高碳錳鐵簡介：高碳錳鐵是由錳、鐵組成的合金。高碳錳鐵中碳的含量一般在2.0%至8.0%。
高碳錳鐵用途：高碳錳鐵根據(jù)加工工藝的不同可以分為電爐高碳錳鐵和高爐高碳錳鐵。其中電爐高碳錳鐵主要用作煉鋼工藝中的脫氧劑、脫硫劑以及合金添加劑。另外隨著中低度碳錳鐵生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，高碳錳鐵還可用于生產(chǎn)中低碳錳鐵。另外，高爐高碳錳鐵可用于煉鋼作脫氧劑或合金元素添加劑。
高碳錳鐵生產(chǎn)工藝：
- 高爐法
高碳錳鐵最早是采用高爐生產(chǎn)的，其產(chǎn)量高，成本低，目前國內(nèi)外還在廣泛用。
高爐法是把錳礦、焦炭和石灰等料分別加入高爐內(nèi)進(jìn)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唯一的區(qū)別是熱源不同，所以兩者的爐體結(jié)構(gòu)、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(chǎn)品磷含量不一樣，高爐產(chǎn)品越高于電爐產(chǎn)品0.07%~0.11%。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(shí)的5~6陪，因此焦炭中有更多的磷轉(zhuǎn)入合金內(nèi)，而且高爐冶煉時(shí)的爐膛溫度較低，因而冶煉過程中磷的揮發(fā)量較電爐低約10%。
- 電爐法
電爐法冶煉高碳錳鐵有三種方法。
1）無熔劑法。對(duì)于含氧化錳較高的富錳礦，可以用無熔劑法冶煉錳鐵、冶煉時(shí)爐料中不配加石灰，設(shè)備和操作類似硅鐵，并且是在還原劑不足的條件下采用酸性渣操作，爐膛溫度比熔劑法低約1320~1400℃，用這種方法生產(chǎn)既要獲得合格的高碳錳鐵，又要得到含錳大于35%、供冶煉錳合金用的低磷、低鐵富錳渣。此時(shí)錳的分配如下：入合金率為58%~60%,入渣率為30%~32%，揮發(fā)10%。顯然，用無熔劑法冶煉高碳錳鐵必須使用含錳高的富錳礦，并且要求礦中有頗低的磷含量。該法雖然錳的回收率低，但用富錳渣冶煉錳合金時(shí)還可以回收絕大部分的錳，其錳的總回收率比熔劑發(fā)高。無溶劑法冶煉高碳錳鐵的過程是連續(xù)的，爐料隨著熔化過程不斷加入爐內(nèi)，料批可由300kg錳礦、60~70kg焦炭、15~20kg鋼屑組成。無溶劑冶煉時(shí)，產(chǎn)品單位電耗很低，并且容易生產(chǎn)出低硅的高碳錳鐵，這是因?yàn)榇蟛糠止韪患皆小?/p>
2）溶劑法。溶劑法是冶煉高碳錳鐵普遍采用的一種方法。爐料組成中除錳礦、焦炭外，還有石灰、冶煉時(shí)采用高堿度渣操作堿度，B=1.3~1.4,使用足夠的還原劑，已盡量降低廢渣中錳含量，提高錳的回收率。這種方法用于以貧、富錳礦搭配冶煉高碳錳鐵，以后還要詳細(xì)討論這種方法。
3）少溶劑法。這種方法是采用介于溶劑法和無溶劑法之間的所謂“弱酸性渣法”進(jìn)行操作。該法是往爐料中配加適量的石灰或石灰石，把爐渣堿度m（CaO）/m（SiO2）或m（CaO+MgO）/m（SiO20）的比值控制在0.6~0.8之間，借以既能提高錳的回收率，又能獲得含錳25%~30%和適量含CaO的爐渣，把該渣配入冶煉硅錳合金的爐料中，即可節(jié)約石灰，又能減少因石灰潮解而增加的爐料粉塵量，從而改善爐料的透氣性。國外電爐冶煉高碳錳鐵多采用無溶劑法和少熔劑法的酸性法。我國20世紀(jì)50年代也曾采用過無熔劑法冶煉，用含錳46%~47%的富錳礦生產(chǎn)出含錳76%80%碳錳鐵，并同時(shí)獲得含錳35%~40%富錳渣。但因我國貧錳礦較多，所以目前多采用溶劑法或少量溶劑法。
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