锰铁基础知识

C ≤
中Biblioteka Baidu 锰铁
低碳 锰铁
2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 1.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.1 0.1 0.5 0.5 0.1 0.1 0.5 0.5 2.0
P S N ≤ ＞ ≤ 0.50 0.35 2.0 0.25 0.030 0.15 0.10 0.35 0.2 0.35 0.030 2.0 0.20 0.35 0.20 0.35 0.20 0.35 2.0 0.030 0.20 0.35 0.20 0.30 0.15 2.0 0.030 0.30 0.15 0.30 0.15 2.0 0.030 0.30 0.15 0.15 1.5 2.5 2.0 0.30 0.030 4.0 8.0 0.15 0.35 4.0 8.0
1、
二、电炉冶炼 锰铁的还原冶炼有熔剂法（又称低锰渣法）和无熔剂法（高锰渣
法）两种。熔剂法原理与高炉冶炼相同，只是以电能代替加热用的焦 炭。通过配加石灰形成高碱度炉渣(CaO/SiO2为1.3～1.6)以减少锰的损 失。无熔剂法冶炼不加石灰，形成碱度较低（CaO/SiO2小于 1.0）、含 锰较高的低铁低磷富锰渣。此法渣量少，可降低电耗，且因渣温较低可 减轻锰的蒸发损失，同时副产品富锰渣（含锰25～40％）可作冶炼锰硅 合金的原料，取得较高的锰的综合回收率（90％以上）。现代工业生产 大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁，并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼 组成联合生产流程。 现代大型锰铁还原电炉容量达40000～75000千伏安，一般为固定封 闭式。熔剂法的冶炼电耗一般为2500～3500千瓦•时/吨，无熔剂法的电 耗为2000～3000千瓦•时/吨。 锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含二氧化硅高、 含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰渣含磷低、含二氧化硅高是 冶炼锰硅合金的好原料。冶炼电耗一般约3500～5000千瓦•时/吨。入炉 原料先作预处理，包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等，对电炉操作 和技术经济指标起显著改善作用。 三、电炉精炼 中、低碳锰铁一般用1500～6000千伏安电炉进行脱硅精炼，以锰 硅、富锰矿和石灰为原料，其反应为： MnSi＋2MnO＋2CaO─→3Mn＋2CaO•SiO2 采用高碱度渣可使炉渣含锰降低，减少由弃渣造成的锰损失。联合 生产中采用较低的渣碱度(CaO/SiO2小于1.3)操作，所得含锰较高(20～ 30％)的渣用于冶炼锰硅合金。炉料预热或装入液态锰硅合金有助于缩 短冶炼时间、降低电耗。精炼电耗一般在1000千瓦•时左右。中、低碳 锰铁也用热兑法，通过液态锰硅合金和锰矿石、石灰熔体的相互热兑进 行生产。
二、用途 电炉高碳锰铁主要用于炼钢作脱氧剂、脱硫剂及合金添加剂，另外 随着中低碳锰铁生产工艺的进步，高碳锰铁还可应用于生产中低碳锰 铁。 高炉高碳锰铁：用于炼钢作脱氧剂或合金元素添加剂。 中低碳锰铁：中低碳锰铁广泛应用于特殊钢生产，是炼钢的重要原 料之一；同时也应用于电焊条的生产。 三、牌号和化学成分 根据GB/T3795—96规定，锰铁按锰及杂质元素含量的不同分为14 个牌号，其化学成分应符合表6-6-23和表6-6-24的规定。 