高碳锰铁的高炉法和电炉法生产
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟锰矿石的冶炼方法锰矿石冶炼产品主要有高碳锰铁、中低碳锰铁、锰硅合金以及金属锰等,通称为锰质合金或锰系合金。
高碳锰铁。
我国主要采用高炉生产。
50 年代尚未形成专门厂家生产高炉锰铁(高碳锰铁),而是一些钢铁厂自炼自销,生产量很小。
从1958 年后,湘潭锰矿先后建起6.5m3、33m3 高炉专炼锰铁,60 年代以后,新余、阳泉、马钢三厂、重钢四厂等转产高炉锰铁,进入80 年代,高炉锰铁发展更快。
高炉锰铁产量由1981 年的20 万t 增至1995 年40 万t。
电炉生产的产品包括碳素锰铁、中低碳锰铁、锰硅合金、金属锰四类。
我国电炉生产最早的是吉林铁合金厂,于1956 年建成投产,最大电炉容量为12500kVA;60 年代初,湖南、遵义、上海等铁合金厂相继建成投产,这些厂都可生产碳素锰铁、中低碳锰铁和锰硅合金;遵义铁合金厂还用电硅热法生产金属锰。
据冶金工业部1995 年《全国铁合金主要技术经济指标》记载,1994 年全国15 家重点铁合金厂中有11 家生产锰系合金产品。
这些重点铁合金厂经过不断发展、扩大,为满足钢铁工业生产作出了重要贡献。
80 年代以来,地方中小型铁合金企业发展迅速。
据资料统计,地方中小企业铁合金产量占全国比重由1980 年的32.39%,上升到1989 年的54.01%,到1996 年已达69.85%,企业数已达1000 家以上。
这些中小企业大多数是采用1800kVA 的小电炉,设备落后,产品质量比较差。
电炉锰铁与锰硅合金生产所用设备基本相同,都是采用矿热电炉,电炉变压器容量一般为1800~12500kVA。
湖南、遵义铁合金厂分别从德国引进3000kVA 和31500kVA 锰硅电炉,现已投产。
我国电炉高碳锰铁的生产,一般多采用熔剂法生产工艺。
锰硅合金的生产,一般都采用有渣法生产工艺。
中低碳锰铁的生产,主要有电炉法、吹氧法和摇。
高碳锰铁培训教程1.1锰铁的定义锰铁是以锰矿石为原料。
在高炉或电炉中熔炼而成的。
锰铁也是钢中常用的脱氧剂,锰还有脱硫和减少硫的有害影响的作用。
因而在各种钢和铸铁中,几乎都含有一定数量的锰。
锰铁还作为重要的合金剂。
作为合金剂加入钢中,能改善钢的力学性能,增加钢的强度,延展性、韧性及耐磨能力.广泛地用于结构钢、工具钢、不锈耐热钢。
耐磨钢等合金钢中。
锰铁是铸铁和炼钢的重要辅助材料.随着中低碳锰铁生产工艺的进步,高碳锰铁还可用于生产中低碳锰铁. 在炼制合金钢中,锰铁是锰钢的合金加入剂。
1.2 学名、别名学名:高碳锰铁合金简称:高碳锰铁、高锰、锰铁、碳锰1.3外观状态断面呈深灰色,并带有蓝黄闪光色彩,性质硬脆。
外观、状态1.4高碳锰铁生产工艺高碳锰铁的冶炼方式一、高炉法生产:高碳锰铁最早是采用高炉生产的,其产量高,成本低,目前国内外还在广泛用。
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。
二、电炉法生产:高碳锰铁是以电能为热源,焦炭为还原剂,在炉身较矮的还原电炉中生产高碳锰铁的一种方法。
(无溶剂法、溶剂法、少溶剂法)高炉锰铁生产工艺流程电炉法冶炼高炉法杂质含量高用焦炭量大成本相对低更高污染由于高炉法需要的焦炭量大,相应地带入产品中的磷含量高,容易获得高磷产品。
电炉法杂质含量低用电量大成本高更高能耗由于电炉法需要的焦炭量大大小于高炉法对焦炭的需要量,冶炼一吨高碳锰需要的炉料量也少一些,相应地带入产品中的磷含量较低,容易获得低磷产品。
