高炉法生产高碳锰铁始于1875年,至今已有100多年的历史。截至目前,国内已有十余家厂家生产高炉锰铁,年产能70多万吨。高炉锰铁主要用作炼钢过程中的脱氧剂、脱硫剂和合金元素。现代炼钢基本上是一个氧化过程。钢水中的氧主要以可溶性FeO的形式存在。钢水浇注凝结后,FeO析出,成为氧化物杂质,严重影响钢的力学性能。因此,浇注前必须对钢水进行脱氧。锰和氧的亲和力大于铁和氧的亲和力。基于这一原理,添加到钢水中的锰从FeO中窃取氧来产生MnO。MnO比FeO稳定,不深于钢水,密度较小,所以上浮到钢水表面,进入炉渣,达到脱氧的目的。锰的脱氧反应式如下:FeO+Mn = = Fe+MnO锰也有脱硫作用,反应式如下:Mn+FeS = = MnS+FeMnS密度低,浮于渣层,可进一步氧化成MnO和SO2。反应式如下:2mns+3o2 = = 2mno+2so2高炉锰铁按锰和杂质的含量分为五个等级,其化学成分应符合下表。
高炉锰铁等级和化学成分一览表