中碳(tan)錳(meng)鐵(tie)主要是由錳(meng)、鐵(tie)兩(liang)種元素組成的(de)(de)合(he)金(jin)，錳(meng)鐵(tie)是煉鋼(gang)生(sheng)產中用得多的(de)(de)一種脫氧(yang)劑(ji)和(he)(he)(he)合(he)金(jin)化材料(liao)。它(ta)以(yi)錳(meng)礦(kuang)石為(wei)原(yuan)料(liao)，在高爐和(he)(he)(he)電爐里熔煉制(zhi)成的(de)(de)。錳(meng)的(de)(de)密(mi)度(du)7.43 g/cm3，熔點1245℃，沸點2150℃。錳(meng)和(he)(he)(he)氧(yang)有(you)很大(da)的(de)(de)親和(he)(he)(he)力(li)，能與氧(yang)生(sheng)成穩定的(de)(de)氧(yang)化錳(meng)。此(ci)外，錳(meng)鐵(tie)作為(wei)合(he)金(jin)元素添加(jia)劑(ji)，能鋼(gang)的(de)(de)硬度(du)、延展(zhan)性、韌性和(he)(he)(he)抗(kang)磨(mo)能力(li)變大(da)。它(ta)應用于結構鋼(gang)、工具(ju)鋼(gang)、不銹耐熱鋼(gang)、抗(kang)磨(mo)鋼(gang)等合(he)金(jin)鋼(gang)中。錳(meng)還有(you)脫硫(liu)和(he)(he)(he)減少(shao)硫(liu)的(de)(de)有(you)害影響作用。中碳(tan)錳(meng)鐵(tie)可分為(wei)含(han)碳(tan)量(liang)小于0.7%的(de)(de)低碳(tan)錳(meng)鐵(tie)和(he)(he)(he)含(han)碳(tan)量(liang)0.7%-2.0%的(de)(de)中碳(tan)錳(meng)鐵(tie)。

中碳錳鐵生(sheng)產用原料

電硅熱法生產中低碳錳(meng)(meng)(meng)鐵的(de)原料有錳(meng)(meng)(meng)礦(kuang)、錳(meng)(meng)(meng)硅合金和(he)石灰(hui)。 [1] 

對錳礦的要求是：Mn> 40%，Mn/Fe> 7，P<0.1%，SiO2<15%的富錳氧化礦、冶煉中低碳錳鐵不宜采用燒結礦和富錳渣，錳礦的粒度不大于50mm，水分應小于6%。

對錳(meng)硅合(he)金的(de)(de)要求是：含碳(tan)量(liang)應根據所煉中低碳(tan)錳(meng)鐵的(de)(de)含碳(tan)量(liang)決定，含錳(meng)量(liang)越高(gao)越好。通常(chang)含錳(meng)量(liang)為67%—69%。采用冷裝時(shi)，錳(meng)硅合(he)金的(de)(de)粒度小于30mm，并去(qu)掉(diao)高(gao)碳(tan)層。采用液態錳(meng)硅合(he)金兌(dui)入法(fa)，熱兌(dui)時(shi)將渣扒干凈。

對(dui)石(shi)灰的要求是：P≤0.02%，SiO2≤3%，粒度8-40mm，不(bu)得帶(dai)有碳質夾雜物，不(bu)應(ying)使用(yong)粉(fen)狀(zhuang)、未燒透的石(shi)灰。

中碳錳鐵冶煉工藝

冷(leng)裝法(fa)(fa)是生產(chan)中(zhong)低(di)碳錳鐵的(de)傳(chuan)統(tong)方法(fa)(fa)，采用的(de)精煉爐為(wei)傾動式(shi)石墨電弧爐。中(zhong)低(di)碳錳鐵的(de)冶煉過程包(bao)括補爐、引弧、加料(liao)、熔化(hua)、精煉和出鐵。

補爐(lu)：爐(lu)襯用鎂質材料筑(zhu)成：爐(lu)襯在冶(ye)煉的高(gao)溫(wen)下，受爐(lu)渣和(he)(he)金屬的侵蝕(shi)以及電弧高(gao)溫(wen)的作(zuo)用，爐(lu)底(di)和(he)(he)爐(lu)膛耐火材料逐漸變薄，出(chu)鐵(tie)(tie)口(kou)易損壞(huai)，上(shang)爐(lu)出(chu)完鐵(tie)(tie)后(hou)，要很快的進(jin)行(xing)堵出(chu)鐵(tie)(tie)口(kou)和(he)(he)補爐(lu)。