两种冶炼方法对比1.5国家标准•锰铁中华人民共和国国家标准(GB\T3795-2006)•电炉高碳锰铁牌号•锰铁中华人民共和国国家标准(GB\T3795-2006)•电炉高碳锰铁牌号类别牌号化学成分/%M nCS iPSⅠⅡⅠⅡ≤电炉高碳锰铁FeMn78C8.075.0-82.07.5 1.5 2.50.200.330.03FeMn74C7.570.0-77.07.02.03.00.250.380.03FeMn68C7.065.0-72.07.0 2.5 4.50.250.400.03类别牌号化学成分/%MnCSiPSⅠⅡⅠⅡ≤高炉锰铁FeMn7875.0-82.07.51.02.00.250.350.03FeMn7370.0-75.07.5 1.0 2.00.250.350.03FeMn6865.0-70.07.0 1.0 2.00.300.400.03FeMn6360.0-65.07.01.02.00.300.400.03高炉高碳锰铁牌号主要元素及杂质含量:Mn , P , Si , C , S , FeMn+Fe之和占92左右•含量标准•P<0.2(0.25)一组0.25 < P<0.4 二组高磷P0.6-0.8 •SI<1.5 一组 1.5 <SI<3 二组高硅Si4以上•2<C<8 常见C 6-7之间低碳C4或5左右•(注意跟中锰区别点)•S<0.032.1高锰的应用领域应用领域:高锰广泛的应用于炼钢,铸造和机械制造行业,具体应用于生产中低合金钢,螺纹钢,普碳钢,高锰钢,工具钢,不锈耐热钢,耐磨钢,玛钢等,另外还应用于一些铸件,包括铸钢件和铸铁件,矿山机械行业,精密铸造等行业均有广泛的应用。
电炉高碳锰铁概念电炉高碳锰铁:电炉高碳锰铁是含有少量硅、磷、硫杂质的Mn-Fe-C三元合金,锰铁中锰与铁之和为92%左右,含碳量6%-7%。
分类锰铁根据其含碳量不同分为三类:低碳类:碳不大于0.7%;中碳类:碳不大于0.7%至2.0%;高碳类:碳不大于2.0%至8.0%用途电炉高碳锰铁:主要用于炼钢作脱氧剂、脱硫剂及合金添加剂,作为合金添加剂加入钢中能改善钢的力学性能,增强钢的强度、延展性、韧性及耐磨能力。
另外随着中、低碳锰铁生产工艺的进步,高碳锰铁还可应用于生产中低碳锰铁。
冶炼工艺操作1.冶炼方法电炉高碳锰铁的冶炼是连续进行的,即连续加料冶炼,定时出铁。
根据入炉锰矿品位的不同及炉渣碱度控制的不同,在电炉内生产高碳锰铁有熔剂法、无熔剂法、少熔剂法三种方法。
(1)熔剂法采用碱性渣操作,炉料中除锰矿、焦炭外,还配入一定量的熔剂(石灰)并用足还原剂。
采用高碱度渣操作,炉渣碱度n(CaO)/n(Si O₂)控制在1.3~1.4,以便尽量降低渣中含锰量,提高锰回收率。
(2)无熔剂法采用酸性渣操作,炉料中不配加石灰,在还原剂不足的条件下冶炼,用这种方法生产,既可获得高碳锰铁,又可获得生产硅锰合金和中、低锰铁的含Mn30%的低磷富锰渣。
其优点是电耗低,锰的综合回收率高。
其不足是采用酸性渣操作,对碳质炉衬侵蚀严重,炉衬寿命较短。
(3)少熔剂法采用介乎熔剂法和无熔剂法之间的“偏酸性渣法”。
该法是配料中加入少量石灰或白云石,将炉渣大碱度控制在0.6~0.8之间,在弱碳的条件下冶炼。
生产出合格的高碳锰铁和含锰25%~40%及适量CaO低磷、低铁锰渣。
此渣用于生产硅锰合金时既可减少石灰加入量又可减少因石灰潮解而增加的粉尘量,因而可改善炉料的透气性。
采用何种方法与入炉矿的品位有关。
入炉矿石的品位较低一般采用熔剂法,入炉矿石的品位高(高品位进口矿)则用无熔剂法或少熔剂法生产高碳锰铁。
2.冶炼工艺操作电炉高碳锰铁的生产操作过程主要有配料、加料、炉况维护及出铁浇铸等。
铁合金的生产方法铁合金的生产方法很多,其中大部分铁合金产品是采用火法冶金生产的。
铁合金的生产方式根据使用的冶炼设备、操作方法和热量来源,主要分为以下几种:接下来就来具体介绍一下各个方法:一、按生产设备分类根据生产设备可分为高炉法、电炉法、炉外法、转炉法及真空电阻炉法。
1.电炉法。
电炉法是生产铁合金的主要方法,其产量约占全部铁合金产量的80%。
2.高炉法。
高炉法所使用的主体设备为高炉。
高炉法是最早采用的铁合金生产方法。
高炉法生产铁合金,具有劳动生产率高、成本低等优点。
但鉴于高炉炉缸温度的局限性,以及高炉冶炼条件下金属被碳充分饱和,因此高炉法一般只用于生产易还原元素铁合金和低品位铁合金。
3.炉外法(金属热法)。
炉外法是用硅、铝或铝镁合金作还原剂,依靠还原反应产生的化学热进行冶炼,所使用的主体设备为筒式熔炉。
使用的原料有精矿、还原剂、熔剂、发热剂以及钢屑、铁矿石等。
4.氧气转炉法。
氧气转炉法使用的主体设备为转炉,按其供氧方式,有顶、底、侧吹和顶底复合吹炼法。
