描述

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簡介

它以錳礦石為原料，在高爐和電爐里熔煉制成的。錳的密度7.43 g/cm3，熔點(diǎn)1245℃，沸點(diǎn)2150℃。錳和氧有很大的親和力，能與氧生成穩(wěn)定的氧化錳。此外，錳鐵作為合金元素添加劑，能增強(qiáng)鋼的硬度、延展性、韌性和抗磨能力。它廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹耐熱鋼、耐磨鋼等合金鋼中。錳還有脫硫和減少硫的有害影響作用。中低碳錳鐵可分為含碳量小于0.7%的低碳錳鐵和含碳量0.7%-2.0%的中碳錳鐵。

中低碳錳鐵生產(chǎn)用原料

電硅熱法生產(chǎn)中低碳錳鐵的原料有錳礦、錳硅合金和石灰。
對(duì)錳礦的要求是：Mn> 40%，Mn/Fe> 7，P<0.1%，SiO2<15%的富錳氧化礦、冶煉中低碳錳鐵不宜采用燒結(jié)礦和富錳渣，錳礦的粒度不大于50mm，水分應(yīng)小于6%。
對(duì)錳硅合金的要求是：含碳量應(yīng)根據(jù)所煉中低碳錳鐵的含碳量確定，含錳量越高越好。通常含錳量為67%—69%。采用冷裝時(shí)，錳硅合金的粒度小于30mm，并去掉高碳層。采用液態(tài)錳硅合金兌入法，熱兌時(shí)將渣扒干凈。
對(duì)石灰的要求是：CaO> 85%，P≤0.02%，SiO2≤3%，粒度8-40mm，不得帶有碳質(zhì)夾雜物，不應(yīng)使用粉狀、未燒透的石灰。

中低碳錳鐵冶煉工藝

冷裝法是生產(chǎn)中低碳錳鐵的傳統(tǒng)方法，采用的精煉爐為傾動(dòng)式石墨電極電弧爐。中低碳錳鐵的冶煉過程包括補(bǔ)爐、引弧、加料、熔化、精煉和出鐵。
補(bǔ)爐：爐襯用鎂質(zhì)材料筑成：爐襯在冶煉的高溫下，受爐渣和金屬的侵蝕以及電弧高溫的作用，爐底和爐膛耐火材料逐漸變薄，出鐵口更易損壞，上爐出完鐵后，要立即進(jìn)行堵出鐵口和補(bǔ)爐。
引弧、加料和熔化：補(bǔ)爐結(jié)束后，先在爐底鋪一層從料批中抽出的部分石灰，隨之加部分錳硅合金引弧，再將其余混合料一次性加入爐內(nèi)。爐料加完后，給電至滿負(fù)荷。為減少熱損并縮短熔化期，要及時(shí)將爐膛邊緣的爐料推向電極附近和爐心，但要防止翻渣和噴濺：待爐料基本熔清后（此時(shí)合金含硅已降至3%-6%，爐渣堿度和含錳量也接近終渣），便進(jìn)入精煉期。
精煉：由于在熔化末期爐渣溫度已達(dá)到1500-1600℃，脫硅反應(yīng)已基本結(jié)束，故精煉期脫硅速度減慢。為加速脫硅，縮短精煉時(shí)間，應(yīng)對(duì)熔池進(jìn)行多次攪拌，并定時(shí)取樣判斷合金含硅量，確定出鐵時(shí)間。合金含硅量一般控制在1. 5%-2.0%范圍內(nèi)。當(dāng)精煉一段時(shí)間后，合金含硅量還高，可往爐內(nèi)附加一些錳礦和石灰，繼續(xù)精煉至含硅量合格后方可出爐：延長精煉時(shí)間，能使渣中含錳量降低，但會(huì)導(dǎo)致錳的揮發(fā)損失和電能消耗的增加。因此不宜過分強(qiáng)調(diào)渣中含錳量。
出鐵：當(dāng)合金含硅量基本達(dá)到要求時(shí)，即可停電進(jìn)行鎮(zhèn)靜，使渣中金屬粒充分沉降，然后出鐵。出鐵時(shí)，合金和爐渣一起流入鐵水包，由于出鐵時(shí)爐渣和合金間產(chǎn)生混沖作用，所以在爐外還可脫去0.2%-1.0%的硅。剛出爐的鐵水溫度較高，并混有熔渣，不得立刻澆注，防止燒壞錠模和造成鐵中夾渣，應(yīng)鎮(zhèn)靜降溫一定時(shí)間后澆注，采用覆蓋渣保溫澆注。澆注用模深度不宜超過300mm，否則會(huì)使合金中心部位因降溫過慢，產(chǎn)生偏析，造成雜質(zhì)富集，嚴(yán)重時(shí)使產(chǎn)品報(bào)廢。