錳鐵高爐冶煉與電爐冶煉的區(qū)別

冶煉篇錳鐵高爐冶煉與電爐冶煉的區(qū)別發(fā)布時間：2011年07月19日我要發(fā)布《全球鐵合金網》錳鐵：錳和鐵組成的鐵合金。主要分類：高碳錳鐵（含碳為%）、中碳錳鐵（含碳1.0~1.5%）、低碳錳鐵（含碳0.5%）、金屬錳、鏡鐵、硅錳合金。高爐冶煉一般采用1000米3以下的高爐，設備和生產工藝大體與煉鐵高爐相同。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，為此煉錳鐵的高爐采用較高的焦比（1600公斤/噸左右）和風溫（1000°C以上"為降低錳損耗，爐渣應保持較高的堿度（CaO/SiO2大于1.3）。由于焦比高和間接還原率低，煉錳鐵高爐的煤氣產率和含CO量比煉鐵高爐為高，爐頂溫度也較高（350C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。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堿度爐渣（CaO/SiO2為1.3?1.6）以減少錳的損失。無熔劑法冶煉不加石灰，形成堿度較低（CaO/SiO2小于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(fā)損失，同時副產品富錳渣（含錳25?40%）可作冶煉錳硅合金的原料，取得較高的錳的綜合回收率（90%以上）?，F代工業(yè)生產大多采用無熔劑法冶煉碳素錳鐵，并與錳硅合金和中、低碳錳鐵的冶煉組成聯(lián)合生產流程?，F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。

錳硅合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般采用含二氧化硅高、含磷低的錳礦或另外配加硅石為原料。富錳渣含磷低、含二氧化硅高是冶煉錳硅合金的好原料。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硅精煉，以錳硅、富錳礦和石灰為原料，其反應為：MnSi+2MnO+2CaO—-3Mn+2CaO?SiO2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。聯(lián)合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。爐料預熱或裝入液態(tài)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(tài)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(tài)碳素錳鐵或錳硅合金可煉得中、低碳錳鐵。此法經過多年試驗研究，于1976年進入工業(yè)規(guī)模生產。備用資料：鐵合金生產工藝史簡介用坩堝冶煉低品位鐵合金是1860年左右開始的。后來發(fā)展了用高爐煉錳鐵和含硅12%以下的硅鐵。1890-1910年間，在法國開始用電弧爐生產鐵合金。穆瓦桑(H.Moissan)曾用電弧爐對難還原元素進行系統(tǒng)試驗，埃魯(P.L.T.Hroult)應用于工業(yè)生產，當時都用隹炭和木炭作還原劑還原有關礦石，產品大多是高碳的。1920年以后，為了滿足優(yōu)質鋼和不銹鋼發(fā)展

的需要，開始生產低碳鐵合金的新階段。一方面，在戈爾德施米特（K.Goldschmidt）1898年提出的鋁熱法制取金屬的工藝基礎上，發(fā)展出用鋁熱法冶煉一些不含碳的鐵合金和純金屬;另一方面研制出在電爐中氧化含硅合金的脫硅精煉法。由于鋁熱法生產費用太高，脫硅精煉法得到了較多的應用。直到現在，中碳、低碳、微碳鉻鐵，中碳、低碳錳鐵，金屬錳大多仍用此法精煉。精煉銘鐵的熱兌法即把液態(tài)的礦石、石灰熔體與硅略合金，通過熱兌混合加速反應，是脫硅精煉法的進一步發(fā)展。此外也用電解法生產純凈的合金添加劑（如金屬錳），并采用真空脫碳法生產含碳極低的超微碳銘鐵。近年還發(fā)展出應用純氧吹煉法精煉銘鐵、錳鐵的方法（見鐵合金冶煉）。中國在1940年左右用小型電爐生產硅鐵、錳鐵。1955年起吉林鐵合金廠開始大規(guī)模生產。隨后在各地建設了一批鐵合金廠，并用小型高爐生產錳鐵，滿足了全國鋼鐵工業(yè)的需要。資源冶煉鐵合金用的礦石原料除硅石各地普遍存在以外，大都集中在少數地區(qū)，如鉻礦90%賦存在南部非洲，錳礦大量儲存在南非和蘇聯(lián)。礦石多數以氧化物或含氧鹽的形式存在（如銘、錳、鎢、鎳、釩、鈦等），有些為硫化物（如鉬）。這些礦石品位不同，大都需要選礦富集。中國鎢礦儲量居世界第一位。鎳、鉬資源在70年代勘明有較大儲量。攀枝花等地的釩鈦磁鐵礦含有大量釩、鈦資源。錳礦在湖南、廣西、貴州等地有相當儲量，但品位較低。品種用途作為煉鋼脫氧劑，應用最廣泛的是錳鐵和硅鐵。強烈的脫氧劑為鋁（鋁鐵）、硅鈣、硅鋯等。用作合金添加劑的常用品種有：錳鐵、銘鐵、硅鐵、鎢鐵、鋁鐵、釩鐵、鈦鐵、鎳鐵、鈮（鉭）鐵、稀土鐵合金、硼鐵、磷鐵等。各種鐵合金又根據煉鋼需要，按合金元素含量或含碳高低

規(guī)定許多等級，并嚴格限定雜質含量。含有兩種或多種合金元素的鐵合金叫做復合鐵合金，使用這類鐵合金可同時加入脫氧或合金化元素，對煉鋼工藝有利，且能較經濟合理地綜合利用共生礦石資源。常用的有：錳硅、硅鈣、硅鋯、硅錳鋁、硅錳鈣和稀土硅鐵等。煉鋼用純金屬添加劑有鋁、鈦、鎳和金屬硅、金屬錳、金屬鉻等。此外，還有氮化鐵合金，如經過氮化處理的鉻鐵、錳鐵等，以及混有發(fā)熱劑的發(fā)熱鐵合金等。生產和消費鐵合金主要用電爐生產，電耗高（每噸綜合平均約5000千瓦.時），需要豐富而價廉的電力資源。法國