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第18届全国铁合金学术研讨会论文築
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生产金属锰的探讨
崔金鵰陈庆涛
(中钢集团吉林铁合金殿份有限公司吉林中国132002)
摘耍介绍了生产金属锰的四种方法。重点探讨了精炼炉热兑法生产金属锰的方案,并述了其理论。摸索出
套生产金属锰的新工艺。
关健词金属锰富渣高硅硅热兑摇炉
前言
利用402#炉生产低磔低铁的富锰渣
402#炉出炉后,将富渣倒入摇炉中再兑入低
目前生产金属锰的方法有四种:波轮
磷低铁的高硅硅锰,进行摇包脱硅处理。如
法;利用精炼炉热兑法:;冷装法;电解法。
脱硅没达到要求或渣铁温度抵时,可利用现
有的摇炉供电系统,小负荷供电精炼生产金
1波轮法
属锰。其工艺流程见下图。
铦矿焦碳
402白
畜铦渣
摇炉?金属
(送电)
高磷锰铁
高硅硅锰
镇静扒渣
渣反回硅
精整入库
2精炼炉热兑法
把低磷低铁的富渣、白灰加入炉内,
将液态的低磷低铁高硅硅锰合金兑入精炼电
炉内,生产金属锰。其工艺流程见下图。
富渣、白灰
精炼电炉
精炼脱硅
盖渣浇铸
高硅硅
镇静扒渣
渣反回硅锰
精整入库
方案A
锰矿或富锰渣
白灰
402#炉
富渣
404样炉
盖渣浇铸
(低低碳害渣)
摇炉
精炼脱硅
高碳铁合
高硅硅
镇静扒渣渣反回硅锰或返
精整入库
金浇注
回摇炉
方案B
第18届全国铁合金学术研讨会论文築
3冷装法
将高硅硅锰精整去除高碳层,加入精炼
生产金属锰。其工艺流程见下图。
炉内送电,再加入低磷低铁富渣进行精炼来
剥去高碳层的高硅硅锰「富渣、白灰
精炼电炉
精炼脱Si
盖渣浇铸
精整入库
4电解法
精炼炉热兑法工艺方案B探讨
电解法是使用氧化锰和精矿或碳酸矿,
用402#炉生产低磷低碳的电炉富锰渣
通过700度下进行焙烧、浸出、净化电解液
兑入摇炉中,再兑入低礫低碳的高硅硅锰,
去除杂质、电解制得金属锰
进行摇包脱硅处理(由于富渣含锰高,估计
以上是生产金属锰的生产方法。我们着
可脱30%以上(Si)),再兑入404#炉中进
重探讨热装法生产金属锰工艺中的方案B。
行精炼脱硅生产金属锰。我们欲生产的金属
锰牌号及化学成分如下
化学成分%
牌号
Min
C
S Ni Cu Al#Ca+He
≤
JMN95-A
95.00.150.82.80.060.050.020.030.7
JMN95-B
95.00.150.83.00.060.050.020.03
0.7
Jmng3-a
93.5」0.201.82.80.0610.050.020.03
0.7
IJMN93-B
93.50.201.814.00.060.050.020.030.7
生产低磷低碳的富锰渣工艺
使用少量的还原剂生产富渣,其原理就
4.1.1对原料的要求
是利用选择性还原的原理,控制反应温度,
锰矿:品位Mn≥46%、Fe0≤10%、P≤
使锰矿中的锰尽可能的少还原,使渣中的锰
0.04%,粒度1080mn
>40%、P<0.010%。得到的副产品为低P、高
还原剂:固定碳≥83%,粒度518mn
Si的高碳锰铁。元素分配原则如下
4.1.2应基本原理
生产低磷富锰渣时的元素分配率%
元素
金属
渣
汽化损失
Mn
58
32
10
P
10
0
si
0.5
4.5
其主要反应方程式如下:
治练基本原理:治练锰合金生产过程
900℃
r172℃
中,锰矿石进入炉内,随着温度的升高,锰
Mnomn20mn O Mno
的高价氧化物将逐级分解还原。
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在还原气氛下,高价氧化物被00还原成低价
SiO2+200=S1i+200
△FP=170100-87,82T
氧化物。
5.3402#炉生产500吨低磷、高锰富渣,给
2mn +C0= Mno+O Ahxe-250 16KJ/moi
101#炉生产低P、高M、高Si的纯净高硅硅
3M 0 +0=2 Mns0,+CO AHSM=-117.86 KJ/mol
锰合金。402#炉具体方案如下:
Mn 0, CO=3M0+ O2 MHA=-7369 KJ/mo
a.使用低磷的低澳铦生产低磷、低铁、高
Mn0在高温下稳定,不能被CO还原,只能被
锰的富锰渣。
碳还原。
b,配料计算如下
2Mn0+2C=2Mn+2C0
△P=138700-82.767
渣铁比=25.83/37.065=0.6968
2MnO+8/3C=2/3MnC+200△F=138700-82.76T
c.由于计算渣铁比低,但实际渣铁比可能
矿中铁和磷的氧化物,在交低的温度
达到0.8左右(因为有许多杂质未算在
下,能够很充分的被还原出来。并且炉料中
内),估计日产渣量为60吨,转给401#炉生
Si02也有少量被还原出来。
产低P、高h、高Si的纯净高硅硅锰合金。
2FE0+2C=2fe+2C0
△FP=-7000+71.26T
2/5P203+202/5P+20?F=-85100+81.32T
无熔剂法生产碳锰配料计算
焦碳
硅石「高澳锰「高南非南非低P澳锰」碳锰渣「5渣西澳锰
188.972
0
900
0
0
0
入炉品位un/FeP/n「矿耗合金成」h
P
41006.35960.02.41分72.1418.5791.210.08
矿
Feo
Cao
S102
Mgo
AL203
P
用量
高澳锰
49.1
5.760.4897.240.5273.890.0720.04
南非锰矿
10.98
0.7814.92
0.23
1.49
0.0540.01
000
高南非
49.3
13.125.655.26
0.51
0.290.04310.01
低P澳
46.1
9.32
0.39.80.13
0.77
0.0340.01900
西澳锰
48.5
6.07
0.49
10.6
0.527
0.49
0.0270.04
0
平均含量46.1019.3200.
9.