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02
2020
-
06
錳礦粉與金屬錳的成型
關(guān)鍵詞:
來(lái)源：公司內(nèi)部
前言
鋼中的合金元素是在煉鋼過(guò)程中向鋼液中加入鐵合金或單質(zhì)金屬取得的，例如：硅鐵、錳鐵、鎳鐵、鉻鐵等，不同的鋼鐵企業(yè)有不同的工藝，本文僅探討鋼鐵生產(chǎn)中錳元素的加入。
根據(jù)我們目前的實(shí)踐，錳元素有以下幾種加入方式：
- 錳鐵或硅錳鐵，即MnFe，這是大多鋼廠采用的。
- 單質(zhì)金屬錳，即Mn，金屬錳的含量至少95%以上,少數(shù)的大型鋼鐵企業(yè)會(huì)采用單質(zhì)金屬錳。
- 錳礦球直接加入。
無(wú)論錳元素是以哪一種形式加入，為了減少燒失量，通常是以一定幾何尺寸的型球或塊狀加入。
1.錳鐵
錳鐵是由錳礦粉通過(guò)還原制取的，通常有兩種工藝，主流工藝是，錳礦精粉通過(guò)造球燒結(jié)后與焦炭一起進(jìn)入礦熱爐進(jìn)行還原，即所謂的外配碳工藝。另外一種就是直接還原工藝，即錳礦精粉與合適的煤粉，也許還會(huì)加入一定的脫硫劑混合壓球， 然后進(jìn)入還原爐直接還原，常用的窯爐有礦熱爐也有微波還原爐等，這即所謂的“內(nèi)配碳”工藝。
并不是所有的錳鐵均是合適的塊狀，也有小顆粒的錳鐵，為了進(jìn)一步利用，可以通過(guò)壓球成型后直接使用，也可直接返回至錳鐵制備的還原爐再進(jìn)行還原。
2.單質(zhì)金屬錳球
因其形狀像桃子或枕頭，也叫“錳桃”或“錳枕”。
錳桃起初是作為鋁錳合金及鋁鎂合金冶煉過(guò)程中錳的添加劑，目前，歐美、印度、韓國(guó)和中國(guó)的寶鋼、寶武鋼鐵等開始用錳桃代替部分電解金屬錳，使之成為冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和高錳合金的主要原料。
錳桃的原料是電解金屬錳，通過(guò)添加一定粘結(jié)劑混合，壓球、烘干、包裝等工序獲得。
3.錳礦球
實(shí)踐中也有鋼鐵企業(yè)直接用錳礦球代替錳鐵來(lái)獲得錳元素，這從鐵合金熱力學(xué)理論上說(shuō)是成立的。
3.1 錳礦粉中高價(jià)氧化物在高溫下分解為低價(jià)氧化錳:
480℃時(shí) MnO2 → Mn2O3
2MnO2 → Mn3O4 +1/2O2
927℃時(shí) 3Mn2O3 → 2Mn3O4+O2
1177℃時(shí) Mn3O4 → 3MnO+O2
然后 低價(jià)氧化錳與碳反應(yīng)還原成金屬錳
MnO+C → Mn+CO
3.2 錳礦球在煉鋼中的使用
煉鋼中鋼液的溫度、爐渣的堿度以及出鋼后的鋼包底吹氬工藝等都與錳鐵的冶煉有相近的工藝條件，在鋼包或LF電爐中，使錳礦粉中的錳元素從氧化物中還原出來(lái)，進(jìn)入鋼液從而取代錳鐵的加入。
該工藝需要進(jìn)一步實(shí)踐優(yōu)化，同時(shí)煉鋼的工藝操作和造渣材料的加入需要進(jìn)行必要調(diào)整。
有資料表明，煉鋼中加入錳礦球比加入錳鐵不僅可降低鐵合金冶煉過(guò)程中的能耗、減少環(huán)境污染還可降低煉鋼成本，具有較大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。
以上幾種錳元素在煉鋼過(guò)程中的加入形式，都或多或少涉及到壓球工藝?；镜膲呵蚬に嚾缦拢?/span>
配料——混合——壓球——烘干
（注：烘干并不是必須的，根據(jù)具體工藝而定。）
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