高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼用原料

    高炉锰铁冶炼用原料主要有锰矿、焦炭和熔剂。
    1.锰 矿
    高炉冶炼用的锰矿有氧化矿、碳酸盐矿、焙烧矿和烧结矿。
    矿石中的锰是高炉锰铁冶炼中的主要回收元素。锰矿石含锰量的高低直接影响锰铁冶炼技术经济指标。高炉生产实践表明，锰矿中含锰量波动1%，焦比波动50~80kg,产量波动3%~5%，因此对入炉矿中含锰量要求越高越好。
    锰矿中SiO₂的含量是影响渣量的主要因素。据分析，入炉锰矿中的m(SiO₂)/m(Mn)波动10%，相当于含锰量波动1%，应当尽量选用m(SiO₂)/m(Mn)低的矿石入炉。我国各厂家入炉混合矿的m(SiO )/m(Mn)一般控制在0.3~0.8。
    锰矿中的m(Mn)/m(Fe)决定产品的含锰量，生产不同牌号的锰铁，需用不同m(Mn)/m(Fe)比值的锰矿。
    锰矿中的磷是高炉锰铁生产中的控制元素，希望越低越好。磷在钢铁产品中大都属有害元素。磷在高炉冶炼中理论上百分之百还原。因此锰铁产品中的磷含量取决于矿石、焦炭中的含磷量。但在高炉冶炼中，Mn的回收率和锰矿石的品位会在较大范围内变化，因此产品中的含磷量也随之变化。
    锰矿石中允许的含磷量按下式计算：
                        w(P_矿)={[P]/np-(w′pK+w″pФ+w″pD)}÷H
    式中  w(P_矿)——入炉锰矿石的含磷量，%；
          [P]——产品中允许含磷量上限，%；
          np——磷在高炉中的还原率(理论上100%，实际上80%左右)；
          w′p,w″p,w″p——分别为焦炭，熔剂 和其他附加物的含磷量，%；
          H,K,Ф,D——分别为冶炼每吨锰铁所需矿石、焦炭、熔剂和其他附加物单耗，kg/t.
    某厂高炉锰铁冶炼对入炉锰矿的m(Mn)/m(Fe)及m(P)/m(Mn)要求下见表。

    锰矿中的铅在冶炼时易还原也易挥发，还原后沉积在炉底，严重时会破坏炉底，炉温高时易挥发，在高炉上部结瘤。一般为要求锰矿中Pb含量＜0.1%。锰矿中的锌易挥发在高炉上部沉积，对炉墙砖衬和炉壳有破坏作用，也可能和炉衬混合形成炉瘤。通常要求锰矿中Zn含量＜0.2%。
    锰矿石入炉粒度一般为5~60mm，含粉率要求小于5%。
    2.焦 炭
    焦炭在高炉冶炼中不但是还原剂和发热剂，而且是整个高炉料柱的骨架。焦炭质量的好坏一方面要看其化学成分，另一方面要看其物理性能——粒度和强度。锰铁高炉冶炼用焦炭主要有冶金焦、气煤焦和土焦。不同焦炭质量差别较大，使用时应综合考虑。
    对焦炭的基本技术要求：
    (l)高而稳定的固定碳含量。固定碳含量越高，作为还原剂和发热剂的能力越大，对降低焦比，改善技术经济指标有利。
    (2)较低的灰分可以减少渣量及灰分带入的磷含量。
    (3)较高的机械强度，可防止和减轻焦炭在炉内下降过程中产生粉末、恶化料柱透气性。挥发分低的焦炭机械强度比较好。
    焦炭中的水分虽然对高炉冶炼过程无影响，但水分波动会影响配料的准确性。因此，希望焦炭水分稳定为好。焦炭入炉粒度一般为20~60mm。
    3.熔 剂
    高炉锰铁冶炼所用熔剂为石灰石、生石灰、白云石等。
    对石灰石和生石灰要求CaO含量越高越好。CaO含量高，带入的渣量相对减少。使用白云石调节渣时，要求白云石的MgO含量尽量高。
    熔剂入炉粒度要求：石灰石和白云石15~75mm，生石灰为20~l00mm，小高炉偏下限，中型高炉偏上限。