使用的原料是液态高碳铁合金、纯氧、冷却剂及造渣材料等,将液态高碳铁合金兑入转炉,高压氧气经氧枪通入炉内吹炼,依靠氧化反应放出的热量脱碳,生产间歇进行。
5.真空电阻炉法。
生产含碳量极低的微碳铬铁、氮化铬铁、氮化锰铁等产品时采用真空电阻炉法,其主体设备为真空电阻炉。
二、按热量来源分类根据热量来源的不同分为碳热法、电热法、电硅热法、金属热法。
1.碳热法。
碳热法的冶炼过程的热源主要是焦炭的燃烧热,使用焦炭作还原剂,还原矿石中的氧化物,采用此方法的生产是在高炉中连续进行的。
2.电热法。
电热法的冶炼过程的热源主要是电能,使用碳质还原剂还原矿石中的氧化物,采用连续式的操作工艺并在还原电炉中进行。
3.电硅热法。
电硅热法的冶炼过程的热源主要是电能,其余为硅氧化时放出的热量,使用硅(硅铁、中间产品锰硅合金及硅铬合金)作为还原剂还原矿石中的氧化物。
生产是在精炼电炉中进行间歇式作业。
世上无难事,只要肯攀登铁合金的生产方法铁合金的种类繁多,生产方法各异,但归纳起来主要有以下五种:(1)高炉法高炉冶炼铁合金与高炉冶炼生铁相似,是利用高炉的高温及还原性气氛使合金矿石还原制成铁合金的。
在高炉中生产的铁合金主要是高碳锰铁。
此外,用高炉还可冶炼低硅硅铁(Si 约10%)与镜铁,前者供铸造使用。
用高炉冶炼铁合金,劳动生产率高,成本低。
但因高炉内氧化带的存在,高熔点或难还原的氧化物不能还原,所以其它一些铁合金不能用高炉冶炼,只能用电炉生产。
(2)电热法电热法是铁合金生产的主要方法。
由于碳的还原能力随着温度的升高而增强,故很多难还原的氧化物如:CaO、Al2O3、稀土氧化物等都可以在还原电炉中还原出来。
在还原电炉内以电能为热源,用碳作还原剂,还原矿石生产铁合金。
此法的缺点是许多金属极易和碳生成碳化物,故用碳作还原剂生产的合金(除硅质外)含碳都很高。
为了得到低碳合金,就不能用碳作还原剂,而只能用低碳硅质合金作还原剂。
因此低碳铁合金不能用电热法,而只能用电硅热法。
(3)电硅热法此法是在电炉内用硅(如硅铁或中间产品硅锰或硅铬合金)还原矿石、氧化物或炉渣,并以石灰作熔剂生产铁合金。
因此获得的产品含碳量较低。
目前,用这种方法生产微碳铬铁、中低碳铬铁、中低碳锰铁、钒铁和稀土硅合金等。
成品的含碳量主要取决于原料的含碳量。
用电硅热法生产铁合金时,电极会使合金增碳,故生产含碳量极低或纯的金属,不能使用电炉。
熔点很高而不能从炉内流出的铁合金也不能用电炉生产,而只能用炉外法(也称金属热法)。
(4)金属热法金属热法是用还原反应产生的化学热加热合金与炉渣,并使反应自动进行。
这种方法又叫炉外法。
此法常用的还原剂有铝、硅铁(75%Si)、铝镁合金等。
得到的铁合金或纯金属含碳量极低。
目前用这种方法生产钛铁、钼铁、硼铁、铌铁、高钨铁、高钒铁。
冶炼篇锰铁高炉冶炼与电炉冶炼的区别发布时间:2011年07月19日我要发布《全球铁合金网》锰铁:锰和铁组成的铁合金。
主要分类:高碳锰铁(含碳为7%)、中碳锰铁(含碳1.0~1.5%)、低碳锰铁(含碳0.5%)、金属锰、镜铁、硅锰合金。
高炉冶炼一般采用1000米3以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。
锰矿石在由炉顶下降的过程中,高价的氧化锰(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)随温度升高,被CO逐步还原到MnO。
但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属,所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度,为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比(1600公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)。
为降低锰损耗,炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2大于1.3)。
由于焦比高和间接还原率低,炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉为高,炉顶温度也较高(350℃以上)。
