Como o ferromolibdênio é produzido: do minério à liga FeMo
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Visão Geral da Rota de Produção de Ferromolibdênio
Ferromolibdênio (FeMo) é uma liga de ferro-molibdênio usada para adicionar molibdênio ao aço e ao ferro fundido. A maior parte do ferromolibdênio mundial é fornecida pela China, Estados Unidos e Chile. O princípio de produção do núcleo é simples: o molibdênio é primeiro extraído e concentrado, convertido em óxido de molibdênio (VI) (MoO3), misturado com óxido de ferro e óxido de alumínio e depois reduzido em uma reação termite para produzir a liga. O produto bruto pode ser purificado por fusão por feixe de elétrons ou embalado como{5}}para uso metalúrgico.
Etapa 1: Mineração e Concentração
O minério de molibdênio, principalmente molibdenita (MoS2), é extraído e processado por flotação para produzir um concentrado contendo cerca de 45-57% de molibdênio. O concentrado é a matéria-prima para torrefação e deve atender aos limites de cobre, chumbo e outras impurezas que, de outra forma, seriam transportadas para a liga.
Etapa 2: Torrefação em Trióxido de Molibdênio
O concentrado é torrado em um forno de leito múltiplo ou de leito-fluidizado a cerca de 550-650 graus, onde o enxofre é removido e o sulfeto de molibdênio é convertido em trióxido de molibdênio (MoO3). O óxido torrado é então misturado com óxido de ferro (incrustações), pó de alumínio e ferrossilício como agentes redutores, juntamente com cal para condicionamento da escória.
Etapa 3: Redução de termite (aluminotérmica)
A mistura é carregada em um recipiente-refratário e inflamada. A reação fortemente exotérmica reduz os óxidos a metal: o alumínio e o silício reagem com o MoO3 e o óxido de ferro, produzindo ferromolibdênio fundido que se deposita abaixo de uma camada de escória fluida. O alto calor de reação derrete o metal e a escória sem energia externa. Após o resfriamento, o bloco de liga é triturado e dimensionado em pedaços ou pó conforme especificado.
Etapa 4: Refino e Embalagem
Para aplicações que exigem teor muito baixo de gases e impurezas, a liga bruta pode ser refinada por fusão por feixe de elétrons, que remove voláteis e purifica ainda mais o metal. Para uso metalúrgico padrão, a liga é triturada, peneirada, separada magneticamente e embalada diretamente. O pó fino de ferromolibdênio é comumente enviado em sacos ou tambores selados para evitar oxidação e contaminação.
Graus padrão e composição química
| Nota | Mo min % | Si máx % | S máx % | P máx % | C máx % | Cu máx % | Sb máx % | Tela máx % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FeMo70 | 65.0-75.0 | 1.5 | 0.10 | 0.05 | 0.10 | 0.5 | -- | -- |
| FeMo70Cu1 | 65.0-75.0 | 2.0 | 0.10 | 0.05 | 0.10 | 1.0 | -- | -- |
| FeMo70Cu1,5 | 65.0-75.0 | 2.58 | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 1.5 | -- | -- |
| FeMo60-A | 55.0-65.0 | 1.0 | 0.10 | 0.04 | 0.10 | 0.50 | 0.04 | 0.04 |
| FeMo60-B | 55.0-65.0 | 1.5 | 0.10 | 0.05 | 0.10 | 0.50 | 0.05 | 0.06 |
| FeMo60-C | 55.0-65.0 | 2.0 | 0.15 | 0.05 | 0.20 | 1.0 | 0.08 | 0.08 |
| FeMo60 | Maior ou igual a 60,0 | 2.0 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| FeMo55-A | Maior ou igual a 55,0 | 1.0 | 0.10 | 0.08 | 0.20 | 0.5 | 0.05 | 0.06 |
| FeMo55-B | Maior ou igual a 55,0 | 1.5 | 0.15 | 0.10 | 0.25 | 1.0 | 0.08 | 0.08 |
Perguntas frequentes
1. Por que o molibdênio é adicionado ao aço?
O molibdênio aumenta a temperabilidade, a resistência a altas-temperaturas, a resistência à fluência e à corrosão, e é por isso que é usado em aços para ferramentas, aços inoxidáveis e ligas-resistentes ao calor.
2. Qual é a reação termite?
É uma redução exotérmica auto-sustentável na qual o alumínio e o ferrossilício reduzem os óxidos metálicos a metal fundido. Na produção de ferromolibdênio, ele converte MoO3 e óxido de ferro na liga sem aquecimento externo.
3. Qual é a diferença entre FeMo60 e FeMo70?
FeMo70 contém 65,0-75,0% de molibdênio e FeMo60 contém 55,0-65,0%. Maior teor de molibdênio significa mais poder de liga por quilograma, mas uma rota de produção mais exigente e custo mais elevado.
4. Por que o cobre é limitado no ferromolibdênio?
O cobre é uma impureza que pode causar ruptura a quente no aço e é difícil de remover quando presente. Seu limite depende da especificação do aço alvo, portanto existem classes como FeMo70Cu1 e FeMo70Cu1.5 para aplicações que toleram cobre mais alto.
5. Como o ferromolibdênio geralmente é embalado?
Os torrões são normalmente embalados em tambores de aço de 250 kg ou big bags em paletes, enquanto o pó fino é embalado em sacos ou tambores selados. A embalagem é confirmada com o fornecedor para corresponder às práticas de manuseio e fusão.
