李 永，周 震

（1.中陕核二二四大队有限公司，陕西 西安 710000；2.中陕核钼业有限公司，陕西 西安 710000）

最近几年，在国际大环境的影响下，各冶炼厂都在环保节能上投入明显增加，钼铁冶炼属于炉外精炼，过程中也会产生粉尘及烟气，所以技术革新对各个厂家来说都是必须攻关的题目。过程中对原料、辅料要求较高，特别是在原辅料如何配比中至今没有绝对的统一，相同的原辅料在同一地方冶炼也会出现不同的结果，基于此，我们从钼铁冶炼的配料、混料、冶炼三个方面来探讨钼铁冶炼最新工艺和技术。

1 钼铁冶炼对原辅料的要求及作用

钼铁冶炼对原料要求出品位高以外，对杂质也有严格的要求。一般成分为：Mo48%～58%，S≤0.1%，P≤0.023%,Cu≤0.30%，SiO28%～14%.粒度≤8mm。辅料主要有硅铁粉、铝粒、铁鳞、钢屑、氧化钙、硝石、镁条。其中硅铁粉要求含Si≥75%，粒度要均匀，铝粒要求纯度在98%以上，粒度不能过大也不能有明显的粉末，铁鳞是氧化铁皮，主要是冶炼过程中的溶剂和氧化剂，使用前必须干燥去掉水分和油分，钢屑是合金中的铁的主要来源，对成品钼铁的品味起关键作用，一般用碳素钢钢屑，要求纯度≥98%，氧化钙主要用来造渣，CaO含量≥85%，硝石是当冶炼含氧量较低时用来提供氧，主要是补热剂。

2 PLC控制系统在钼铁冶炼中的应用

我厂钼铁冶炼系统主要有配料系统：包括储料仓、称重仓、称重模块、下料螺旋输送机、汇总螺旋输送机、斗式提升机、混料螺旋输送机、除尘器等。辅料用行车分别送至储料仓，储料仓按照20吨氧化钼为一混料批次设计。各储料仓下部设置出料螺旋，将原料分别送入下部的各称重料仓，进行各种原料计量，各称重料仓下部设置加料螺旋，采用变频控制。根据每炉的工艺设定原料重量均匀连续出料一次，出料量由各称重料仓称重差值计算控制。以确保每次出料量准确；各种原料从称重料仓通过加料螺旋送入汇总混料螺旋输送机进行均匀混合，由斗式提升机送至混料螺旋输送机，最终送入冶炼炉，每一炉配料的开始和停止由人工控制，配料过程全自动化控制。配料过程主要由PLC控制系统通过称重模块读数采用差值法控制出料量，每种原料按工艺设定的量准确均匀出料。为保证原料均匀混合，各称重螺旋下部出料通过变频调整，控制出料速率；由于各料仓间距造成料流到下一个料仓有时间差[2]，必须保证每一种配料在料层上均匀连续覆盖，这要通过自动控制系统准确无误的实现。各种原料按工艺设定比例连续混合后，输送至冶炼炉加料位。混料工序每个扬尘点，都需要有除尘设施；以保证操作人员能够有一个优良的作业环境。过程中称重精准度可达±0.5kg，配料过程按工艺设定参数全自动控制，运行安全、平稳、准确、可靠。在实践应用中取得了较好的应用成果，此法降低了成本，从根本上减轻了冶炼过程中的资金负担。PLC控制系统设备运行过程流程如下图1。

图1 冶炼工艺流程图

由于下料不在同一时间开始，所以下料间隔时间由PLC控制，也可人工控制，设定间隔时间，即利用时间差依次下料，使各种料最大程度上混合均匀。

3 冶炼过程技术改进

目前钼铁冶炼行业大都采用炉外精炼法，除了工艺上改进外，在技术设备上面有了极大的提升，设备上主要包括炉壁填砂设施、冶炼炉筒、轨道及平台车、出渣设施等。设备改进主要首先在环形轨道上完成了加料、冶炼，出渣等环节，平行小车采用380V滑触线供电，确保了小车在弯道处也能够平稳运行，而且行走小车全部由遥控器控制，这一改进彻底减轻了车间人员的工作量，在实践过程中也取得了较好的效果，运行安全、稳定，高效；其次在沙窝制作上也有了很大改进，增加了填沙斗和填砂砂芯内模桶，在保证功能的条件下，力求做到简单、安全、可靠、经济适用、操作方便；并有除尘设施。

