锰矿中的含锰量、锰铁比、磷锰比是衡量锰矿石质量的主要指标。矿石中含锰量高、锰铁比高、磷锰比低适宜于生产高牌号的合金产品。
金属锰牌号及化学成份表
GB2774-91
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| | 化 学 成 份 % |
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| 牌 号 | Mn | C |Si |Fe | P | S | Ni | Cu |Al+Ca+Mg|
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| |不小于 | |
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|JMn97 |97.0|0.08|0.4|2.0|0.04|0.04|0.02|0.03| 0.7 |
|--------|----|----|---|---|----|----|----|----|--------|
|JMn96 |96.5|0.10|0.5|2.3|0.05|0.05|0.02|0.03| 0.7 |
|--------|----|----|---|---|----|----|----|----|--------|
|JMn95-A |95.0|0.15|0.8|2.8|0.06|0.05|0.02|0.03| 0.7 |
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|JMn95-B |95.0|0.15|0.8|3.0|0.06|0.05|0.02|0.03| 0.7 |
|--------|----|----|---|---|----|----|----|----|--------|
|JMn93-A |93.5|0.20|1.8|2.8|0.06|0.05|0.02|0.03| 0.7 |
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|JMn93-B |93.5|0.20|1.8|4.0|0.06|0.05|0.02|0.03| 0.7 |
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3.2 加工工艺知识
高碳锰铁
高碳锰铁的冶炼方法有高炉方法和电硅热法两种。由于我国锰矿资源普遍品位较低,故通常采用高炉法生产高碳锰铁。高炉法是将经过配比的炉料(锰矿石、锰烧结矿、熔剂、焦碳)从高炉炉顶装入,高温空气或富氧从下部风口鼓入焦碳中的炭在热风中发生燃烧反应,产生具有很高温度的还原性气体,炽热的气流在上升过程中,将下降的炉料加热,并与矿石发生还原反应,使锰和铁还原出来,积聚在高炉下部,定期从铁口下部排出。矿石中的脉石和熔剂变成炉渣,浮在铁水上面,定期从渣口排出。反应的气体产物为煤气,从炉顶排出。
工艺流程:
炉料-→高炉料仓-→高炉-→铁水罐-→铸铁机-→锰铁
中低碳锰铁
中低碳锰铁的生产方法有电硅热法、摇包法和吹氧法三种。
电硅热法是把锰矿、锰硅合金和白灰加入电炉中,依靠电热熔化炉料,并通过硅还原锰矿中锰的氧化物,生产出中低碳锰铁。
摇包法是把预热的锰矿、白灰和液态的锰硅合金加入到摇包中,然后进行摇动,借炉料的显热和潜热使炉料熔化并进行精炼反应,从而得到中低碳锰铁。
吹氧法是把液态的碳素锰铁或锰硅合金倒入吹氧转炉中进行吹氧,以去除其中的碳和硅而得到中低碳锰铁。
目前我国广泛采用的是电硅热法生产中低碳锰铁。
金属锰
目前,金属锰的生产方法主要有电硅热法和电解法。国内比较常用的是电硅热法。该工艺的生产过程主要分为三个阶段。第一阶段生产低磷富锰渣;第二阶段在矿热炉内用富锰渣、硅石、焦碳生产高硅硅锰合金;第三阶段在精炼炉内用富锰渣和高硅硅锰合金生产金属锰。
工艺流程:
锰矿、焦碳-→电炉-→富锰渣-→电炉-→高硅硅锰-→电炉-→金属锰硅锰合金
硅锰合金的生产是在矿热炉中进行的,即以碳作还原剂,将一定比例的锰矿、硅石等原料中的锰、硅、铁等元素还原出来,并通过控制炉内的还原条件,生产出不同牌号的硅锰合金产品。
生产工艺流程如下:
原料-→配料-→入炉熔炼-→出铁-→浇注-→精整-→包装-→入库
(3)损耗产生的原因及影响因素:
单损耗产生的原因是冶炼过程中的终渣带出氧化锰造成的炉渣损失;高温作业下由于锰的高温蒸汽压较高,造成的挥发及烟尘损失;炉前喷溅、干渣夹带、搬运、精整、破碎及液渣带铁造成的机械损失。
影响单损耗的主要因素是锰矿的质量和入炉锰矿综合品位及产品的物理状态和成份,入炉原料质量好,锰矿综合品位高,锰铁比高,回收率高,渣中跑锰绝对数降低,单损耗低;反之,杂质含量高,造成成渣大,渣中跑锰绝对数增加,耗电量高,回收率低,单损耗高;还原剂的质量影响还原的反应程序,还原剂质量好,反应得比较充分,回收率高,单损耗低。反之,则单损耗高。