锰系铁合金基础知识.ppt

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1、第五章锰系铁合金锰系铁合金产品分类锰系铁合金冶炼方法锰矿的预处理锰系铁合金炉外精炼技术2锰系铁合金产品分类1）Mn元素性质及其工业应用2）锰铁牌号及其在钢铁生产中的应用3）锰铁合金产品生产对原料条件要求3Mn元素性质及其工业应用Mn元素性质：M=54.93ρ=7380kg/m3Tm=1517KTb=2365KT=1555℃时，Mn蒸汽压为0.133atm，升华条件？锰中毒？金属锰元素的工业应用领域：①钢铁冶金——锰系铁合金②有色冶金——MnCu合金（阻尼材料，热敏材料）4锰铁牌号及其在钢铁生产中的

2、应用中碳锰铁FeMn80FeMn78FeMn75高碳锰铁FeMn78FeMn74FeMn68低碳锰铁FeMn85FeMn800.2-0.71.0-2.00.1-0.30.021.0-2.00.7-2.50.2-0.40.027.0-7.52.5-4.50.33-0.40.03CSiPS⑴碳锰铁合金其他有害金属元素要求？国外有标准，国内正在制订。5锰铁牌号及其在钢铁生产中的应用(2)锰硅铁合金Mn+SiCPSFeMn68Si18>83<1.5<0.21<0.02FeMn64Si27>87<0.4<0

3、.21<0.02MnCJMn97>97<0.08JMn95>95<0.15JMn93>93<0.20(3)金属锰6锰铁合金产品对原料条件要求(2)Mn、Fe、Si、P的回收率——工艺水平（渣系选择、炉前作业）Fe、P>90%Mn、Si回收率根据工艺水平有变化产品原料条件入炉MnMn/FeP/Mn碳锰FeMn78C8.0＞40%＞8.8＜0.002FeMn65C7.0＞34%＞4.5＜0.003锰硅FeMn65Si18＞34%＞6＜0.002(1)原料中的Mn/Fe和P/Mn比值7锰矿按其工业上的用

4、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，高锰酸钾锰矿类型：氧化锰矿（铁合金）碳酸锰矿（电解锰）锰矿中的Mn/Fe比，P/Mn比锰矿中Mn＞30%，富Mn矿冶金用锰矿我国冶金级锰矿分类标准及所占比例品级Mn%≥Mn/Fe≥P/Mn≤各占比例%产地一4070.0045广西湖南贵州二3550.005三3030.006四2520.00670辽宁五18不限不限25※我国贫矿多、富矿少，且SiO2含量高，因此，锰矿进口量逐年提高，与国内矿搭配使用。8锰系铁合金冶炼方法（

5、非高炉法）矿热炉冶炼工艺无溶剂法有熔剂法——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，金属锰吹氧脱碳高碳锰铁910高碳锰铁冶炼工艺（熔剂法）冶炼原理：(MnO)渣+C=[Mn]+CO主反应(FeO)渣+C=[Fe]+COMn4+Mn3+Mn2+Mn3C直接还原C的直接还原CO间接还原(P2O5)渣+5C=2[P]+5CO(SiO2)渣+CaO或MgO=(CaO或MgO)n·(SiO2)m※MnO·SiO2+CaO=CaO·SiO2+MnO副反应11高碳锰

6、铁冶炼工艺（熔剂法）冶炼原理：FeO+CO=Fe+CO2△G°＝－49324＋40.13TT始=1229K(956℃)MnO+CO=Mn+CO2△G°＝－412664＋172.16TT始=2396K(2123℃)MnO+C=Mn+CO△G°＝575266－339.78TT始=1693K2MnO+8/3C=2/3Mn+2CO△G°＝510789.6－340.8TT始=1499K(软熔带)间接还原直接还原12熔剂法生产高碳锰铁工艺制订原则混合配矿中的Mn/Fe比：FeMn78C8.0产品Mn/Fe=7

7、.89FeMn74C7.5产品Mn/Fe=5.1FeMn68C7.0产品Mn/Fe=3.42)混合矿中的碱度控制：配加石灰或白云石13为什么碱度并非愈高愈好？渣中残Mn含量①Mn的回收率ηMn=78%～82%渣/铁比粘度—相分离②炉渣的熔点不能太高Mn的挥发14无熔剂法生产高碳锰铁条件：①矿石中Mn/Fe比远高于碳锰产品中的Mn/Fe比②获得低P的富Mn渣用于生产锰硅合金或金属硅工艺水平：无熔剂法Mn的直收率低一点，但结合后续MnSi铁合金生产，使锰的综合回收率很高。无熔剂法生产高碳锰铁的工艺案例

8、牌号SiMn/FeFeMn78C8.0<47.8FeMn74C7.5<45.1FeMn68C7.0<43.4元素含量(%)Mn/FeP/MnMn50>10<0.0011Fe5P0.05碳锰产品锰矿成份考题之二：100kg上述锰矿，若生产出高碳锰铁后，还可以同时产出Mn%>28的富锰渣，试问应如何设计高碳锰铁的产品牌号？锰硅铁合金常用牌号：FeMn68Si18,FeMn64Si14,FeMn60Si28(1)配料的Mn/Fe比？(2)产品中的碳含量？(涉及产品用途)锰硅铁合金冶金原理