1.高炉富锰渣的生产1)高炉冶炼富锰渣的特点高炉冶炼富锰渣的工艺流程和主要设备与高炉冶炼生铁和锰铁基本相同，但工艺操作有明显的特点。主要是:①在高炉生产的所有产品中，高炉富锰渣的冶炼温度最低。原则上要求炉温控制在保证铁、磷充分还原，锰不还原或少量还原，液态渣铁能有效分离的温度范围内。一般1250~1350℃，比生铁高炉低100~150℃，比锰铁高炉低200~250℃。②在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼渣的碱度最低。不加熔剂，碱度一般小于0.4。③高炉冶炼富锰渣一般在高负荷、低风温下操作。矿石含铁量低，风温低，负荷高；矿石含铁量高，风温高，负荷低。④更好地利用高炉冶炼富锰渣气的热能和化学能。⑤富锰渣冶炼是大渣冶炼工艺，渣铁比高达3 ~ 5t/t，富锰渣的含锰量主要由矿石的锰、铁含量决定，锰的回收率可达85%~90%。⑥入炉原料粒度一般为5~50mm锰矿和20~80mm冶金焦。⑦高炉冶炼富锰渣的气体分布特点是边缘气流应稍有发展。由于富锰渣冶炼渣量大，负荷重。2)高炉冶炼富锰渣的操作制度。高炉冶炼富锰渣的操作系统包括加热系统、造渣系统、加料系统和送风系统。这些系统的正确选择是高炉顺行和良好技术指标的前提。(1)热工制度，高炉热工制度是指合理稳定的炉膛温度控制。冶炼富锰渣的热工制度应满足以下要求:a .有利于铁、磷的充分还原，有利于抑制锰的还原，使产品满足用户要求。b .保证渣铁顺利排出高炉，渣铁能有效分离，渣中不夹杂铁珠。c .有利于充分利用风温，降低焦比。冶炼富锰渣的热制度由焦炭负荷和空气温度调节。通常，焦炭负荷是稳定的，并且调节鼓风温度以实现合适和稳定的炉膛热系统。稳定焦炭负荷时，应考虑以下因素:a .入炉混合矿含铁量高，含铁量越高，负荷越低。b .渣中锰含量高时，应适当降低负荷。c .焦炭质量，焦炭中固定碳含量越高，负荷越高。d .热风温度的高低，热风温度越高，负荷越高。②合理的造渣制度是有效高炉冶炼的基础。在日常生产中，炉渣碱度(nCaO/nSiO2)等氧化物的含量主要用于控制产品成分，保证高炉冶炼的顺利进行。高炉冶炼富锰渣是选择性还原，对渣的要求如下:a .高炉冶炼，铁和锰的还原方向一致，关键是温度和所需热量的差异。铁的还原条件在高炉中容易满足，因此渣成分选择的关键是抑制锰的还原，提高锰的出渣率。b .由于是低温冶炼，所以渣成分在低温下必须具有良好的流动性，以利于渣铁的排出和分离。富锰渣用低碱度或自然碱度渣冶炼，MnO高，NCAO/NSIO 2 < 0.4.C，当渣中Al2O3大于20%或MnO高于58%时，炉渣粘度高，流动性差，甚至渣铁分离困难，炉况异常。一般加入萤石是为了改善炉渣性能。萤石的加入量是使炉渣中的CaF2达到2%左右。(3)装料制度，装料制度是指批次、线路和装料顺序。它直接关系到高炉的顺行和煤气热能、化学能的利用。高炉冶炼富锰渣炉料重，炉温低，渣量大。因此，需要有良好的料柱渗透性和相对发达的边缘气流。在充电系统中，应特别考虑以下因素。a .有利于高炉的顺行。勇往直前是高炉生产的基础。b .有利于利用气体的热能和化学能。c .应考虑矿石和焦炭的特性，如粒度组成、相对密度、强度和堆积角度。富锰渣高炉的装料制度如下:a .料线:指大钟开启后，大钟下缘到料位的距离。富锰渣高炉需要相对发达的边缘气流，所以料线在炉料碰撞点上方。b .批次:指每批矿石的重量。富锰渣高炉一般采用大批，批的大小还要考虑原料的粒度组成，高炉内部形状，特别是炉喉直径，要大一些。c .装载顺序:指矿石和焦炭的装载顺序。矿石先穿正装，棱角加重，反之亦然。