高碳锰铁冶炼用原料主要有锰矿、焦炭和熔剂。矿石中的锰是高碳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。高炉生产实践表明,锰矿中含锰量波动1%,焦比波动50~80kg,产量波动3%~5%,因此对入炉矿中含锰量要求越高越好。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。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。在炼钢中,用作脱氧剂和合金添加剂,是用量很多的铁合金。锰铁矿
锰和铁组成的铁合金,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含锰40%~50%,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,某些厂也配用瘐煤或无烟煤。辅助原料主要为石灰,冶炼锰硅合金时一般要配加硅石。 锰铁产品按不同含碳量分为碳素、中碳、低碳三类。在锰系铁合金名常用的还有锰硅合金、镜铁和金属锰。碳素锰铁国际上一般标准为含75%~80%,我国为适应锰矿品位低的原料条件,规定了含锰较低的牌号(电炉锰铁含锰65%以上,高炉锰铁含锰50%以上)。冶炼碳素锰铁过去主要用高炉,随着电力工业的发展,用电炉的逐渐增多。锰铁矿高碳锰铁中含有少量的微量元素,主要以锰元素与铁元素为主其占比元素高达92%左右。
随着科技的不断发展,现在高碳锰铁主要用于生产不锈钢、工具钢、滚珠轴承钢、热强钢、调质钢、耐氢钢,虽然现在越来越多的领域在使用高碳锰铁,但是在使用时要控制它的含碳量,要想控制其含碳量,往往需要做到以下几点:一、使用结晶大、块度偏大的高碳锰铁矿会加剧残矿层对高碳锰铁的降碳作用。二、在相同冶炼条件下,可以使用新碳砖炉衬易使产品含碳偏高。三、采用低料面,“缺碳”操作可不同程度地降低高碳锰铁含碳量。锰铁的分类:分类:按锻炼方法不同,分为电炉锰铁和高炉锰铁。按含碳量不同,分为:低碳锰铁:碳大于0.15%至0.7%; 中碳锰铁:碳大于0.7%至2.0%; 高碳锰铁:碳大于2.0%至8.0%。
高碳锰铁出产工艺的挑选,取决于可以取得的锰矿石的质量,即锰、铁、磷的含量与脉石成分;其次是工厂产品结构和大的经济效益,以及尽可能高的锰资本使用率;此外,能源供应也是思考要素之一。第1种出产办法的条件是得到高碳锰铁和不能使用的低锰炉渣,锰使用率约80%;因为需求增加满足的熔剂造渣,通称熔剂法,也称废渣法。第2种办法则是在得到高碳锰铁的条件下,还得到含锰较高的富锰渣,用来出产锰硅合金及中、低碳锰铁;锰的使用率高,通称富锰渣法。高碳锰铁,根据其使用溶剂的多少可分为无溶剂法、溶剂法和少溶剂法。下面着重为大家介绍较为常见的溶剂法。溶剂法是冶炼高碳锰铁普遍采用的一种方法。炉料组成中除锰矿、焦炭外,还有石灰、冶炼时采用高碱度渣操作碱度,B=1.3~1.4,使用足够的还原剂,已尽量降低废渣中锰含量,提高锰的回收率。高碳锰铁还可应用于生产中低碳锰铁。
高碳锰铁厂家在冶炼高碳锰铁时,离不开矿石的使用,现在冶炼高碳锰铁常用的矿石主要有五种,分别是:硬锰矿:成分为含水氧化锰。分子式rMnO·1MnO2·mH2O。含锰量约45~60%。常含铁、钙、铜、硅等杂质。呈块状、葡萄状、钟乳状、树枝状或土状**体,表面光滑。硬度 5~6,比重3.7~4.7。软锰矿:化学成分为MnO2,含锰较高可达到63.2%,常含少量的水及二氧化硅、氧化 铁及硬锰矿。通常呈柱状的晶体,也有呈针状、纤维状、粒状等。硬度1~2.5,比重4.7 ~4.8。金属光泽或无光泽。褐锰矿:Mn2O3 含锰量69.9%。四方晶系,晶体呈锥形或假八面体的晶形,通常呈致密块状或粒状**体,颜色褐黑色至钢灰色,条痕暗褐,新鲜端口为参差状。水锰矿:水锰矿MnO(OH)化学成分主要是:MnO 40.0%,MnO2 49.4%,H2O 10.2%。常含 SiO2、Fe2O3、以及微量Al2O3,CaO等混入物。水锰矿是提炼锰的重要矿物原料。黑锰矿:Mn3O4 含锰65%~72%。通常呈粒状,块状**体。颜色黑色,条痕红褐色,相对密度4.7~4.9,硬度5左右。熔剂法原理与高炉冶炼相同,只是以电能代替加热用的焦炭。锰铁矿
一般高碳锰铁的含碳量约占6% ~ 7%。锰铁矿
锰铁成渣过早会改变上层炉料导电结构和炉膛温度分布。SiO2含量高的锰铁融化温度较低,成渣较早;初渣中MnO和SiO2的活度较低,不利于锰和硅的还原。与之相反,CaO和MgO含量高的锰铁,更适合生产的硅锰合金。锰铁中游离的(即不以硅酸盐或硅铝酸盐的形态存在的)MnO在熔化时以方锰铁的形式存在,与溶于初渣的MnO平衡,渣中MnO的活度较大,对锰还原有利。外加的硅石比跪酸盐在炉内更容易还原生成硅。在原料配比计算中必须考虑矿物组成和矿物结构随温度的变化状况。以MnO2为主的软锰铁类矿物氧含量很高,熔炼过程会多消耗一定数量的还原剂。分解硬锰铁所含的结晶水需要消耗一定能量。为维持电路的碳平衡,应尽可能选择使用氧含量低的矿石。经验表明使用褐锰铁比使用软锰铁、硬锰铁效果好。锰铁矿