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一般采用1000米3以下的高爐,設(shè)備和生產(chǎn)工藝大體與煉鐵高爐相同。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。錳礦石在由爐頂下降的過程中,高價的氧化錳(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)隨溫度升高,被CO逐步還原到MnO。但MnO只能在高溫下通過碳直接還原成金屬,所以冶煉錳鐵需要較高的爐缸溫度,為此煉錳鐵的高爐采用較高的焦比 (1600公斤/噸左右)和風(fēng)溫(1000℃以上)。為降低錳損耗,爐渣應(yīng)保持較高的堿度(CaO/SiO2大于1.3)。
采用高堿度渣可使?fàn)t渣含錳降低,減少由棄渣造成的錳損失。高碳錳鐵是以錳礦石為原料,在高爐或電爐中熔煉而成的,也是鋼中常用的脫氧劑。生產(chǎn)中采用較低的渣堿度(CaO/SiO2小于1.3)操作,所得含錳較高(20~30%)的渣用于冶煉錳硅合金。爐料預(yù)熱或裝入液態(tài)錳硅合金有助于縮短冶煉時間、降低電耗。精煉電耗一般在1000千瓦?時左右。中、低碳錳鐵也用熱兌法,通過液態(tài)錳硅合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兌進(jìn)行生產(chǎn)。
吹氧精煉:用純氧吹煉液態(tài)碳素錳鐵或錳硅合金可煉得中、低碳錳鐵。
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,這是因為在空氣中金屬錳表面易生成一層氧化物膜,對內(nèi)層金屬錳起到了保護(hù)作用。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。在水中則易生成氫氧化物膜,可進(jìn)一步阻止錳對水分子中氫的置換作用。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。