引(yin)弧、加料和熔(rong)化(hua)：補爐(lu)(lu)結束后(hou)，先在爐(lu)(lu)底鋪一層從料批中抽出(chu)的部分(fen)石灰，隨(sui)之加部分(fen)錳(meng)硅合(he)金引(yin)弧，再將(jiang)其(qi)余混合(he)料都加入爐(lu)(lu)內(nei)。爐(lu)(lu)料加完后(hou)，給電至(zhi)滿負荷。為減(jian)少(shao)熱損并縮(suo)短熔(rong)化(hua)期，要及時將(jiang)爐(lu)(lu)膛邊緣(yuan)的爐(lu)(lu)料推向爐(lu)(lu)心，但以防翻(fan)渣(zha)和噴濺：待爐(lu)(lu)料基本熔(rong)清(qing)后(hou)（此時合(he)金含硅已降至(zhi)3%-6%，爐(lu)(lu)渣(zha)堿度(du)和含錳(meng)量(liang)也接近終(zhong)渣(zha)），便進入精煉期。

精(jing)煉(lian)(lian)：由于在熔化(hua)末期(qi)爐(lu)渣溫度已達到1500-1600℃，脫(tuo)硅(gui)(gui)反應(ying)已基本結束，故(gu)精(jing)煉(lian)(lian)期(qi)脫(tuo)硅(gui)(gui)速度減慢。為加(jia)速脫(tuo)硅(gui)(gui)，縮(suo)短精(jing)煉(lian)(lian)時(shi)間(jian)，應(ying)對熔池進行多(duo)次(ci)攪(jiao)拌，并定(ding)時(shi)取樣(yang)判斷合(he)金含(han)硅(gui)(gui)量(liang)，記錄出鐵時(shi)間(jian)。合(he)金含(han)硅(gui)(gui)量(liang)一(yi)般控制在1. 5%-2.0%范(fan)圍(wei)內。當精(jing)煉(lian)(lian)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)后，合(he)金含(han)硅(gui)(gui)量(liang)還(huan)高，可往爐(lu)內附加(jia)一(yi)些錳(meng)礦和石灰(hui)，繼續(xu)精(jing)煉(lian)(lian)至含(han)硅(gui)(gui)量(liang)合(he)格后方可出爐(lu)：加(jia)多(duo)精(jing)煉(lian)(lian)時(shi)間(jian)，能使渣中含(han)錳(meng)量(liang)變低，但會導致(zhi)錳(meng)的揮發(fa)損失(shi)和電(dian)能消耗的增(zeng)加(jia)。因此不宜過分強調渣中含(han)錳(meng)量(liang)。

出(chu)(chu)鐵：當合(he)金(jin)含硅量基(ji)本達到要求時，就可停(ting)電(dian)進行(xing)平靜，使渣(zha)中金(jin)屬粒沉降(jiang)，然(ran)后出(chu)(chu)鐵。出(chu)(chu)鐵時，合(he)金(jin)和(he)爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)一(yi)起流入鐵水包，由于出(chu)(chu)鐵時爐(lu)(lu)(lu)渣(zha)和(he)合(he)金(jin)間(jian)產生混沖作用(yong)，所以在爐(lu)(lu)(lu)外還可脫去(qu)0.2%-1.0%的硅。剛出(chu)(chu)爐(lu)(lu)(lu)的鐵水溫度較(jiao)高(gao)，并混有熔(rong)渣(zha)，不得很快澆注(zhu)(zhu)，以防燒壞錠模和(he)造成鐵中夾渣(zha)，應(ying)冷靜降(jiang)溫一(yi)會(hui)時間(jian)后澆注(zhu)(zhu)，采用(yong)覆蓋渣(zha)保(bao)溫澆注(zhu)(zhu)。澆注(zhu)(zhu)用(yong)模高(gao)不宜多過300mm，否則會(hui)使合(he)金(jin)中間(jian)部位(wei)因降(jiang)溫過慢，產生偏析(xi)，造成雜質富集，嚴重時使產品報廢。