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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。因而在各種鋼和鑄鐵中,幾乎都含有一定數(shù)量的錳。錳鐵常常被還作為合金劑使用,它的出現(xiàn)在鋼液中有一定的除雜作用。
除高碳錳鐵外,微碳錳鐵不但也適用于低碳合金結構鋼,不用改變原有的煉鋼工藝,能優(yōu)化合金,對于鋼材的質量有一定的改善作用,降低煉鋼材的成本,有著一定的經濟效益的提升。
近年來,硅鐵、錳硅合金在消費中的占比發(fā)生了很大變化,由于錳硅合金既可以脫氧,又可增加鋼中的錳含量,提高鋼的強度,所以錳硅合金用作脫氧劑的用量占比逐漸高于硅鐵。硅鐵除了用來煉鋼,另一重要用途是用來冶煉金屬鎂。
用作合金劑。合金元素不但能降低鋼中的雜質含量,而且還能調整鋼的化學成分,常用的合金元素有硅、錳、鉻、鉬、釩、 鈦、鎢、鈷、硼、鈮等。含有不同合金元素和合金含量的鋼種具有不同的特性和用途。
用作還原劑。另外硅鐵可以作為生產鉬鐵、釩鐵等鐵合金的還原劑,硅鉻合金和硅錳合金可以分別作為精煉中低碳鉻鐵和中低碳錳鐵的還原劑。
高碳錳鐵較早是采用高爐生產的,其產量高,成本低,目前國內外還在廣泛用。我國江西新余鐵合金廠、山西陽泉鐵合金廠為高爐生產高碳錳鐵的廠家。
高爐法是把錳礦、焦炭和石灰等料分別加入高爐內進行冶煉、得到含錳52%~76%/含磷0.4%~0.6的高爐錳鐵。由于高爐與電爐冶煉高碳錳鐵的區(qū)別是熱源不同,所以兩者的爐體結構、幾何形狀及操作方法不一樣,但兩爐子冶煉高碳錳鐵的原理是相同的。
但是,兩種爐子使用同一種錳礦冶煉使得到的產品磷含量不一樣,高爐產品越高于電爐產品0.07%~0.11%。這是由于高爐冶煉的爐料組成中的焦炭配量為電爐冶煉時的5~6陪,因此焦炭中有更多的磷轉入合金內,而且高爐冶煉時的爐膛溫度較低,因而冶煉過程中磷的揮發(fā)量較電爐低約10%。但在高爐冶煉中,Mn的回收率和錳礦石的品位會在較大范圍內變化,因此產品中的含磷量也隨之變化。