富氧鼓风可提高炉缸温度,降低焦比,增加产量,且因煤气量减少可降低炉顶温度,对锰铁的冶炼有显著的改进作用。
电炉冶炼锰铁的还原冶炼有熔剂法(又称低锰渣法)和无熔剂法(高锰渣法)两种。
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。
通过配加石灰形成高碱度炉渣(CaO/SiO2为1.3~1.6)以减少锰的损失。
无熔剂法冶炼不加石灰,形成碱度较低(CaO/SiO2小于1.0)、含锰较高的低铁低磷富锰渣。
此法渣量少,可降低电耗,且因渣温较低可减轻锰的蒸发损失,同时副产品富锰渣(含锰25~40%)可作冶炼锰硅合金的原料,取得较高的锰的综合回收率(90%以上)。
现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁,并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼组成联合生产流程。
现代大型锰铁还原电炉容量达40000~75000千伏安,一般为固定封闭式。
熔剂法的冶炼电耗一般为2500~3500千瓦•时/吨,无熔剂法的电耗为2000~3000千瓦•时/吨。
锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。
一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。
我国锰系合金生产工艺介绍锰铁:锰和铁组成的铁合金。
主要分类:高碳锰铁(含碳7%)、中碳锰铁(含碳1.0~1.5%)、低碳锰铁(含碳0.5%)、金属锰、镜铁、硅锰合金。
高炉冶炼一般采用1000米3以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。
锰矿石在由炉顶下降的过程中,高价的氧化锰(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)随温度升高,被CO逐步还原到MnO。
但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属,所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度,为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比(1600公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)。
为降低锰损耗,炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2大于1.3)。
由于焦比高和间接还原率低,炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉高,炉顶温度也较高(350℃以上)。
富养鼓风可提高炉缸温度,降低焦比,增加产量,且因煤气量减少可降低炉顶温度,对锰铁的冶炼有显著的改进作用。
电炉冶炼近年来,国内外众多铁合金厂家就如何在硅锰冶炼中提高锰元素回收率,进行了深入的研究和时间。
虽然在工艺配比、渣型选择、配送点制度等方面存在不尽相同的观点,但这些厂家均通过时间提高了回收率。
“精料入炉,优化配料”是合金生产的发展方向之一,不同理化性能原料的搭配在很大程度上影响着铁合金的各项经济技术指标。
提高入炉有效功率。
电炉设备参数和电器操作制度对炉内冶炼熔池温度影响较大,温度差异直接影响化学反应速率。
根据设备参数及实际原料条件合理地选择供电制度,确定合适的二次电压、二次电流、有功功率,使电炉熔池和极心圆功率密度达到最理想状态,电炉甚至可以通过超负荷运行来确保熔池达到足够高的冶炼温度。
温度越高,MnO和SiO2还原进入合金的程度越大,其中MnO和SiO2对还原温度的要求更高。
在铁合金电炉内,主要存在由电能向热能的转化,即提高有效入炉功率有利于提高炉膛温度,同时有利于促进Mn和Si的还原。
选择合理的工艺制度。
