主要分布
矽錳在國內西南地區較多,雲南、貴州、廣西、湖南。生產矽錳合金的原料有錳礦、富錳渣、矽石、焦炭等。
材料性能
塊狀、有銀光澤、比重6.0-6.4。
主要用途
矽錳合金主要是作為鋼鐵生產的脫氧劑和合金劑的中間料,同時也是中低碳錳鐵生產的主要原料。
矽錳合金是由錳、矽、鐵及少量碳和其他元素組成的合金,是一種用途較廣、產量較大的鐵合金。其消耗量占電爐鐵合金產品的第二位。矽錳合金里的矽和錳,與氧的親和力較強,在煉鋼中使用矽錳合金,產生的脫氧產物MnSiO和MnSiO熔分別是1270℃和1327℃,具有熔點低、顆粒大、容易上浮、脫氧效果好等優點。在相同條件下使用錳或矽單獨脫氧,其燒損率分別是46%和37%,而用矽錳合金脫氧,二者燒損率者是29%。因此,它在煉鋼中得到了廣泛的套用,其產量增長速度高於鐵合金的平均增長速度,成為鋼鐵工業不可缺少的複合脫氧劑和合金加入劑。含碳在1.9%以下的矽錳合金,還是用於生產中低碳錳鐵和電矽熱法金屬錳的半成品。在鐵合金生產企業,通常把煉鋼使用的矽錳合金稱作商品矽錳合金,把冶煉低碳鐵使用的矽錳合金稱作自用矽錳合金,把冶鍊金屬用的矽錳合金稱作高矽矽錳合金。錳能與矽組成化合成矽化物MnSiO、MnSiO和MnSiO。從矽錳狀態圖中可以看出,最穩定的矽化物為MnSi。由於錳的矽化物生成自由能的負值,故遠遠大於錳的碳化物生產自由能的負值,在矽錳合金中含矽量愈高,則含碳量愈低。
工業生產
生產方法
矽錳合金都是在礦熱爐中用炭同時還原錳礦石(包括富錳渣)和矽石中的氧化錳和二氧化矽而煉製生產的。
生產原料
錳礦、富錳渣、焦炭、矽石、石灰等。
錳礦石
儲量主要集中在南非、莫三比克、澳大利亞、俄羅斯、緬甸、加彭等國,我國的錳礦產地是遼寧、湖南、四川、廣西等地區,但是因為品位低,所以每年需要從國外進口大量高品位錳礦搭配使用。
爐錳礦石品位應在30%以上,國內都是貧錳礦,需進口一些富錳礦(大於30%)主要從巴西、加彭、澳大利亞等國家。據不完全統計,錳礦品位每降低1%,矽錳合金電耗升高135KWh。儘可能提高入爐錳礦石的品位,是提高錳回收率、降低電耗,改善其他各項指標的重要手段。
對於矽石的要求:SiO>97%,PO<0.02%,粒度10-40mm,不帶泥土及雜物。
對於焦炭的要求:固定碳>84%,灰分<14%,焦炭粒度,一般中小電爐使用3-13mm,大電爐使用5-25mm。
錳矽合金按錳、矽及其雜質含量的不同,分為8個牌號,其化學成分如下表:
牌號 | 化學成份 | ||||||
Mn | Si | C ≤ | P≤ | S≤ | |||
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | |||||
FeMn64Si27 | 60.0~67.0 | 25.0~28.0 | 0.5 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.04 |
FeMn67Si23 | 63.0~70.0 | 22.0~25.0 | 0.7 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.04 |
FeMn68Si22 | 65.0~72.0 | 20.0~23.0 | 1.2 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.04 |
FeMn64Si23 | 60.0~67.0 | 20.0~25.0 | 1.2 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.04 |
FeMn68Si18 | 65.0~72.0 | 17.0~22.0 | 1.8 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.04 |
FeMn64Si18 | 60.0~67.0 | 17.0~20.0 | 1.8 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.04 |
FeMn68Si16 | 65.0~72.0 | 14.0~17.0 | 2.5 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.04 |
FeMn64Si16 | 60.0~67.0 | 14.0~17.0 | 2.5 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.05 |
相關知識
矽錳合金生產正常爐況的標誌是工作電流穩定,能滿負荷操作,電極下插平衡且較深,電極消耗速度均勻,下放正常,每小時內下放長度在200mm左右,爐眼好開、好堵,出鐵、出渣順暢,溫度高,渣鐵流動性好,易分離。合金成分穩定,爐渣中m(CaO+MgO)/m(SiO )在0.7~0.8之間,MnO在10%以下。爐氣成分正常O小於2%,H小於8%爐內呈微負壓(—49Pa),爐內溫度低於600℃。