硅錳

由錳、硅、鐵組成的合金

硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金,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,錳硅合金里的錳和硅與氧的親和力較強,在鍊鋼中使用錳硅合金,產生的脫氧產物MnSiO3和Mn2SiO4的熔點分別為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硅單獨脫氧,其燒損率分別為46%和37%,而用錳硅合金脫氧,二者的燒損率都是29%。

鍊鋼中得到了廣泛的應用,其產量增長速度高於鐵合金的平均增長速度,更高於鋼的增長速度,成為鋼鐵工業不可缺少的複合脫氧劑和合金加人劑。含碳在1.9%以下的錳硅合金還是用於生產中、低碳錳鐵和電硅熱法金屬錳的半成品。

主要分佈


硅錳
硅錳
硅錳在國內西南地區較多,雲南、貴州、廣西、湖南。生產硅錳合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭等。

材料性能


塊狀、有銀光澤、比重6.0-6.4。

主要用途


硅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。
硅錳合金是由錳、硅、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。硅錳合金里的硅和錳,與氧的親和力較強,在鍊鋼中使用硅錳合金,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硅單獨脫氧,其燒損率分別是46%和37%,而用硅錳合金脫氧,二者燒損率者是29%。因此,它在鍊鋼中得到了廣泛的應用,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%以下的硅錳合金,還是用於生產中低碳錳鐵和電硅熱法金屬錳的半成品。在鐵合金生產企業,通常把鍊鋼使用的硅錳合金稱作商品硅錳合金,把冶鍊低碳鐵使用的硅錳合金稱作自用硅錳合金,把冶鍊金屬用的硅錳合金稱作高硅硅錳合金。錳能與硅組成化合成硅化物MnSiO、MnSiO和MnSiO。從硅錳狀態圖中可以看出,最穩定的硅化物為MnSi。由於錳的硅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,在硅錳合金中含硅量愈高,則含碳量愈低。

工業生產


生產方法

硅錳合金都是在礦熱爐中用炭同時還原錳礦石(包括富錳渣)和硅石中的氧化錳和二氧化硅而煉製生產的。

生產原料

錳礦、富錳渣、焦炭、硅石石灰等。

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%,硅錳合金電耗升高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。
對於硅石的要求: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。
錳硅合金按錳、硅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
MnSiC ≤P≤S≤
FeMn64Si2760.0~67.025.0~28.00.50.100.150.250.04
FeMn67Si2363.0~70.022.0~25.00.70.100.150.250.04
FeMn68Si2265.0~72.020.0~23.01.20.100.150.250.04
FeMn64Si2360.0~67.020.0~25.01.20.100.150.250.04
FeMn68Si1865.0~72.017.0~22.01.80.100.150.250.04
FeMn64Si1860.0~67.017.0~20.01.80.100.150.250.04
FeMn68Si1665.0~72.014.0~17.02.50.100.150.250.04
FeMn64Si1660.0~67.014.0~17.02.50.200.250.300.05

知識


硅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℃。