鐵合金產(chǎn)品基礎知識——錳系合金

時間：2020-05-20作者：安陽華拓冶金有限責任公司瀏覽：169

錳鐵的生產(chǎn)方法：電爐法、高爐法
用途：脫氧、合金劑、脫硫
分類：高碳錳鐵、中碳錳鐵、低碳錳鐵
      錳和鐵組成的鐵合金，在煉鋼中用作脫氧劑和合金添加劑，是用量多的鐵合金。冶煉錳鐵用的錳礦一般要求含錳40%～50%，錳鐵比大于7，磷錳比小于0.003。冶煉前，碳酸錳礦要先經(jīng)焙燒，粉礦需經(jīng)燒結(jié)造塊。含鐵含磷高的礦石一般只能搭配使用，或通過選擇性還原得低鐵低磷的富錳渣。冶煉時用焦炭作還原劑，某些廠也配用瘐煤或**煤。輔助原料主要為石灰，冶煉錳硅合金時一般要配加硅石。
       錳鐵產(chǎn)品按不同含碳量分為碳素、中碳、低碳三類。在錳系鐵合金名常用的還有錳硅合金、鏡鐵和金屬錳。碳素錳鐵**上一般標準為含75%～80%，我國為適應錳礦品位低的原料條件，規(guī)定了含錳較低的牌號（電爐錳鐵含錳65%以上，高爐錳鐵含錳50%以上）。冶煉碳素錳鐵過去主要用高爐，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，用電爐的逐漸增多。目前西歐和我國用高爐為主，挪威、日本都用電爐，原蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國新建錳鐵工廠也采用電爐。

錳鐵的冶煉方法：
一、高爐冶煉
一般采用1000m3 以下的高爐，設備和生產(chǎn)工藝大體與煉鐵高爐相同。錳礦石在電爐**下降的過程中，高價的氧化錳（MnO2 ，Mn2O3， Mn3O4）隨溫度升高，被CO逐步還原到MnO。但MnO只能在高溫下通過碳直接還原成金屬，所以冶煉錳鐵需要較高的爐缸溫度，為此煉錳鐵的高爐采用較高的焦比（1600kg/t）左右和風溫（1000℃以上）。為降低錳損耗，爐渣應保持較高的堿度（CaO/SiO2大于1：3）。由于焦比高和間接還原率低，煉錳鐵高爐的煤氣產(chǎn)率和CO量比煉鐵高爐為高，爐**溫度也較高（350℃以上）。富氣鼓風可提高爐缸溫度，降低焦比，增加產(chǎn)量，且因煤氣量減少可降爐**溫度，對錳鐵的冶煉有顯著的改進作用。
二、 電爐冶煉
錳鐵的還原冶煉有熔劑法（又稱低錳渣法）和無熔劑法（高錳渣法）兩種。熔劑法原理和高爐冶煉相同，只是以電能代替加熱用的焦炭。通過配加石灰形成高堿度爐渣（CaO/SiO2為1.3～1.6）以減少錳的損失。無熔劑法冶煉不加石灰，形成堿度較低（CaO/SiO2＜1.0）含錳較高的低鐵低磷富錳渣。此法渣量少，可降低電耗，且因渣溫較低可減輕錳的蒸發(fā)損失，同時副產(chǎn)品富錳渣（含錳25%～40%）可作冶煉錳硅合金的原料，**較高的錳的綜合回收率（90%以上）。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)大多采用無熔劑法冶煉碳素錳鐵，并與錳硅合金和中低碳錳銀的冶煉組成聯(lián)合生產(chǎn)流程。
現(xiàn)代大型錳鐵還原電爐容量達40000～75000kV·A，一般為固定封閉式。熔劑法的冶煉電耗一般為（2.5～3.5）×3.6GJ/t，無熔劑法的電耗為（2～3）×3.6GJ/t。

錳硅合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般采用含二氧化硅高、含磷低的錳礦或另外配加硅石為原料。富錳渣含磷低、含二氧化硅高是冶煉錳硅合金的好原料。冶煉電耗一般約（3.5～5）×3.6GJ/t。入爐原料先作預處理，包括整粒、預熱、預還原和粉料燒結(jié)等，對電爐操作和技術(shù)經(jīng)濟指標起顯著改善作用。

三、電爐精煉
中、低碳錳鐵一般用1500～6000Kv·A電爐進行脫硅精煉，以錳硅、富錳礦和石灰為原料，其反應為：
MnSi+2MnO+2CaO→2Mn+2CaO·SiO2
采用高堿度渣可使爐渣含錳降低，減少由棄渣造成的錳損失。聯(lián)合生產(chǎn)中采用較低的渣堿度（CaO/SiO2＜1.3）操作，所得含錳較高（20%～30%）的渣用于冶煉錳硅合金。爐料預熱或裝入液態(tài)錳硅合金有助于縮短冶煉時間、降低電耗。精煉電耗一般在3.6GJ左右。中、低碳錳鐵也用熱兌法，通過液態(tài)錳硅合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兌進行生產(chǎn)。


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