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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。錳硅合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑,又是生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。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(shí)副產(chǎn)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)。
1、鋼工業(yè):錳鐵是煉鋼工業(yè)中必不可少的脫氧劑、脫硫劑。鐵礦石還用于作合成氨的催化劑(純磁鐵礦),天然礦物顏料(赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦)、飼料添加劑(磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦)和名貴藥石(磁石)等,但用量很少。好的鋼材需要在冶煉時(shí),進(jìn)行脫氧脫硫處理,而使用脫氧劑將大大增加其成本耗費(fèi),因此錳鐵是一種廉價(jià)的脫氧劑,脫硫則指的是將鋼中的硫等有害物質(zhì)進(jìn)行脫離,錳鐵就可以很好的達(dá)到脫硫的目的,有效降低鋼中有害元素的含量,提升鋼材質(zhì)量。
2、鑄造業(yè):錳鐵加入鑄鐵中可作球墨鑄鐵的孕育劑與球化劑,且能阻止碳化物形成,促進(jìn)石墨的析出大大縮短球化時(shí)間,還可以大幅減少鐵水中雜質(zhì)的形態(tài),提升鑄鐵質(zhì)量,改善鑄鐵性能。并減少冶煉爐水口堵塞的情況,有效延長冶煉爐使用壽命。
錳是元素周期表第四周期的第七組元素。錳非常容易在空氣中氧化。錳是鋼的基礎(chǔ)元素,鋼和鑄鐵幾乎都含錳,不同的鋼材中所含的錳量也是各不相同。在加熱條件下,粉末錳可與氯,磷,硫,硅和碳結(jié)合。自然界中已知有約150種含錳礦物,它們是氧化物,碳酸鹽,硅酸鹽,硫化物,硼酸鹽,鎢酸鹽,磷酸鹽等。然而,錳含量較高的礦物質(zhì)不多。下面我們來看看錳鐵合金粉末原料-錳礦與鐵礦。
幾種常見的錳礦物如下所述。錳礦單斜晶系,稀有晶體,和葡萄狀聚集體,也以致密塊狀和樹枝狀形式存在。爐渣中的硅酸錳比自由狀態(tài)的MnO更穩(wěn)定,使錳的還原更加困難,需要的溫度更高。顏色和條紋是黑色的。半金屬光澤。硬度為4至6,比重為4.4至4.7。硬錳礦主要是外部生成因子。它存在于錳沉積物的氧化區(qū)和沉積的錳沉積物中。它也是錳礦石中常見的錳礦物,也是錳冶煉的重要礦物原料。
鐵礦石主要用于鋼鐵工業(yè),冶煉含碳量不同的生鐵(含碳量一般在2%以上)和鋼(含碳量一般在2%以下)。鐵礦物種類繁多,已發(fā)現(xiàn)的鐵礦物和含鐵礦物約300余種,其中常見的有170余種。 鐵礦石還用于作合成氨的催化劑(純磁鐵礦),天然礦物顏料(赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦)、飼料添加劑(磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦)和名貴藥石(磁石)等,但用量很少。鐵礦物種類繁多,已發(fā)現(xiàn)的鐵礦物和含鐵礦物約300余種,其中常見的有170余種。但在當(dāng)前技術(shù)條件下,具有工業(yè)利用價(jià)值的主要是磁鐵礦、赤鐵礦、磁赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。