่างของเปลือกประมาณ 100 มม. เป็นเรื่องปกติสำหรับหน่วยการผลิต ตำแหน่งนั้นทำให้รูอยู่ใกล้กับชั้นตะกรันโดยไม่เปิดเผยสระโลหะผสม

ถาม: จะเกิดอะไรขึ้นถ้ารังทรายเปียก?
ความชื้นที่ติดอยู่จะกลายเป็นไอน้ำเมื่อของเหลวมาถึง ทำให้เกิดการกระเด็นอย่างรุนแรงและเสี่ยงต่อการบาดเจ็บอย่างแท้จริง รังนกจะต้องทำให้แห้งตามธรรมชาติก่อนใช้งานเสมอ

ถาม: เหตุใดข้อต่อระหว่างกระบอกปืนกับทรายจึงต้องถูกอัดอย่างระมัดระวัง?
ข้อต่อนั้นคือจุดอ่อนที่สุดของเรือ การตอกอย่างแน่นหนาทั้งสองด้าน โดยมีความสูงด้านใน 150-200 มม. และความสูงด้านนอกมากกว่า 400 มม. จะช่วยป้องกันไม่ให้ตะกรันรั่วไหลระหว่างการถลุง

ถาม: จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงภายนอกเพื่อเริ่มปฏิกิริยาหรือไม่
ต้องใช้การจุดระเบิดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เมื่อเริ่มต้นแล้ว การลดลงของโมลิบดีนัมไตรออกไซด์ด้วยอะลูมิเนียมจะเกิดปฏิกิริยาคายความร้อนอย่างรุนแรงและคงตัวมันเองตลอดประจุที่เหลือ