富锰渣高炉以倒炉为主。行、批、装顺序相辅相成，相互制约。装料制度的调整主要是通过炉况的顺行、煤气利用是否良好、炉喉煤气曲线是否合理来判断。富锰渣高炉合理的炉喉煤气曲线为双峰曲线，边际CO2较低。【接下来】④送风系统，高炉送风系统决定了煤气流量的初始分配和炉膛热量的收支，包括风量、风温、风速的确定。在风量和气温一定的情况下，风速取决于风口的数量和直径(风口的总进风面积)。富锰渣高炉鼓风系统的选择主要考虑以下几个条件:a .原燃料状况好，强度高，粒度均匀，粉少，有利于提高高炉料柱的透气性，因此可以采用较大的风量和较高的风温。b风口风速要使炉膛活跃，但中心不要被吹翻，边缘气流要适当发展，不要中心堆积。炉膛直径越大，风口风速或鼓风动能应该越大。c .如果高炉需要发展边缘，就要降低鼓风动能，即风口风速。调整送风系统，一般调整风口直径和风温，争取全风运行，以激活炉膛，充分发挥设备能力。只有在必要时应对炉况，减少风量。使用高风温是降低焦比的重要手段。一般要尽量利用气温。富锰渣高炉的风温也可采用800~900℃。富锰渣高炉冶炼生产技术经济指标见表1。
3)富含锰渣的高炉类型
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锰渣高炉冶炼不同于高炉冶炼生铁和锰铁，有其自身的特点。因此，高炉炉型设计应充分考虑高炉冶炼富锰渣的特点，为高炉稳定顺行创造可靠的基础。高炉炉型的具体要求:①富锰渣高炉负荷大，原料粒度小，强度差。因此，炉型设计要有利于边缘气流的发展，炉体角度β不宜过大，以80° ~ 85°为宜。②富锰渣冶炼是渣量大，渣铁比可达4 ~ 5t/t，因此要求炉膛容积大。③富锰渣冶炼是低温冶炼，下部要抑制锰的还原，炉膛直径要比较大，使高温区不要太集中。④富锰渣高炉的炉型应短而胖，H/D应在3.5左右。4)高炉冶炼富锰渣的技术进步。经过几十年的发展，高炉生产富锰渣的技术逐渐成熟，产品方案的综合利用和创新取得了良好的经济效益和社会效益。①铅和银的回收。高炉冶炼富锰渣的产品有富锰渣、高锰高磷生铁和煤气。由于我国铁锰矿多为多金属共生矿，含有高铅银等有色金属。在高炉中，铅和银被还原成金属，因此回收不仅可以减轻对高炉生产的不利影响，还可以大大降低富锰渣的生产成本。回收方法是利用铅的低熔点、高相对密度和强渗透性。炉底设有集铅槽和出铅口，集铅槽一般在炉底2-3层砖下呈锯齿形。当炉座温度高于350℃时，铅可通过铅口排出。粗铅含有98%的铅、1%的银和金等。②同时冶炼富锰渣和炼钢生铁。富锰渣冶炼主要处理含铁量高、含磷量高的难选锰矿，所以副产品是高锰高磷铁，使用价值大打折扣。而我国大部分铁锰矿的磷含量并不高，一般在0.1%以下。配矿可获得含磷0.4%~0.8%的锰生铁。生铁中的锰也可以通过控制冶炼过程来减少。③向渣口吹入空气体冶炼富锰渣，以提高富锰渣冶炼中锰的回收率，降低生铁中的锰含量。根据硅、锰、铁、磷等元素对氧的亲和力不同，采用高炉炉缸强制供氧的方法，从高炉炉渣中注入压缩空气体，使高炉中被还原的锰和硅被重新氧化并返回渣中，从而提高锰的富集效果，降低生铁中的锰含量。应用效果是锰回收率提高1.08%~4.77%，富锰渣含锰量提高0.65%~1.29%，副产铁中锰降至5%以下。2.电炉富锰渣的生产1)电炉富锰渣的工艺流程与高炉冶炼富锰渣的工艺流程基本相同，都是锰在渣中的富集过程，只是冶炼操作不同。主要是:①电炉冶炼的热源取决于电源，炉料可以配一些粉焦和粉矿。②电炉炉体短，料柱短，煤气量小，所以煤气通过料柱的压降小。③电炉冶炼的富锰渣质量好，锰含量高，磷、铁含量低，所以W (SiO2)
