钢百科 > 钢材知识 > 基础知识 > 正文 <上一篇 下一篇>

中碳锰铁

2021-02-07 钢百科cbaike44

中低碳锰铁主要是由锰、铁两种元素组成的合金,锰铁是炼钢生产中用得最多的一种脱氧剂和合金化材料。简介它以锰矿石为原料,在高

低碳锰铁主要是由两种元素组成的合金,锰铁是炼生产中用得最多的一种脱氧剂和合金化材料。

简介

它以锰矿石为原料,在高炉和电炉里熔炼制成的。锰的密度7.43 g/cm3,熔点1245℃,沸点2150℃。锰和氧有很大的亲和力,能与氧生成稳定的氧化锰。此外,锰铁作为合元素添加剂,能增强钢的硬度延展性韧性和抗磨能力。它广泛应用于结构钢工具钢、不锈耐热钢耐磨钢合金钢中。锰还有脱硫和减少硫的有害影响作用。中低锰铁可分为含碳量小于0.7%的低碳锰铁和含碳量0.7%-2.0%的中碳锰铁。

中碳锰铁

中低碳锰铁生产用原料

硅热法生产中低碳锰铁的原料有锰矿、锰合金和石灰
对锰矿的要求是:Mn> 40%,Mn/Fe> 7,P<0.1%,SiO2<15%的富锰氧化矿、冶炼中低碳锰铁不宜采用烧结矿富锰渣,锰矿的粒度不大于50mm,水分应小于6%。
对锰硅合金的要求是:含碳量应根据所炼中低碳锰铁的含碳量确定,含锰量越高越好。通常含锰量为67%—69%。采用冷装时,锰硅合金的粒度小于30mm,并去掉高碳层。采用液态锰硅合金兑入法,兑时将渣扒干净。
灰的要求是:CaO> 85%,P≤0.02%,SiO2≤3%,粒度8-40mm,不得带有碳质夹杂物,不应使用粉状、未烧透的石灰。

中低碳锰铁冶炼工艺

冷装法是生产中低碳锰铁的传统方法,采用的精炼炉为倾动式石墨电极电弧炉。中低碳锰铁的冶炼过程包括补炉、引弧、加料、熔化、精炼和出铁。
补炉:炉衬用质材料筑成:炉衬在冶炼的高温下,受炉渣金属的侵蚀以及电弧高温的作用,炉底和炉膛耐火材料逐渐变薄,出铁口更易损坏,上炉出完铁后,要立即进行堵出铁口和补炉。
引弧、加料和熔化:补炉结束后,先在炉底铺一层从料批中抽出的部分石灰,随之加部分锰硅合金引弧,再将其余混合料一次性加入炉内。炉料加完后,给电至满负荷。为减少热损并缩短熔化期,要及时将炉膛边缘的炉料推向电极附近和炉心,但要防止翻渣和喷溅:待炉料基本熔清后(此时合金含硅已降至3%-6%,炉渣碱度和含锰量也接近终渣),便进入精炼期。
精炼:由于在熔化末期炉渣温度已达到1500-1600℃,脱硅反应已基本结束,故精炼期脱硅速度减慢。为加速脱硅,缩短精炼时间,应对熔池进行多次搅拌,并定时取样判断合金含硅量,确定出铁时间。合金含硅量一般控制在1. 5%-2.0%围内。当精炼一段时间后,合金含硅量还高,可往炉内附加一些锰矿和石灰,继续精炼至含硅量合格后方可出炉:延长精炼时间,能使渣中含锰量降低,但会导致锰的挥发损失和电能消耗的增加。因此不宜过分强调渣中含锰量。
出铁:当合金含硅量基本达到要求时,即可停电进行静,使渣中金属粒充分沉降,然后出铁。出铁时,合金和炉渣一起流入铁水包,由于出铁时炉渣和合金间产生混冲作用,所以在炉外还可脱去0.2%-1.0%的硅。刚出炉的铁水温度较高,并混有熔渣,不得立刻浇注,防止烧坏锭模和造成铁中夹渣,应镇静降温一定时间后浇注,采用覆盖渣保温浇注。浇注用模深度不宜超过300mm,否则会使合金中心部位因降温过慢,产生偏析,造成杂质富集,严重时使产品报废。

中低碳锰铁的制造方法

关于吹炼高碳锰铁熔体,生产中低碳锰铁的方法。具体地说,是分两个阶段控制脱碳的进行,不仅对Mn回收率不产生恶劣影响,而且可达到合格含碳量的生产中低碳锰铁的方法。生产中低碳锰铁的传统方法是所谓的电硅热法,即利用C、Si对Fe-Mn合金的相互溶解度,生产出规定碳含量的SiMn熔体(电炉),在此熔体中加入Mn矿石等锰的氧化物,氧化脱去SiMn中的Si。因为这种方法使用电炉,所以除了存在电能成本高的经济问题外,还存在着为捕捉大量伴生的SiO2必须同样使用大量的碱性氧化物(例CaO),而造成渣最大,操作难的问题。另外,还存在着虽然渣中可回收的锰不多,但就那么扔掉,其所含Mn量足以引起公害,所以必须格外注意渣处理的问题。

分类

锰铁根据其含碳量的不同,分为3类:
低碳类:碳不大于0.7%;
中碳类:碳不大于0.7%~2.0%;
高碳类:碳大于于2.0%~8.0%。

化学成分

电炉锰铁按锰及杂质含量的不同,分为9个牌号。其化学成分应符合表1规定。
表1 电炉锰铁牌号及化学成分
类别
牌号
化学成分
Mn
C
Si
P
S
I
II
I
II
低碳 锰铁
FeMn88C0.2
85.0~92.0
0.2
1.0
2.0
0.10
0.30
0.02
FeMn84C0.4
80.0~87.0
0.4
1.0
2.0
0.15
0.30
0.02
FeMn84C0.7
80.0~87.0
0.7
1.0
2.0
0.20
0.30
0.02
中碳锰铁
FeMn82C1.0
78.0~85.0
1.0
1.5
2.5
0.20
0.35
0.03
FeMn82C1.5
78.0~85.0
1.5
1.5
2.5
0.20
0.35
0.03
FeMn78C2.0
75.0~82.0
2.0
1.5
2.5
0.20
0.40
0.03
高碳锰铁
FeMn78C8.0
70.0~82.0
8.0
1.5
2.5
0.20
0.33
0.03
FeMn75C7.5
70.0~77.0
7.5
2.0
3.0
0.25
0.38
0.03
FeMn68C7.0
65.0~72.0
7.0
2.5
4.5
0.25
0.40
0.03

反对 0举报 0 收藏 0 打赏 0
  • 大家在看
  • 中碳锰铁相关推荐
  • 什么是铁合金精炼电炉中碳锰铁电炉?

    中碳锰铁的冶炼过程是间歇式的,即上一炉的渣铁全部放出以后,下一炉的炉料全部加入炉内,利用炉内炉底和侧墙的热量,被预热到一定程度后,再兑入液态硅锰合金,开始下一轮的冶炼。冷却水带走的热址占总收入热量的17

  • 简介综合利用阳极渣生产中碳锰铁

    由于进口锰矿价格不断攀升,相比之下用阳极渣代替进口锰矿进行精炼锰铁生产,具有了一种潜在的优势。阳极渣虽然是电解金属锰的一种残渣,但其中含Mn很高,且Mn/Fe、Mn/P比较高,在中国富锰矿缺少的情况下是一种可利

  • 中碳锰铁浇铸机

    中碳锰铁浇铸机 杨大地摄于吉林铁合金厂

企业商机