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。根据实际情况,高碳锰铁 中碳锰铁或高碳锰铁 碳丝(或碳颗粒)中碳锰铁含有少量碳,因此除碳控制极低的钢外,基本上不考虑碳的增加。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)。
锰是元素周期表第四周期的第七组元素。锰非常容易在空气中氧化。也用作为合金的添加料,以提高钢的强度、硬度、弹性极限、耐磨性和耐腐蚀性等。在加热条件下,粉末锰可与氯,磷,硫,硅和碳结合。自然界中已知有约150种含锰矿物,它们是氧化物,碳酸盐,硅酸盐,硫化物,硼酸盐,钨酸盐,磷酸盐等。然而,锰含量较高的矿物质不多。下面我们来看看锰铁合金粉末原料-锰矿与铁矿。
几种常见的锰矿物如下所述。锰矿单斜晶系,稀有晶体,肾和葡萄状聚集体,也以致密块状和树枝状形式存在。颜色和条纹是黑色的。半金属光泽。硬度为4至6,比重为4.4至4.7。硬锰矿主要是外部生成因子。它存在于锰沉积物的氧化区和沉积的锰沉积物中。它也是锰矿石中常见的锰矿物,也是锰冶炼的重要矿物原料。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)。
锰的重要化合物是二氧化锰。在大自然中,便有大量天然的二氧化锰——软锰矿。人们早在远古时代便知道软锰矿了。二氧化锰是黑构色的粉末。干电池中那些黑色的粉末,便是二氧化锰。二氧化锰能够催化油类的氧化作用,人们常在油漆中加入它,以便加速油漆干燥的速度。人们在制造玻璃时,常往里加入二氧化锰,因为它能消除玻璃的绿色,使绿色玻璃变得无色透明。正火处理后的钢,其机械性能较退火后的高,成本也较低,所以应用较多。
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