锰系铁合金冶炼工艺.pptVIP

三大类锰系产品 （1）锰系铁合金 高碳锰铁、中低碳锰铁、锰硅合金、氮化锰铁、金属锰、电解金属锰和氮化锰； （2）锰的氧化物 二氧化锰、四氧化三锰； （3）锰盐 钢铁工业是最重要的应用领域，用锰量占90～95％ 中低碳锰铁 锰矿资源简介 我国冶金用锰矿石分类标准 锰矿的评价 1 含锰量30% 2 一定的锰铁比 取决于锰铁牌号和锰回收率 3 磷含量要低 4 脉石含量越低越好 5 钾、钠等碱性物质越低越好 6 熔化性能、化学反应性能等 2 高碳锰铁生产原理与工艺 炉渣碱度与渣中含锰量的关系 用热料生产锰铁的工艺流程 3 硅锰合金生产原理与工艺 硅锰铁合金的用途 1) 复合脱氧剂（炼钢预脱氧） 2) 中间合金（中低碳锰铁还原剂） 锰硅铁合金常用牌号：FeMn68Si18, FeMn64Si14, FeMn60Si28 硅锰冶炼的原料：锰矿（富锰渣），硅石，焦炭，石灰等 锰硅铁合金冶金原理： 总反应：MnO·SiO2 + 3C = MnSi(Fe) + 3CO MnO·SiO2 + 4/3C = 1/3Mn3C + SiO2 + CO (低温) SiO2 + 2C = Si + 2CO (高温) 1/3Mn3C + Si = MnSi + 1/3C (Mn3C是中间产物) 硅锰合金中硅含量与碳含量之间的关系 （1）中低碳锰铁生产两种方法 脱碳法：高碳锰铁 中低碳锰铁 脱硅法：硅锰合金 中低碳锰铁 （2）硅锰合金和中碳锰铁成分表 脱硅法(硅热法)冶炼中低碳锰铁原理 ΔH298= 22.1kcal/mol ΔG = -32200+31.7T 脱硅法(硅热法)冶炼中低碳锰铁原理 1 冶炼原料 2 温度的保证（生成相，相分离） 是否需要外部供能？ 3 化学速率（生成相） 气力搅拌，机械搅拌，喷射冶金，包体转动 4 化学平衡 （生成相） 平衡--怎样洗杯子？ 乌德霍姆法（喷吹法） （1） 采用2500KVA的工频感应炉。每炉装15吨硅锰合金。 （2） 惰性气体为载体将锰矿与石灰喷吹入熔体内部。 （3） 在硅含量降低到约7%时分渣一次，继续喷入锰矿和石灰直到硅含量降低到1%。 中低碳锰铁生产工艺总结 为什么要生产中低碳锰铁？ 用什么原料生产中低碳锰铁？ 相同原料的生产工艺为何不同？ 摇包反应动力学 摇包转速对渣中氧化锰还原速率的影响 电冶金简介 电冶金 = 电热冶金+电化学冶金 电化学冶金 熔盐电解（铝，镁等） 水溶液电解（电解锰） 电热冶金 铁合金，电炉刚玉， 电弧炉炼钢，感应炉熔分 摇包内两相液体运动的影响因素 * 摇包冷态模拟试验装置 * 模拟摇包直径286mm 转速(10~120 r/min) 偏心距(10~50mm) 油模拟炉渣 去离子水模拟铁水 偏心距12mm、23mm、 33mm；油水体积比取1:1、1:1.5、2:1。 摇包内两相运动状态变化规律 锰系铁合金冶炼方法总结（非高炉法） 矿热炉冶炼工艺 无熔剂法 有熔剂法——高碳锰铁，锰硅铁合金 硅热冶金 富锰渣（除P，提高Mn/Fe比） 炉外冶炼工艺 中、低碳锰铁 吹氧脱碳 高碳锰铁 * 87.69 67.85 法国 110.61 109.05 日本 123.28 108.85 挪威 300.34 150.24 乌克兰 757.12 663.45 中国 50.40 68.34 73.88 80.80 82.58 2008 60.20 34.31 69.73 66.01 42.69 2007 美国 西班牙 俄罗斯 韩国 印度 国别 年份 世界锰矿主要进口国家 84.82 1515.14 105.93 180.8 275.68 400.20 552.53 1786.4 2008 89.14 1366.60 106.30 130.60 285.4 487.10 357.20 1533.18 2007 加纳 巴西 加蓬 澳大利亚 南非 5国出口占 世界总量/% 5国锰矿 出口合计 国别 世界出口 量总计 年份 世界锰矿主要出口国家 * 锰矿按其工业上的用途可分为化工用锰矿和冶金用锰矿两大类。 锰矿石分类 锰矿石 化工用锰矿——电池氧化锰，高锰酸钾 氧化锰