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高炉冶炼一般采用1000米3以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同!在由炉顶下降的过程中,高价的氧化锰(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)随温度升高,被CO逐步还原到MnO。但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属,所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度,为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比(1600公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)!为降低锰损耗,炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2大于3)。由于焦比高和间接还原率低,炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉为高,炉顶温度也较高(350℃以上).
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锰铁:锰和铁组成的铁合金!主要分类:高碳锰铁(含碳为7%)、中碳锰铁(含碳0~5%)、低碳锰铁(含碳0!5%)、金属锰、镜铁、硅锰合金.基本情况在炼钢中,用作脱氧剂和合金添加剂,是用量最多的铁合金!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0.003!冶炼前,碳酸锰矿要先经焙烧,粉矿需经烧结造块!含铁含磷高的矿石一般只能搭配使用,或通过选择性还原炼得低铁低磷的富锰渣!冶炼时用焦炭作还原剂,某些厂也配用瘦煤或无烟煤!
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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!通过配加石灰形成高碱度炉渣(CaO/SiO2为3~6)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).现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁,并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼组成联合生产流程见图。
辅助原料主要为石灰,冶炼锰硅合金时一般要配加硅石.碳素锰铁国际上一般标准为含锰75~80%,中国为适应锰矿品位低的原料条件,规定了含锰较低的牌号(电炉锰铁含锰65%以上,高炉锰铁含锰50%以上)!冶炼碳素锰铁过去主要用高炉,随着电力工业的发展,用电炉的逐渐增多!目前西欧和中国用高炉为主,挪威、日本都用电炉,苏联、澳大利亚、巴西等国新建锰铁工厂也采用电炉。电炉冶炼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!
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锰铁是以锰矿石为原料。在高炉或电炉中熔炼而成的。锰铁也是钢中常用的脱氧剂,锰还有脱硫和减少硫的有害影响的作用。
锰铁还作为重要的合金剂。广泛地用于结构钢。工具钢、不锈耐热钢。耐磨钢等合金钢中。