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錳鐵在煉鋼中,用作脫氧劑和合金添加劑,是用量*多的鐵合金。冶煉錳鐵用的錳礦一般要求 錳鐵含錳30-40%,錳鐵比大于7,磷錳比小于0.003。錳鐵不但適用于低碳合金結構鋼,尤其適用于高質量的品種鋼,在不用改變原有煉鋼工藝技術情況下,能優化合金,改善鋼的內在質量,降低煉鋼合金成本,具有明顯的經濟效益。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煤。輔助原料主要為石灰,冶煉錳硅合金時一般要配加硅石。
采用高堿度渣可使爐渣含錳降低,減少由棄渣造成的錳損失。生產中采用較低的渣堿度(CaO/SiO2小于1.3)操作,所得含錳較高(20~30%)的渣用于冶煉錳硅合金。純鐵是柔韌而延展性較好的銀白色金屬,用于制發電機和電動機的鐵芯,鐵及其化合物還用于制磁鐵、墨水、顏料、磨料等,是工業上所說的“黑色金屬”之一。爐料預熱或裝入液態錳硅合金有助于縮短冶煉時間、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,通過液態錳硅合金和錳礦石、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硅合金可煉得中、低碳錳鐵。
高碳錳鐵是以錳礦石為原料,在高爐或電爐中熔煉而成的,也是鋼中常用的脫氧劑。因而在各種鋼和鑄鐵中,幾乎都含有一定數量的錳。錳鐵常常被還作為合金劑使用,它的出現在鋼液中有一定的除雜作用。
除高碳錳鐵外,微碳錳鐵不但也適用于低碳合金結構鋼,不用改變原有的煉鋼工藝,能優化合金,對于鋼材的質量有一定的改善作用,降低煉鋼材的成本,有著一定的經濟效益的提升。
高碳錳鐵較早是采用高爐生產的,其產量高,成本低,目前國內外還在廣泛用。我國江西新余鐵合金廠、山西陽泉鐵合金廠為高爐生產高碳錳鐵的廠家。
高爐法是把錳礦、焦炭和石灰等料分別加入高爐內進行冶煉、得到含錳52%~76%/含磷0.4%~0.6的高爐錳鐵。由于高爐與電爐冶煉高碳錳鐵的區別是熱源不同,所以兩者的爐體結構、幾何形狀及操作方法不一樣,但兩爐子冶煉高碳錳鐵的原理是相同的。
但是,兩種爐子使用同一種錳礦冶煉使得到的產品磷含量不一樣,高爐產品越高于電爐產品0.07%~0.11%。另外硅鐵可以作為生產鉬鐵、釩鐵等鐵合金的還原劑,硅鉻合金和硅錳合金可以分別作為精煉中低碳鉻鐵和中低碳錳鐵的還原劑。這是由于高爐冶煉的爐料組成中的焦炭配量為電爐冶煉時的5~6陪,因此焦炭中有更多的磷轉入合金內,而且高爐冶煉時的爐膛溫度較低,因而冶煉過程中磷的揮發量較電爐低約10%。