表6-6-23电炉锰铁化学成分（电炉锰铁按锰及杂质含量的不同，分为9个 牌号） 化 学 成 分,% Si P S 类别 牌 号 C Mn I II I II 不 大 于 FeMn88C0.2 85.0～92.0 0.2 1.0 2.0 0.10 0.30 0.02 低碳 FeMn84C0.4 80.0～87.0 0.4 1.0 2.0 0.15 0.30 0.02 锰铁 FeMn84C0.7 80.0～87.0 0.7 1.0 2.0 0.20 0.30 0.02 FeMn82C1.0 78.0～85.0 1.0 1.5 2.5 0.20 0.35 0.03 中碳 FeMn82C1.5 78.0～85.0 1.5 1.5 2.5 0.20 0.35 0.03 锰铁 FeMn78C2.0 75.0～82.0 2.0 1.5 2.5 0.20 0.40 0.03 FeMn78C8.0 75.0～82.0 8.0 1.5 2.5 0.20 0.33 0.03 高碳 FeMn74C7.5 70.0～77.0 7.5 2.0 3.0 0.25 0.38 0.03 锰铁 FeMn68C7.0 65.0～72.0 7.0 2.5 4.5 0.25 0.40 0.03
五、检验标准 1、质量检查和验收。产品的质量检查和验收应符合GB/T3650—
95《铁合金验收、包装、储运、标志和质量证明书的一般规定》的要 求。 2、组批。锰铁含锰波动在4%范围内的同牌号同组级的归为一批交 货。 3、取样。化学分析用试样的采取，按GB/T4010—94《铁合金化学 分析用试样采取和制备》进行。 （1）取液体样：在铁水浇铸1/2时，用洁净的铁质样勺接取液体 样，或从中间的 一个锭模中部自下向上采取液体样。每炉取样应不少 于0.2kg。 （2）固体取样：在中间合金锭上沿对角线三分线段的中点取柱状 金属块。然后在这些金属块的上、中、下部位各取一个小样。每个小样 重量应大约相等。取样总量不少于该炉总重量的0.03％。 4、取样验证 （1）大堆取样验证：批量不足10t时,应从不同部位随机采取不少于 15个小样；批量为10t以上、不足30t时，应从不同部位随机采取不少于 25个小样；批量为30t以上时，应从不同部位随机采取不少于30个小 样。每个小样重量应大约相等，其块度不小于20*20mm。取样总量应不 少于批量的0.03％。所取小样应全部破碎至10mm以下，用四分法缩分 至1·2kg，混匀后分成两等份，一份制样作分析用，一份作保留样。 （2）包装验证取样： 每批应随机选取不少于10％的包装件。在每 件总随机采取重量大约相等一块小样，其块度不小于20*20mm，小样总 数不得少于12个，最多30个。所取小样应全部破碎至10mm以下，用四 分法缩分至1·2kg，混匀后分成两等份，一份制样作分析用，一份作保 留样。 5、制样。化学分析试样的制备按GB/T4010—94《铁合金化学分析 用试样采取和制备》进行。 6、化学分析方法：相应各元素按下列进行检验：GB7730. 1—87电 位滴定法测定锰量；GB7730.2—87高氯酸脱水重量法测定硅量；
5 5 5
高碳类 5 5 30
8
*中碳锰铁粉剂
从别的网站找到的标准（版本二）： 锰铁的颗粒粒度 等级 1 2 3 4 5 6 粒度范围/㎜ 100-315 25-200 10-100 3.15-50 3.15-25 ＜3.15 过细粒度 总量 15 15 15 7 7 3.15㎜ 5 7 7 7 过粗粒度（最 大）/% 10 在两个或三个方 向上，不得有超 过规定粒度范围 最大限值×1.15 的粒度
Si
含氮 锰铁
FeMn70C10N5
0.20
四、物理状态 铁一般以块状交货，也可以粒状交货，其供货粒度应符合下表的规 定。 锰铁粒度规格 偏 差,% 等 级 粒 度(mm) 筛 上 物 筛 下 物 不 大 于 中低碳类 10 1 20～250
2 3 4*
50～150 10～50 0.097～0.45
锰铁基础知识手册
第一篇 锰铁的分类 一、概述 锰铁是锰与铁的合金。由于锰与氧、硫亲和力比较大，故锰铁是炼 钢生产中钢液的脱氧剂和脱硫剂。锰能细化钢的晶粒，提高钢的淬火深 度，所以锰铁又作为合金元素加入剂。钢的强度极限随着锰含量的增加 而增大，一般情况下每增加1%的锰，强度极限提高10kgf/mm2，钢的塑 性极限相应地也得到提高。当锰含量大于10%时，钢在大气中的抗腐蚀 性大大增强；锰还能减轻氧和硫对钢的危害，从而可以提高钢的可锻性 和可轧性。锰铁由电炉冶炼。高炉锰铁原标准为GB4007高炉锰铁，96 年与电炉锰铁合为一个标准，即GB/T3795—96。 锰铁根据其含碳量不同分为三类： 低碳类：碳不大于0.7% 中碳类：碳不大于0.7%至2.0% 高碳类：碳不大于2.0%至8.0% 电炉高碳锰铁：电炉高碳锰铁是含有少量硅、磷、硫杂质的Mn-FeC三元合金，锰铁中锰与铁之和为92%左右，含碳量6%-7%。 高炉高碳锰铁：高炉法是高碳锰铁生产最早采用的一种方法。该法 以焦炭作为还原剂和热源，白云石或石灰作熔剂，用高炉生产高碳锰 铁。 中低碳锰铁：中低碳锰铁主要是由锰、铁两种元素组成的合金，熔 点接近1300℃，密度7.2-7.3g/cm3;按照其含碳量的不同，中低碳锰铁可 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。
