河道整治工程規劃

[拼音]:mengtie

[英文]:ferromanganese

錳和鐵組成的鐵合金。在鍊鋼中,用作脫氧劑和合金新增劑,是用量最多的鐵合金。冶煉錳鐵用的錳礦一般要求含錳40~50%,錳鐵比大於7,磷錳比小於0.003。冶煉前,碳酸錳礦要先經焙燒,粉礦需經燒結造塊。含鐵含磷高的礦石一般只能搭配使用,或通過選擇性還原煉得低鐵低磷的富錳渣。冶煉時用焦炭作還原劑,某些廠也配用瘦煤或無煙煤。輔助原料主要為石灰,冶煉錳矽合金時一般要配加矽石。

錳鐵產品按不同含碳量分為碳素、中碳、低碳三類。在錳系鐵合金中常用的還有錳矽合金、鏡鐵和金屬錳。碳素錳鐵國際上一般標準為含錳75~80%,中國為適應錳礦品位低的原料條件,規定了含錳較低的牌號(電爐錳鐵含錳65%以上,高爐錳鐵含錳50%以上)。冶煉碳素錳鐵過去主要用高爐,隨著電力工業的發展,用電爐的逐漸增多。目前西歐和中國用高爐為主,挪威、日本都用電爐,蘇聯、澳大利亞、巴西等國新建錳鐵工廠也採用電爐。

高爐冶煉

一般採用1000米3以下的高爐,裝置和生產工藝大體與鍊鐵高爐相同。錳礦石在由爐頂下降的過程中,高價的氧化錳(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)隨溫度升高,被CO逐步還原到MnO。但MnO只能在高溫下通過碳直接還原成金屬,所以冶煉錳鐵需要較高的爐缸溫度,為此煉錳鐵的高爐採用較高的焦比 (1600公斤/噸左右)和風溫(1000℃以上)。為降低錳損耗,爐渣應保持較高的鹼度(CaO/SiO2大於1.3)。由於焦比高和間接還原率低,煉錳鐵高爐的煤氣產率和含CO量比鍊鐵高爐為高,爐頂溫度也較高 (350℃以上)。富氧鼓風可提高爐缸溫度,降低焦比,增加產量,且因煤氣量減少可降低爐頂溫度,對錳鐵的冶煉有顯著的改進作用(見高爐冶煉工藝)。

電爐冶煉

錳鐵的還原冶煉有熔劑法(又稱低錳渣法)和無熔劑法(高錳渣法)兩種。熔劑法原理與高爐冶煉相同,只是以電能代替加熱用的焦炭。通過配加石灰形成高鹼度爐渣(CaO/SiO2為1.3~1.6)以減少錳的損失。無熔劑法冶煉不加石灰,形成鹼度較低(CaO/SiO2小於 1.0)、含錳較高的低鐵低磷富錳渣。此法渣量少,可降低電耗,且因渣溫較低可減輕錳的蒸發損失,同時副產品富錳渣(含錳25~40%)可作冶煉錳矽合金的原料,取得較高的錳的綜合回收率(90%以上)。現代工業生產大多采用無熔劑法冶煉碳素錳鐵,並與錳矽合金和中、低碳錳鐵的冶煉組成聯合生產流程見圖。

現代大型錳鐵還原電爐容量達40000~75000千伏安,一般為固定封閉式。熔劑法的冶煉電耗一般為2500~3500千瓦·時/噸,無熔劑法的電耗為2000~3000千瓦·時/噸。

錳矽合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般採用含二氧化矽高、含磷低的錳礦或另外配加矽石為原料。富錳渣含磷低、含二氧化矽高是冶煉錳矽合金的好原料。冶煉電耗一般約3500~5000千瓦·時/噸。入爐原料先作預處理,包括整粒、預熱、預還原和粉料燒結等,對電爐操作和技術經濟指標起顯著改善作用。

電爐精煉

中、低碳錳鐵一般用1500~6000千伏安電爐進行脫矽精煉,以錳矽、富錳礦和石灰為原料,其反應為:MnSi+2MnO+2CaO─→3Mn+2CaO·SiO2

採用高鹼度渣可使爐渣含錳降低,減少由棄渣造成的錳損失。聯合生產中採用較低的渣鹼度(CaO/SiO2小於1.3)操作,所得含錳較高(20~30%)的渣用於冶煉錳矽合金。爐料預熱或裝入液態錳矽合金有助於縮短冶煉時間、降低電耗。精煉電耗一般在1000千瓦·時左右。中、低碳錳鐵也用熱兌法,通過液態錳矽合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兌進行生產。

吹氧精煉

用純氧吹煉液態碳素錳鐵或錳矽合金可煉得中、低碳錳鐵。此法經過多年試驗研究,於1976年進入工業規模生產。