低碳锰铁简介

2021-01-07 15:44:08 158

  低碳锰铁主要是由锰、铁两种元素组成的合金,它以锰矿石为原料,在高炉和电炉里熔炼制成的,锰铁是炼钢生产中用得多的一种脱氧剂和合金化材料。低碳锰铁的含碳量不大于0.7%。日本标准要求含碳量小于1%,而原联邦德国标准要求含碳在0.05~0.5%。低碳锰铁的生产和中碳锰铁的生产方法相同,只是要求硅锰合金的含碳量更低一些。近年来,采用转炉、摇包和吹氧法生产中、低碳锰铁,节约能耗的同时降低了碳含量。

  低碳锰铁炉渣碱度

  电硅热法冶炼中、低碳锰铁的实质是脱硅。为使脱硅反应顺利进行,冶炼中需向炉内加入强碱性氧化物CaO。CaO的加入使炉渣碱度增加了。随着碱度的增加,渣中MnO的活度也增加。随着碱度的增加,使脱硅反应在新的条件下继续进行,渣中MnO和合金中的硅进一步下 降。显然,炉渣碱度的高低与脱硅能力和去除杂质能力大小密切相关。碱度的高低,除根据化验分析外,从炉况表现和炉渣形态也可鉴别。碱度过高,电弧长响声大,化料速度慢,炉墙挂渣多,炉口棕色烟气浓,渣稠,渣铁难分离,冷却后炉渣易粉化;碱度过低,电极不露弧,响声小,化料速度快,渣稀,流动性好,炉 衬侵蚀严重,渣铁易分离,冷却后炉渣基本不粉化。通常情况下,碱度 CaO+MgO/SiO2控制在1.2~1.4范围内。冶炼不同牌号的合金,碱度控制范围也 不同,如FeMn80C0.4控制CaO/SiO2在1.3以上,FeMn80C1.0控制CaO/SiO2在1.2~1.3,FeMn80C1. 5控制CaO/SiO2在1.1~1.2等。


  电硅热法冶炼低碳锰铁

  电硅热法冶炼低碳锰铁是将锰矿、硅锰合金和石灰加入电炉中, 主要靠电热使炉料熔化,并对硅锰合金进行精炼脱硅而得到低碳锰铁,又称作“脱硅法生产低碳锰铁”。由于加入炉料状态不同,分为热装法和冷装法。其原料为锰矿、硅锰合金和白灰。要求入炉锰矿中的锰≥45.0%、Mn/Fe≥ 7.0、P/Mn≤0.0015%。要求硅锰合金中的Mn≥66%、Si≥17%、C≤1.3%、P ≤0.23%要求入炉白灰CaO≥85%、P≤0.02%、SiO2≤2.5%,采用 GB3795—87冶炼中低碳锰铁。标准对成分要求为:Mn≥75.0%、C≤2.0%、 Si≤2.5%、P≤0.40%、S≤0.03%。而生产厂家实际控制中低碳锰铁成分 为:Mn 80%左右、Si 1%左右、P 0.18%左右、S <0.03%。炉渣碱度CaO/SiO2控制1~1.2。炉渣中含锰较高,一般需贫化处理或作为生产硅锰合金调整炉渣碱度的原料。炉渣成分为:SiO229%左右、CaO 31%左右、MgO 3%左右、 FeO<1%左右、Al2O33%左右、MnO 30%左右。生产1t中低碳锰铁大约消耗锰矿1100 kg、锰硅合金1200kg、白灰600 kg。产富渣1300kg。单位电耗500 kWh/t。电炉炉衬采用镁砖砌筑。冶炼终点的判定是根据合金试样的外部特征。当合金硅控制合适时,液体试样较粘稠、流动性不好、表面皱纹较多、断口较暗、晶粒细、易打碎。当合金硅高时,试样表面光滑,冷凝后表面黑皮全部剥落,断口有光泽、晶粒粗、不易打碎。需补加锰矿和石灰处理合金。当合金硅低 时,表面皱纹多。断口暗、晶粒细、易打碎。炉内需补加锰硅合金。

  摇包法冶炼低碳锰铁

  摇包法以摇包(或称摇炉)为冶炼设备的铁合金生产方法。首先将锰矿、石灰及熔剂混合均匀,投入摇包中,并将炉料预热至650℃ 以上,然后兑入液态硅锰合金进行冶炼。在此过程中,摇包按选定的转速进行转动,炉料熔化及液态金属之脱硅过程(或炉料中锰氧化物的还原过程) 是借助于炉料的显热和硅氧化反应放热而实现的,直至反应终了。使用摇包是为了使熔体在反应过程中得到充分搅拌,并使反应界面不断更新,从而改善反应动力学条件,加快反应进行速度。其锰矿、石灰和熔剂的加热可预先在竖炉 或回转窑中进行,也可在摇炉中预先加热。此法没有局部高温区,Mn的挥发 损失少。不用电炉,没有电极增碳现象。采用此方法冶炼中、低碳锰铁的关键问 题是,选择合适品位的锰矿、炉料粒度、炉料预热温度、摇包转速,控制好热对液态硅锰合金的数量和摇包冶炼持续进行的时间。与电硅热法冶炼相比,因冶炼过程在反应自热条件下进行,可大大降低单位产品电能消耗。