锰硅合金炉料配比以精料入炉为原则,入炉原料的有效成分应包括Mn、Fe、SiO2的总和(下问题到的有效成分皆同上),有效成分越高,即主要元素的富集度越高,越有利于增大锰矿石还原反应速率,MnO和SiO2还原形成合金的程度越深。
锰铁的生产工艺与标准有哪些锰铁即合金铁,是一种由铁和锰组成的合金材料,其主要用途是在钢铁生产中作为合金元素添加剂,能够提高钢铁的硬度、韧性和耐磨性。
以下是锰铁的生产工艺和标准的详细介绍:一、锰铁的生产工艺1. 矿石选矿:锰铁的主要原料是低品位的锰矿石,如锰矿、方锰矿等。
选矿工艺可通过物理、化学或浮选等方法,去除矿石中的杂质,得到富含锰的原料。
2. 砻炼:将选好的锰矿石进行破碎、磨矿、烧结等处理,形成矿石焙烧熔渣;然后将熔渣与石灰石、焦炭等还原剂混合,放入砻炼炉中进行还原反应。
在高温下,锰矿石中的氧化锰与还原剂发生反应,生成锰铁合金。
3. 碳酸盐法:矿石焙烧熔融生成高锰酸盐,在氨水中进行反应,生成高锰酸铵溶液;再将溶液使用电解法提取锰铁合金。
4. 硫酸法:将锰矿石与硫酸进行反应,生成硫酸锰;然后通过还原反应,如氯化还原法、氨还原法等,得到锰铁合金。
5. 电炉法:将锰矿石与焦碳混合后放入电炉进行还原,生成锰铁合金。
该方法适用于大规模的工业生产。
二、锰铁的生产标准1. 化学成分:锰铁的化学成分应符合国家标准或合同规定。
通常锰铁中的锰含量为65%以上,硅含量为1.5%以下,碳含量为7%以下,硫含量为0.04%以下,磷含量为0.25%以下。
2. 外观质量:锰铁应无裂缝、夹杂物、气孔和明显的砂眼,并且表面应清洁、光滑。
3. 机械性能:锰铁的机械性能应符合国家标准或合同规定。
通常要求其抗拉强度为600MPa以上,伸长率为10%以上。
4. 包装和运输:锰铁应采用适当的包装材料进行包装,以防止潮湿、污染和损害。
运输过程中,应注意防止碰撞和挤压,以保证产品质量不受损。
总结:锰铁的生产工艺主要有矿石选矿、砻炼、碳酸盐法、硫酸法和电炉法等。
生产标准包括化学成分、外观质量、机械性能、包装和运输等方面的要求。
通过合理选择工艺和严格执行标准,可以确保锰铁的质量稳定,满足钢铁生产的需求。
铬铁一、矿热炉高碳铬铁的生产方式有电炉法、竖炉(高炉)法、等离子法和熔融还原法。
竖炉法此刻只生产低铬合金(Cr<30%),较高铬含量(例如Cr>60%)的竖炉法生产工艺尚处在研究阶段;后两种方式是正在探索中的新兴工艺;因此,绝大多数的商品高碳铬铁和再制铬铁均采用电炉(矿热炉)法生产。
电炉冶炼具有以下特点:(1)电炉利用电这种最清洁的能源。
其他能源如煤、焦炭、原油、天然气等都不可避免地将伴生的杂质元素带入冶金进程。
只有采用电炉才能生产最清洁的合金。
(2)电是唯一能取得任意高温条件的能源。
(3)电炉容易实现还原、精炼、氮化等各类冶金反映要求的氧分压、氮分压等热力学条件。
主要技术参数按照生产的品种和年产量,首先肯定炉用变压器的额定容量,选择变压器的类型(三相或三台单相)、工作电压和工作电流。
然后肯定电炉的几何参数,包括电极直径,电极极心圆直径(或电极中心距),炉膛直径,炉膛深度,护壳直径,炉完高度等。
所有这些参数,通常采用经验公式计算,并参照国内外生产实践进行选定。
部份冶炼高碳铬铁的还原电炉主要技术参数列于表1。
表1 部份还原电炉主要技术参数变压器容量/KVA使用电压/V电极直径/mm极心圆直径/mm炉膛直径/mm炉膛深度/mm2700 500 1150 2800 1700 8000 138 870 2250 6500 2700 9000 900 2300-2500 4500 2100 12500 158 **** ****-2500 4900 210012500 120-168?19级1020 2600±50 6000 230025000 220 1300 3300 7700 2500组成结构埋弧式还原电炉由炉体、供电系统、电极系统、烟罩(或炉盖)、加料系统、检测和控制系统、水冷却系统等组成。
二、工艺流程原料的选取冶炼高碳烙铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。
其中焦炭和硅石作为还原剂。
冶炼高碳锰铁的冶炼原理高碳锰铁是一种重要的冶金原料,主要用于生产不锈钢和合金钢。
