富锰渣的生产方法

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富锰渣的生产方法
富锰渣 -富锰渣的生产方法
高炉富锰渣的生产
1)高炉冶炼富锰渣特点
高炉冶炼富锰渣工艺流程、主要与高炉冶炼生铁、锰铁基本相同，但工艺操作又有显着的特点。

主要有：
①在高炉生产的所有产品中，高炉富锰渣冶炼炉温最低。

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，且液体渣铁能有效分离的温度范围。

一般为1250~1350℃，比生铁高炉低100~150℃，比锰铁高炉低200~25 0℃。

②在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼炉渣碱度最低。

不添加熔剂，自然碱度冶炼，碱度一般小于.
③高炉冶炼富锰渣一般是高负荷，低风温操作。

矿石含铁低，风温低，负荷高；矿石含铁高，风温高，负荷低。

④高炉冶炼富锰渣煤气热能和化学能利用较好。

⑤富锰渣冶炼为大渣量冶炼，渣铁比高达3~5t/t，富锰渣的含锰量主要决定于矿石含锰和含铁量，锰回收率可达85%~90%。

⑥入炉原料粒度，一般锰矿5~50mm，冶金焦炭20~80mm。

⑦高炉冶炼富锰渣的煤气分布特点是，边缘气流要稍发展。

因富锰渣冶炼渣量大，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制度包括热制度、造渣制度、装料制度和送风制度。

这些制度的正确选择，是高炉顺行和取得良好技术指标的前提。

①热制度,高炉热制度是指控制合理而稳定的炉缸温度。

冶炼富锰渣的热制度应符合以下要求：
a.有利于铁、磷的充分还原，有利于抑制锰的还原，使产品符合用户要求。

b.保证渣铁顺利从高炉排出，渣铁能有效分离，渣中不夹杂铁珠。

c.有利于充分利用风温和降低焦比。

冶炼富锰渣的热制度通过焦炭负荷和风温调节。

一般是稳定焦炭负荷，调节风温
来达到炉缸热制度合适而稳定，在稳定焦炭负荷时应考虑以下因素：
a.入炉混合矿含铁量的高低，含铁愈高，负荷应愈低。

b.炉渣中锰含量高时，负荷要适当降低。

c.焦炭质量的好坏，焦炭中含固定碳愈高，负荷愈高。

d.热风温度的高低，热风温度高，负荷愈高。

②造渣制度合理的造渣制度是高炉冶炼有效进行的基础，日常生产中主要通过控制炉渣碱度(nCaO/nSiO2)和其他氧化物含量来控制产品成分和保证高炉冶炼顺利进行。

高炉冶炼富锰渣是选择性还原，对炉渣的要求是：
a.在高炉冶炼中，铁和锰还原在方向上是一致的，关键是温度和所需的热量不同。

铁的还原条件在高炉中容易得到满足，因此炉渣成分选择的重点是有利于抑制锰的还原，提高锰的入渣率。

b.因为是低温冶炼，炉渣成分必须保证在低温下有较好的流动性，以利渣铁排放和分离。

富锰渣冶炼均采用高MnO的低碱度或自然碱度炉渣,nCaO/nSiO2<.
c.当渣中Al2O3大于20%，或 MnO高于58%时，渣的粘度大，流动性较差，甚至造成渣铁分离困难和炉况失常，一般是加萤石来改善炉渣性能。

萤石加入量是使渣中CaF2达到2%左右。

③装料制度，装料制度是指料批、料线和装料顺序。

它直接关系到高炉的顺行和煤气热能和化学能的利用。

高炉冶炼富锰渣负荷重，炉温低，渣量大，因而料柱良好的透气性和较发展的边缘煤气流是十分必要的。

装料制度要特别考虑如下因素。

a.有利于高炉顺行。

顺行是高炉生产的基础。

b.有利于煤气热能和化学能的利用。

c.要考虑矿石、焦炭的粒度组成、相对密度、强度、堆角等特点。

富锰渣高炉装料制度是：
a.料线：是指大钟开启后大钟下沿至料面的距离。

富锰渣高炉要求比较发展的边缘气流，所以料线在炉料碰撞点以上。

b.料批：是指每批料矿石的重量。

富锰渣高炉一般用较大的料批，料批的大小还要考虑原料的粒度组成、高炉内型，特别是炉喉直径的大小，炉喉直径大，料批也要大些。

c.装料顺序：是指矿石、焦炭装入的顺序。

矿石先装为正装，加重边缘，反之亦
然。

富锰渣高炉一般以倒装为主。

料线、料批和装料顺序三者之间既相辅相成，又互相制约。

装料制度的调节，主要从炉况顺行、煤气利用是否好、炉喉煤气曲线是否合理来判断。

富锰渣高炉较合理的炉喉煤气曲线是边缘CO2较低的双峰曲线。

④送风制度，高炉送风制度决定煤气流的初始分布和炉缸热量的收支，包括风量、风温和风速的确定。

在风量、风温一定时，风速决定于风口个数和风口直径(风口的总进风面积)，富锰渣高炉送风制度选择，主要考虑以下条件：
a.原燃料条件好，强度高，粒度均匀，粉末少，有利于改善高炉料柱的透气性，可以用较大的风量和较高的风温。

