富锰渣生产方法和工艺流程

    目前产冶炼富锰渣的方法有高炉法、电炉法和转炉法三种，其中高炉法和电炉法是选择性还原，而转炉法是选择性氧化。其工艺分如下:
    (1)高炉法生产富锰渣的工艺与一般生铁高炉相似，其秤工艺流程如图1。

    高炉冶炼富锰渣是火法富集处理高铁高磷难选贫锰矿的主要方法，也是国内外应用得较多的方法。其基本原理是选择性还原(铁、磷被还原进入生铁，锰的高价氧化物还原为低价氧化物)和高温作用下的碳酸盐分解与结晶水的挥发，从而达到锰富集的目的。其中最关键的是选择性还原。
    它的基本流程是，将合格的炉料(锰矿和焦炭)从炉顶装入炉内，热风从下部风口鼓入炉内，燃烧焦炭，生成煤气(CO,CO₂,H₂,N₂)上升，并放出大量热。在高炉内，煤气上升和炉料下降这一相对运动中，发生一系列物理化学变化。矿石中的铁和磷还原生成生铁，而锰的高价氧化物还原为低价氧化物，则以MnO再与脉石中SiO₂生成Mn₂SiO₄而进入炉渣。煤气从炉顶逸出经除尘净化后，再作热风炉的或别的燃料。冶炼好的渣铁经铁口排出，在炉前经分离后分别在铁模和渣盘铸块，或直接送给用户。
    (2)电炉冶炼富锰渣大都采用还原电炉(矿热炉)，其工艺流程见图2。

    电炉冶炼富锰渣基本原理与高炉冶炼富锰渣是一致的。所不同的是热源不同，高炉冶炼是焦炭燃料燃烧发热，而电炉冶炼是电能发热，加入少量的焦炭仅做还原剂用，加入少量萤石或硅石作熔剂，电炉不是鼓风冶炼，故煤气发生量少。[next]
    电炉冶炼富锰渣是将配合好的炉料(锰矿石、焦炭、萤石或硅石)从炉顶装入炉内，接着把三根电极插入炉料中，电流从电极导入炉内，电炉依靠产生的电弧热和电流通过炉料、炉渣和金属时所产生的电阻热进行加热，使矿石熔化进行冶炼。炉内冶炼过程中一系列物理化学反应与高炉相同。冶炼产生的金属和炉渣集于炉底，通过出铁口定期排放。锰渣和铁水流出后，经分离后分别铸块，随着炉料的熔化，新的炉料不断从炉顶加入，冶炼过程连续进行。
    (3)转炉冶炼富锰渣采用选择性氧化、低温吹炼，炉温控制在1350~1400℃。转炉工艺生产富锰渣，我国没有采用，实际应用也不多。
    转炉冶炼富锰渣的基本原理是选择性氧化，根据锰、铁、磷、硅等元素不同的氧化性能，在保证硅和锰充分氧化的同时，抑制磷和铁的氧化。转炉富锰渣的冶炼过程，就是用镜铁(低品位的锰铁)在转炉中吹氧，并添加造渣熔剂，使铁水中的锰优先并以MnO形态富集于渣中而成富锰渣，而铁水中的铁和磷尽量使其不氧化或少氧化，不进入或少进入炉渣中而成为半钢。
    本结只对应用较多的高炉法和电炉法进行讨论。表1列出了电炉富锰渣和高炉冶炼富锰渣基本特征的比较。相关指标对比见表2。

    采用什么方法冶炼富锰渣，一要看能源供应情况，二要看对富锰渣的质量要求，在电能丰富、对产品质量要求高时可采用电炉法，否则用高炉法。