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。富锰渣含磷低、含二氧化硅高是冶炼锰硅合金的好原料。冶炼电耗一般约3500~5000千瓦时/吨。入炉原料先作预处理,包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等,对电炉操作和技术经济指标起显著改善作用。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。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。
锰在高炉内的还原过程:在高炉上部的较低温度区域,锰的高价氧化物易分解,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。炉渣中的硅酸锰比自由状态的MnO更稳定,使锰的还原更加困难,需要的温度更高。锰铁炉渣的形成及其对冶炼的影响。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、墨水、颜料、磨料等,是工业上所说的“黑色金属”之一。
因为其锰铁炉灰因其颗粒度较小,比表面积大,易煅烧,不需大规模的碾碎工序,能够节约厂商的固定资产出资和日常出产工作本钱;锰铁炉灰烧结法出产工艺中,能够充沛运用炉灰中现有的焦碳,不必再参加近12%的白煤粉,节约了出产本钱;铁矿石主要用于钢铁工业,冶炼含碳量不同的生铁(含碳量一般在2%以上)和钢(含碳量一般在2%以下)。除铁简单,绝大部分铁离子以铁沉积物方式沉积在泥渣中,能够少用中和剂。
因为锰铁炉灰中含有11%~13%的碳,出产中不需另行投加无烟煤,其出产本钱较传统烧结法低。运用SO2复原的办法,以锰铁炉灰为质料出产电解金属锰的本钱是很低的,其本钱下降的首要部分是出产工艺中不需要投加***和锰铁炉灰的报价较低。
少溶剂法。这种方法是采用介于溶剂法和无溶剂法之间的所谓“弱酸性渣法”进行操作。该法是往炉料中配加适量的石灰或石灰石,把炉渣碱度m(CaO)/m(SiO2)或m(CaO MgO)/m(SiO20)的比值控制在0.6~0.8之间,借以既能提高锰的回收率,又能获得含锰25%~30%和适量含CaO的炉渣,把该渣配入冶炼硅锰合金的炉料中,即可节约石灰,又能减少因石灰潮解而增加的炉料粉尘量,从而改善炉料的透气性。入炉原料先作预处理,包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等,对电炉操作和技术经济指标起显著改善作用。
国外电炉冶炼高碳锰铁多采用无溶剂法和少熔剂法的酸性法。我国20世纪50年代也曾采用过无熔剂法冶炼,用含锰46%~47%的富锰矿生产出含锰76%80%碳锰铁,并同时获得含锰35%~40%富锰渣。但因我国贫锰矿较多,所以目前多采用溶剂法或少量溶剂法。锰是炼钢过程中主要的脱氧剂之一,几乎所有的钢种都需要用锰来脱氧。
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