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低碳錳鐵主要是由錳、鐵兩種元素組成的合金,錳鐵是煉鋼生產(chǎn)中用得較多的一種脫氧劑和合金化材料。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克每立方厘米,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。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)。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。
錳普遍存有于大自然中,土壤層中含錳0.25%,荼葉、麥子及殼子果子含錳較多。觸碰錳的工作 有砂礫石、電弧焊接、生產(chǎn)制造干電池、染劑工業(yè)生產(chǎn)等。除鐵簡(jiǎn)單,絕大部分鐵離子以鐵沉積物方式沉積在泥渣中,能夠少用中和劑。純鐵是柔韌性而可塑性不錯(cuò)的銀色金屬材料,用以制發(fā)電機(jī)組和電機(jī)的變壓器鐵芯,鐵以及化學(xué)物質(zhì)還用以制磁石、黑墨水、色漿、耐磨材料等,是工業(yè)生產(chǎn)上常說的“黑色金屬”其一。
錳主要用途在鋼鐵產(chǎn)業(yè)中主要用于鋼的煙氣脫硫和脫氨;也用做為鋁合金的加上料,以提升鋼的抗壓強(qiáng)度、強(qiáng)度、延展性、耐磨性能和耐蝕性等;在高合金鋼中,還作為鐵素體結(jié)合原素,用以提練不銹鋼板、獨(dú)特碳素鋼、不銹鋼焊條等。鐵在粘膠劑中作為環(huán)氧樹脂粘膠劑的填充料,配置鑄造件修補(bǔ)膠。常做為氧化劑應(yīng)用。在電子器件工業(yè)生產(chǎn)、粉未冶金、中國(guó)機(jī)械中具備普遍的主要用途。在硅錳合金粉末冶煉過程中對(duì)各種原料的粒度有一定要求,如果各種原料的粒度太小,冶煉過程中會(huì)影響透氣性,進(jìn)而影響到傳熱過程,導(dǎo)致冶煉過程的化學(xué)反應(yīng)不完全。
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。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。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。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。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。錳在高爐內(nèi)的還原過程:在高爐上部的較低溫度區(qū)域,錳的高價(jià)氧化物易分解,逐級(jí)還原為MnO,但由于錳礦石中含有SiO2,MnO在未達(dá)到還原溫度以前,即與脈石中(或燃料熔劑中)的SiO2結(jié)合生成硅酸錳進(jìn)入渣中,錳的還原實(shí)際上是在液態(tài)爐渣中進(jìn)行的。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。
錳以化合物形式廣泛存在于自然界中,在地殼內(nèi)錳的平均含量約為0.1%,在元素周期表中,錳屬過渡元素,與鉻、鐵相鄰,化學(xué)活性比鉻弱,比鐵強(qiáng)。錳細(xì)粉狀金屬錳在空氣中易燒。
但大塊狀金屬錳在常溫下不易受空氣中的氧侵蝕,這是因?yàn)樵诳諝庵薪饘馘i表面易生成一層氧化物膜,對(duì)內(nèi)層金屬錳起到了保護(hù)作用。在水中則易生成氫氧化物膜,可進(jìn)一步阻止錳對(duì)水分子中氫的置換作用。正火處理后的鋼,其機(jī)械性能較退火后的高,成本也較低,所以應(yīng)用較多。但是,若把錳放入含有NH4Cl的水溶液中,則置換反應(yīng)能順利進(jìn)行。