锰铁在炼钢中,用作脱氧剂和合金添加剂,是用量*多的铁合金。冶炼锰铁用的锰矿一般要求 锰铁含锰30-40%,锰铁比大于7,磷锰比小于0.003。冶炼前,碳酸锰矿要先经焙烧,粉矿需经烧结造块。含铁含磷高的矿石一般只能搭配使用,或通过选择性还原炼得低铁低磷的富锰渣。冶炼时用焦炭作还原剂,某些厂也配用瘦煤或煤。此外,锰铁作为合金元素添加剂,能增强钢的硬度、延展性、韧性和抗磨能力。辅助原料主要为石灰,冶炼锰硅合金时一般要配加硅石。
高炉冶炼用的锰矿有氧化矿、碳酸盐矿、焙烧矿和烧结矿。矿石中的锰是高炉锰铁冶炼中的主要回收元素。锰矿石含锰量的高低直接影响锰铁冶炼技术经济指标。
锰矿中的磷是高炉锰铁生产中的控制元素,希望越低越好。磷在钢铁产品中大都属有害元素。磷在高炉冶炼中理论上还原。因此锰铁产品中的磷含量取决于矿石、焦炭中的含磷量。锰铁优化合金,-钢的内在,降低炼钢合金成本,具有明显的经济效益。但在高炉冶炼中,mn的回收率和锰矿石的品位会在较大范围内变化,因此产品中的含磷量也随之变化。
高碳锰铁较早是采用高炉生产的,其产量高,成本低,目前-还在广泛用。我国江西新余铁合金厂、山西阳泉铁合金厂为高炉生产高碳锰铁的厂家。
高炉法是把锰矿、焦炭和石灰等料分别加入高炉内进行冶炼、得到含锰52%~76%/含磷0.4%~0.6的高炉锰铁。由于高炉与电炉冶炼高碳锰铁的区别是热源不同,所以两者的炉体结构、几何形状及操作方法不一样,但两炉子冶炼高碳锰铁的原理是相同的。
但是,两种炉子使用同一种锰矿冶炼使得到的产品磷含量不一样,高炉产品越高于电炉产品0.07%~0.11%。这是由于高炉冶炼的炉料组成中的焦炭配量为电炉冶炼时的5~6陪,因此焦炭中有更多的磷转入合金内,而且高炉冶炼时的炉膛温度较低,因而冶炼过程中磷的挥发量较电炉低约10%。锰在高炉内的还原过程:在高炉上部的较低温度区域,锰的-氧化物易分解,逐级还原为mno,但由于锰矿石中含有sio2,mno在未达到还原温度以前,即与脉石中(或燃料熔剂中)的sio2结合生成硅酸锰进入渣中,锰的还原实际上是在液态炉渣中进行的。
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