文摘:介绍了不同数量锰矿对转炉的冶金作用，提出在转炉冶炼过程中使用锰矿，可适当提高冶炼终点钢水中的锰含量，降低钢水氧化性，节约脱氧合金，降低炼钢成本。则吨钢使用10公斤锰矿，年综合经济效益可达200万元。

一.导言

锰矿含锰量高。在转炉冶炼过程中，用锰矿代替部分球团矿作为造渣辅料，有利于提高钢水中残留锰的含量，降低钢水中的氧含量，节约锰铁合金，降低炼钢成本。济南钢铁集团公司第一炼钢厂(简称济钢第一炼钢厂)有三台氧气顶吹转炉，公称容量为25t。扩建后单炉钢产量42t，年生产能力248万t；石灰、轻烧白云石、萤石、球团等。用作造渣材料；转炉冶炼周期为26分钟，纯氧吹炼时间为15分钟；。硅铁、硅铁、锰铁、硅铁、钡钙硅等。为了脱氧。所用锰矿的技术要求见表1。

表1锰矿石的技术要求%

二。测试方法

根据济钢第一炼钢厂加料系统和造渣系统的特点，即在废钢中加入一部分铁块，熔池内早期温度较低，造渣较快；转炉吹炼8min左右，随着炉内铁的熔化，熔池温度迅速上升，炉渣趋于“干背”。确定每吨钢加矿量为20公斤左右。选择了转炉吹炼7min后分多次小批量加入锰矿的方法。每吨钢的锰矿用量分别控制在8、10和12公斤。然后取冶炼末期的渣样和钢样分析比较其效果，余热仍采用球团调节。

三。试验结果

(1)吹炼过程中加入锰矿能促进熔渣熔化。在使用过程中适当控制温度，过程渣始终是活性的，最终渣的流动性好。吨钢萤石用量可节约0.50~0.75kg，冶炼末期钢水中S、P波动小。

(2)使用锰矿后，终点锰含量相应增加。

(3)使用锰矿后，转炉冶炼终渣中FeO进一步降低，渣中MnO进一步增加。取50炉(平均)进行比较，结果如图1和图2所示。

冶炼终点锰含量受终点碳含量和终点温度影响较大。在锰矿加入量和加入时间基本相同的情况下，碳含量和温度越高，终点锰含量越高。

图1终点[Mn]与锰矿加入量的关系

图2锰矿对炉渣中(MnO)的影响

四。效果分析

(1)在转炉炼钢的化学反应中，Mn被氧化成碱性MnO，只溶于渣中不溶于钢中；在碱性渣的运行中，由于(CaO)浓度较高，很大一部分(MnO)处于游离状态，所以Mn的氧化不完全，在高(MnO)的情况下会发生Mn的还原。当(FeO)和温度一定时，(MnO)含量越高，还原Mn含量越高。这种效果可以通过在矿渣中加入锰矿来实现。

(2)用锰矿代替部分球团矿，可以有效提高渣中(MnO)的浓度，从而增加还原锰的量，并且随着锰矿用量的增加，冶炼末期钢水中的残留锰量也逐渐增加；与未使用的锰矿相比，最终钢水中锰含量分别提高了0.096%、0.113%和0.132%。冶炼终渣中(MnO)含量分别提高了0.6%、1.75%和2.1%。

(3)冶炼终渣中(FeO)含量下降。与未用锰矿相比，终渣中(FeO)含量分别降低0.4%、1.0%和1.5%。炉渣(二氧化硅)无明显变化；说明锰矿的加入有利于降低钢铁材料的消耗，同时炉渣的碱度也相对降低。如果保持碱度不变，应适当增加石灰的用量。

(4)炼钢脱氧过程提供的方程式:

[% O]=-0.154[% C]+0.006(∑FeO)-0.018[% Mn]+12×10-7T+0.0392

钢中最终锰含量提高0.1%，钢中最终氧含量降低1.8× 10-5，不仅可以降低锰铁消耗，还可以降低钢中氧含量，提高钢水纯净度。

(5)图3为每吨钢锰矿用量为10kg，在不同吹炼时间点加入时，终点锰含量的变化。从图中可以看出，锰矿加入的越晚，最终钢水中的锰含量越高。造成这种现象的原因一方面是吹炼后期钢水温度较高，锰矿的还原过程是吸热反应，高温促进了锰矿的还原；另一方面，该阶段炉渣氧化程度低，有利于锰矿的还原。但一般情况下，应在吹炼过程结束前3分钟加入锰矿。如果加入太晚，由于矿石来不及化渣，降锰效果会很差，钢水质量也会受到不利影响。

图3终点[Mn]随时间的变化曲线

五.结论

(1)使用锰矿作为转炉调温熔剂，可有效提高冶炼末期钢水中残留锰的含量，节约脱氧和合金化过程中锰铁的消耗，降低炼钢成本。

(2)使用锰矿，促进熔渣效果，进一步降低冶炼终渣和钢水中的[O]，减缓炉渣对炉衬的侵蚀，提高钢水纯净度。

(3)锰矿的加入量和加入时间对冶炼末期钢水中残留锰的含量有明显的影响。

(4)在转炉冶炼过程中使用锰矿具有良好的经济效益。按每吨钢添加10kg锰矿计算，年综合经济效益可达200万元。