4 环保设备上的改进

随着国家环保要求的不断提高，钼铁冶炼系统的尾气处理也成为各大厂家最为关注的问题之一。环保设备主要在冶炼烟气处理系统和有粉尘、烟灰的设备：包括烟气捕集罩、系统管路、散热器、袋式除尘器、引风机、烟囱等。使冶炼过程中产生的烟气，经处理后达标排放。钼铁冶炼是固定的工位，因此烟尘捕集罩采用固定式顶部吸气方式。由于冶炼烟气温度高，吸气罩内衬80mm厚耐火材料，以保证其使用寿命不低于两年。表冷散热器由于冶炼烟气温度高，不利于直接进行粉尘收集和处理，因此需要设置散热器将烟气温度降至110℃以下，散热器的散热管面积设计为1000m2。袋式除尘器冶炼烟气粉尘粒度较小，采用脉冲气箱反吹袋式除尘器，滤袋采用覆膜涤纶针刺毡，耐温120℃以下，过滤效率不小于99.5%，有效过滤面积1850m2。 风机采用Y4-73-14D，280KW，风机性能参数按照100℃、1标准大气压核准。环保设备工作流程如图2

图2 环保设备流程

（1）配料过程为了优化整个工艺流程，提高原辅料的混合均匀度，主要对料仓进行改进，分为上下两个料仓，都配有称重模块，即最上面为储料仓，下边为最终出料称重仓。在最后出料部分设定时间差，依次按设定值出料，确保进入汇总螺旋的各种料都是均匀的下料，两个料仓下料减少了粉尘的排放量，对整个作业环境有了很大的改进，同时降低了原辅料的损耗。

（2）在收尘设备上也做了很大改进，分体式收尘更加有利于粉尘的分类处理，从而有效地提高了回收率，降低了原辅料在配料、混料过程中的无形损失。在每个扬尘点都配备了单独的脉冲式袋式除尘器，降低了能耗，节省了电力成本，收尘效果能达到99%以上，对环境污染将至最低，营造了良好的作业环境。

（3）螺旋输料对主辅料要求较高，不能有明显的、大的杂质，以免螺旋被堵影响整个配料过程，比如物料一定要干燥、不能有太大水分、油分。同时给每个螺旋都增加了检修口，以防螺旋被堵可即使处理。

（4）PLC控制系统能够实现高度自动化，利用时间差进行均匀下料，要求对整个系统的进料要严格按照要求下料，若主辅料过于粘结会对系统精度产生很大影响，利用传感器控制能够很好地解决这一问题，同时提高了混料的同步程度，主辅料无论在下料螺旋、汇总螺旋还是在滚筒混料机里都能够事实搅拌控制提高精度。

（5）环形轨道、行走小车的加入使得钼铁冶炼在效率上得以提升，存在的问题是在起炉筒过程中要连沙窝托盘一块起吊，整体来看，存在一定的不安全因素和稳定性，对人员操作要求较高。

（6）沙窝托盘全部焊接而成，在一定程度上影响寿命，建议有条件的话采用铸铁铸造。

5 结束语

通过反复试验和实际生产对比得出，钼铁冶炼在配料、混料阶段若把握不准从一定程度上影响钼铁的品质和钼铁的回收率，对各种辅料的参数要求较高，尤其是硅铁粉、铝粒在配料之前必须要有准确的化验结果。而PLC自动控制系统虽然节省了人力，但是在配料过程中精准度还会有偏差，混料过程也有混不均匀的情况。在各个扬尘点全部采用脉冲布袋除尘器有效的提高了冶炼过程的回收率。

钼铁冶炼从整体上来看，对工艺、设备技术进行改良，从根本上实现了钼铁冶炼的机械化、自动化程度，生产规模也大，成本降低，生产效率提高，环保效果显著等特点。就从钼铁国内各生产厂家来看，中小心企业还是在冶炼工艺技术上存在很大问题，没有进行优化改进，技术设备上的提高，而且工人劳动力并未减少，作业环境差，环境污染严重等问题。希望通过次文，能给钼铁冶炼的设备改进，工艺优化起到一定的作用，对钼铁冶炼行业的发展能起到一定的促进作用。