从别的网站找到的标准（版本二）：
国际锰铁标准 产品 代号 名称 化学成分
Mn ＞ 高碳 锰铁 FeMn75C80VHP FeMn75C80HP FeMn75C80MP 70-82.0 FeMn75C80LP FeMn75C80VLP FeMn80C20 1.5 FeMn80C20LP 1.5 FeMn80C15 1.0 75.0-85.0 FeMn80C15LP 1.0 FeMn80C10 0.5 FeMn80C10LP 0.5 FeMn90C20 1.5 FeMn90C20LP 1.5 FeMn90C15 ＞85.0- 1.0 95.0 FeMn90C15LP 1.0 FeMn90C10 0.5 FeMn90C10LP 0.5 FeMn80C05 0.1 FeMn80C05LP 0.1 75.0-85.0 FeMn80C01 FeMn80C01LP FeMn90C05 0.1 FeMn90C05LP ＞85.0- 0.1 95.0 FeMn90C01 FeMn90C01LP 熔炼 0.1 ≥80.0 FeMn80C05N2 烧结 0.1 ≥69.0 FeMn70C05N5 烧结 0.5 ≥69.0
表6-6-24高炉锰铁化学成分（高炉锰铁按锰及杂质含量的不同分为5个牌 号） 化 学 成 分,% Si P S 类别 牌 号 C Mn I II I II 不 大 于 FeMn78 75.0～82.0 7.5 1.0 2.0 0.30 0.50 0.03 FeMn74 70.0～77.0 7.5 1.0 2.0 0.40 0.50 0.03 高碳锰铁 FeMn68 65.0～72.0 7.0 1.0 2.5 0.40 0.60 0.03 FeMn64 60.0～67.0 7.0 1.0 2.5 0.50 0.60 0.03 FeMn58 55.0～62.0 7.0 1.0 2.5 0.50 0.60 0.03〖
GB7730.3—97碱 量滴定法测定磷量；GB7730.4—87钼蓝分光光度法测 定磷量；GB7730.5—88红外线吸收法测定碳量；GB7730.6—88气体容 量法测定碳量；GB7730.7—88重量法测定碳量；GB7730. 8—88红外线 吸收法测定硫量。 7、粒度测定。粒度测定采用GB/T13247—91。 六、包装、储运、标志和质量证明书 1、中、低碳锰铁应采用桶装、集装箱包装，包装箱外应有明显的 标志。高碳锰铁可采用散装。袋装和集装箱包装，采用袋装，集装箱包 装时，包装物外面应有明显的标志。 2、储运，标志和质量证明书。产品的储运，标志和质量证明书应 符合GB/T3650—95。 第二篇 锰铁的冶炼 高炉冶炼 一般采用1000米3以下的高炉，设备和生产工艺大体与炼铁高炉相 同。锰矿石在由炉顶下降的过程中，高价的氧化锰(MnO2，Mn2O3， Mn3O4)随温度升高，被CO逐步还原到MnO。但MnO只能在高温下通过 碳直接还原成金属，所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度，为此炼锰铁的 高炉采用较高的焦比 (1600公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)。为降低锰 损耗，炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2大于1.3)。由于焦比高和间接还 原率低，炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉为高，炉顶温度 也较高 (350℃以上)。富氧鼓风可提高炉缸温度，降低焦比，增加产 量，且因煤气量减少可降低炉顶温度，对锰铁的冶炼有显著的改进作 用。