b.风口风速要使炉缸活跃，但又不使中心过吹，边缘气流要适当发展又不能使中心堆积。

炉缸直径越大，风口风速或鼓风动能也应越大。

c.高炉需要发展边缘，则要降低鼓风动能，即风口风速。

调节送风制度，一般调节风口直径和风温，为活跃炉缸和发挥设备能力都力求全风操作。

只是在处理炉况必要时，才减风量。

使用高风温是降低焦比的重要手段，一般要尽可能把风温用上去。

富锰渣高炉的风温也可使用到800~900℃。

富锰渣高炉冶炼的生产技术经济指标见表1。

？
富锰渣高炉冶炼即不同于高炉冶炼生铁也不同于高炉冶炼锰铁，具有自身的特点。

因此在高炉炉型设计上也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。

高炉类型的具体要求是：
①富锰渣高炉负荷重，原料粒度小，强度差，因此在炉型设计上应有利于边缘气流发展，炉身角β不宜太大，以80°~85°为宜。

②富锰渣冶炼是大渣量冶炼，渣铁比可达4~5t/t。

因此要求有较大的炉缸容积。

③富锰渣冶炼是低温冶炼，下部要抑制锰的还原，炉缸直径也相对要大些，以使高温区不过于集中。

④富锰渣高炉的炉型应是较矮胖型，H/D宜在左右。

4)高炉冶炼富锰渣的技术进步
高炉富锰渣生产经过几十年的发展，技术也逐步成熟，综合利用和产品方案的革新取得了良好的经济效益和社会效益。

①铅银回收。

高炉冶炼富锰渣的产品有富锰渣、高锰高磷生铁和煤气。

由于我国大部分铁锰矿都是多金属共生矿，含有较高的铅银等有色金属。

在高炉内铅、银均被还原为金属，因而回收利用不但可以缓解对高炉生产的不良影响，还可大大冲减富锰渣的生产成本。

回收的方法是利用铅熔点低，相对密度大，渗透力强，在炉底设集铅槽和排铅口，集铅槽一般在炉底2~3层砖下，成丰字型。

当炉基温度大于350℃时，可以开铅口排铅，所得粗铅含铅98%，含银1%，同时还含金等。

②富锰渣和炼钢生铁同步冶炼
富锰渣冶炼主要是处理高铁高磷难选锰矿石，因此得到的副产品是高锰高磷铁，其使用价值大为降低。

而我国大部分铁锰矿含磷并不高，一般在%以下。

通过配矿可以得到含磷%~%的含锰生铁。

生铁中的锰也可以通过冶炼过程的控制来降低。

③渣口喷吹空气冶炼富锰渣
为了提高富锰渣冶炼锰回收率，降低生铁中锰含量。

根据硅、锰、铁、磷等元素对氧的亲合力不同，采取向高炉炉缸强制供氧方法，从高炉渣口喷吹压缩空气，使高炉内已被还原的锰、硅重新氧化返回炉渣中，从而提高锰的富集效果，又降低生铁中锰含量。

使用效果是锰回收率提高%~%，富锰渣含锰提高%~%，副产生铁中锰降到5%以下。

电炉富锰渣的生产
1)电炉富锰渣的工艺过程与高炉冶炼富锰渣的工艺过程基本相同，都是渣中锰的富集过程，但在冶炼操作上则有所不同。

主要有：
①电炉冶炼的热源靠电源，电炉的炉料可以搭配部分粉焦和粉矿。

②电炉的炉身矮，料柱短，煤气量少，故煤气通过料柱的压力降小。

③电炉冶炼富锰渣质量较好，渣中含锰量高，含磷和铁较低，可以冶炼出w (SiO2)<20%,w(Mn)>48%的富锰渣(没有焦炭的灰分参加造渣)。

④电炉富锰渣不仅可作为冶炼锰硅合金的原料，而且还可以作为冶炼金属锰的优质原料。

⑤出炉后，为使渣中的铁珠完全沉淀(降低富锰渣含铁、磷)需要在渣坑或渣包内镇静一定时间再放渣浇铸。

2)电炉冶炼富锰渣的原料
电炉冶炼富锰渣的主要原料是含铁的锰矿石、焦炭和萤石(或硅石)。

为了满足富锰渣质量要求，普通电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下:m(Mn)/m(F e)=~,w(Mn+Fe)≥38%，w(Mn)≥18%，w(A12O3+SiO2)≤35%，m(SiO2)/m (A12O3)≥,m(CaO)/m(SiO2)。

锰矿石的入炉粒度，一般为5~50mm，含粉率小于8%，锰矿石含水要控制在8%以下。

焦炭主要是做还原剂用，要求固定碳含量≥80%，灰分≤18%，焦炭粒度为3~15mm。

萤石要求CaF2含量≥85%，粒度为5~80mm。

硅石要求，SiO2含量大于97%，粒度为20~80mm,电炉富锰渣生产的主要技术经济指标见表2。