影響鉬粉質(zhì)量的因素主要有原料質(zhì)量、裝舟情況、還原溫度、氫氣流量和濕度、物料在爐內(nèi)停留時間。原料二氧化鉬的純度決定了產(chǎn)品鉬粉的純度。還原舟皿中的裝料量、料層厚薄、物料松緊程度都會影響到氫氣的滲透、還原水氣的排除,因而也會影響到產(chǎn)品鉬粉的質(zhì)量。還原溫度低,還原反應(yīng)不完全,反應(yīng)速度慢,所得鉬粉含氧量高、粒度細;還原溫度高則與之相反。氫氣濕度大,鉬粉含氧量增加,粒度粗;氫氣流量大,還原反應(yīng)速度加快,鉬粉含氧量下降,但被帶走的物料和熱量損失增加。物料在爐內(nèi)停留時間長,產(chǎn)品鉬粉含氧量下降和粒度變粗。在還原過程中設(shè)法避免其他雜質(zhì)的帶入和防止鉬粉在冷卻時氧化也能提高產(chǎn)品鉬粉的質(zhì)量。
為進一步降低產(chǎn)品鉬粉中的含氧量,在生產(chǎn)中有時還需把還原產(chǎn)出的鉬粉置于馬弗爐或其他還原爐中在1273~1373K溫度下用干燥氫氣進行補充再還原。當采用高純二氧化鉬原料時,嚴格控制制粉條件和雜質(zhì)污染,可制得99.9999%的高純鉬粉。
鉬和鐵組成的鐵合金,一般含鉬50~60%,用作煉鋼的合金添加劑。 鉬鐵是鉬與鐵的合金。它的主要用途是在煉鋼中作為鉬元素的加入劑。鋼中加入鉬可使鋼具有均勻的細晶組織,并提高鋼的淬透性,有利于消除回火脆性。在高速鋼中,鉬可代替一部分鎢。鉬同其他合金元素配合在一起廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼和工具鋼,以及具有特殊物理性能的合金。鉬加于鑄鐵里可增大其強度和耐磨性。
鉬在鋼中的作用可歸納為提高淬透性,提高熱強性,防止回火脆性,提高剩磁和矯頑力以及在某些介質(zhì)中的抗蝕性,并能防止點蝕傾向等。由于鉬在鋼中所產(chǎn)生的各種有益作用,在結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼、不銹耐酸鋼、耐熱鋼(也稱熱強鋼)、磁鋼等一系列鋼種中,得到了廣泛的應(yīng)用。在鑄鐵中鉬對改善強度和韌性很有效,加入量為0.25%~1.25%時,對中等和較大斷面的鑄件也能形成珠光體基體組織。常用于軋輥和其他耐磨鑄件。
冶煉鉬鐵的原料主要為輝鉬礦(MoS2)。冶煉前通常把鉬精礦用多膛爐進行氧化焙燒,獲得含硫小于0.07%的焙燒鉬礦。鉬鐵冶煉一般采用爐外法。爐子是一個放置在砂基上的圓筒,內(nèi)砌粘土磚襯,用含硅75%的硅鐵和少量鋁粒作還原劑。爐料一次加入爐筒后,用上部點火法冶煉。在料面上用引發(fā)劑(硝石、鋁屑或鎂屑),點火后即激烈反應(yīng),然后、放渣、拆除爐筒。鉬鐵錠先在砂窩中冷卻,再送冷卻間沖水冷卻,后進行破碎,精整。金屬回收率為92~99%。在煉鋼工業(yè)中近年廣泛采用氧化鉬壓塊代替鉬鐵。
鉬鐵是生產(chǎn)過程中的非晶態(tài)金屬添加劑,它具有傳遞到新合金的幾個優(yōu)良特性。鉬鐵合金的主要好處之一是它的硬化性能,使鋼的焊接性,鉬鐵是全國5高熔屬之一。此外,增加對鉬鐵的合金可以提高耐腐蝕性。鉬鐵的特性使得它在其他金屬上多了一層保護膜,適用于各種產(chǎn)品。