高碳锰铁的生产方法有两种:高炉法和电炉法。下面介绍这两种方法的特点。(1)高炉法。高碳锰铁最早由高炉生产,产量高,成本低,至今仍在国内外广泛使用。江西新余铁合金厂和山西阳泉铁合金厂是高炉生产高碳锰铁的定点厂家。高炉法是在高炉中加入锰矿、焦炭和石灰进行冶炼,获得52%锰含量& mdash-76写及含磷。高炉锰铁0.4%-0.6%。因为高炉和电炉冶炼高碳锰铁的唯一区别是热源不同,所以两种炉的炉型结构、几何形状和操作方法都不同,但两种炉冶炼高碳锰铁的原理是一样的。但两种炉冶炼同一种锰矿时,所得产品磷含量不同,高炉产品比电炉产品高一点左右。.07%-0.11%。这是因为高炉冶炼的炉料组成中焦炭的比例是电炉冶炼的5-6倍,所以焦炭中更多的磷转移到合金中,高炉冶炼的炉温较低,所以冶炼过程中磷的挥发比电炉低10%左右。(2)电炉法。电炉冶炼高碳锰铁有三种方法。1)无熔剂法。对于氧化锰含量高的富锰矿,可采用无熔剂法冶炼锰铁。冶炼时炉料中不加石灰。设备和操作与硅铁相似,在还原剂不足的情况下使用酸性渣。炉温比熔剂法低1320-1400 *C左右。该方法不仅可以获得合格的高碳锰铁,还可以获得锰含量大于vG的低磷低铁富锰渣,用于冶炼硅锰合金。此时锰的分布如下:合金化率58%-60%,渣率30D %-& rsquo;2d% d,挥发10YO。显然,用无熔剂法冶炼高碳锰铁,必须使用含锰量高的富锰矿,而且矿石中磷的含量相当低。虽然该方法锰的回收率较低,但用富锰渣冶炼硅锰合金时,可以回收大部分锰,锰的总回收率高于熔剂法。
无熔剂法冶炼高碳锰铁的过程是连续的,炉料随着熔炼过程不断加入炉内。该批可制成300公斤锰矿,60 & mdash-70公斤焦炭和1520公斤废钢。无熔剂冶炼时,产品单位电耗很低,容易产出低硅的高碳锰铁,因为大部分硅富集在渣中。
2)通量法。熔剂法是冶炼高碳锰铁的常用方法。除了锰矿和焦炭,炉料中还含有石灰。冶炼时使用高碱度渣操作碱度,B=1.3-1.4,并使用足够的还原剂,使渣中锰含量降到最低,提高锰的回收率。这种方法用于贫锰矿和富锰矿冶炼高碳锰铁,这种方法将在以后详细讨论。
3)少通量法。这种方法采用了所谓的& ldquo无熔剂法介于无熔剂法和无熔剂法之间。弱酸渣法& rdquo进行手术。该方法在炉料中加入适量的石灰或石灰石,炉渣碱度m (CaO) /m (Siq)或m (CaO-}-M) /m (Siq)之比控制在0.6 & mdash0.8,既提高了锰的回收率,又获得了含锰25%-30%和适量CaO的炉渣。在冶炼硅锰合金的炉料中加入炉渣,不仅可以节约石灰,还可以减少因石灰潮解而增加的炉料粉尘量,从而提高炉料的透气性。国外电炉冶炼高碳锰铁多采用无熔剂法和少熔剂法的酸性法。20世纪50年代,中国也采用无熔剂熔炼法,含锰& mdash-47%的富锰矿产出含锰76%-80%的碳锰铁,同时获得含锰35%-40%的富锰渣。但由于我国贫锰矿较多,目前多采用熔剂法或少量熔剂法。