它含有较高的锰和碳含量,能够提高钢铁的硬度和强度。
高碳锰铁的冶炼原理主要包括选矿、破碎、烧结矿制备、炉料配制、还原炉冶炼和精炼等过程。
首先,冶炼高碳锰铁的第一步是选矿。
通过对锰矿石的采集、破碎、筛分和洗涤等工艺,将矿石中的杂质和不需要的元素去除,得到纯净的锰矿。
接下来,选矿后的锰矿进一步进行破碎,将块状的矿石压碎成适当的颗粒大小,方便后续的矿石处理和还原冶炼过程。
然后,经过破碎的锰矿与一定比例的焦炭混合后,在高温条件下进行烧结矿制备。
烧结矿是将锰矿和焦炭通过烧结设备加热烧结,使其在一定程度上熔结成块,提高了矿石和焦炭的还原性,增加了冶炼的效率。
在配制炉料过程中,根据锰矿和焦炭的质量比例,添加一定比例的石灰石、白云石等辅助冶金矿石,以及一些草木灰、木屑等添加剂,来调整炉料的成分和性质,以提高还原冶炼过程的效果。
然后,经过炉料装填,开始还原炉冶炼过程。
冶炼高碳锰铁的通用工艺是采用电炉冶炼。
在还原炉中,将预先制备好的炉料加入电炉中,通过电弧加热和还原剂(一般为焦炭)的作用,使炉内炉料发生还原反应。
反应过程中,锰矿中的锰氧化物被还原为锰金属,并与碳一起形成高碳锰铁。
同时,一些杂质和不需要的元素会在还原过程中被固态或气态生成物带出。
最后,高碳锰铁需要进行精炼。
精炼是通过熔炼和去除杂质的过程,来提高高碳锰铁的质量和纯度。
通常采用转炉进行精炼,通过氧枪喷吹氧气,使高碳锰铁中的碳氧化生成一氧化碳和二氧化碳气体,同时氧气还能氧化和吹除一些杂质元素。
经过多次精炼,高碳锰铁的碳含量被降低,同时其锰含量得到保持,以达到所需的产品质量要求。
综上所述,冶炼高碳锰铁的原理包括选矿、破碎、烧结矿制备、炉料配制、还原炉冶炼和精炼等过程。
这些过程的目的是通过矿石的净化、破碎、烧结、还原和精炼等步骤,从锰矿中提取出纯净的高碳锰铁,用于生产不锈钢和合金钢,以满足不同行业对高强度、高硬度材料的需求。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
高碳锰铁的高炉法和电炉法生产
高碳锰铁的生产方法有高炉法和电炉法两种。
下面分别介绍这两种方法的
特点。
(1)高炉法。
高碳锰铁最早是采用高炉生产的,其产量高,成本低,目前国内外还在广泛采用.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定点厂家。
高炉法是把锰矿、焦炭和石灰等原料分别加人高炉内进行冶炼、得到含锰52%-76 写、含磷。
.4%-0.6%的高炉锰铁。
由于高炉与电炉冶炼高碳锰铁唯一的区别是热源不同,所以两者的炉体结构、几何形状及操
作方法不一样,但两种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时得到的产品磷含量不一样,高炉产品约高于电炉产
品。
.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 倍,因而焦炭中有更多的磷转人合金内,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%, (2)电炉法。
电炉法冶炼高碳锰铁有三种方法。
1)无熔剂法。
对于含氧化锰较高的富锰矿,可以用无熔剂法冶炼锰铁、冶炼时炉料中不配加石灰,设备和操作类似硅铁,并且是在还原剂
不足的条件下采用酸性渣操作。
炉膛温度比熔剂法低约1320-1400 *C,用这种方法生产既要获得合格的高碳锰铁,又要得到含锰大于vG 鉴供冶炼硅锰合金
用的低磷、低铁富锰渣。
此时锰的分配如下:入合金率为58%-60%,入渣率为30D%-32D%D,挥发10YO。
显然,用无熔剂法冶炼高碳锰铁必须使用含锰高的富锰矿,并且要求矿中有颇低的磷含量。
该法虽然锰的回收率低,但用富锰
渣冶炼硅锰合金时还可以回收绝大部分的锰,其锰的总回收率比熔剂法高。
无熔剂法冶炼高碳锰铁的过程是连续的,炉料随着熔化过程不断加入炉内,料
批可由300kg 锰矿、60 - 70kg 焦炭、1520kg 钢屑组成。
无熔剂法冶炼时,产品单位电耗很低,并且容易生产出低硅的高碳锰铁,这是因为大部分硅富集到渣。