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一般采用1000米3以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。合金元素不但能降低钢中的杂质含量,而且还能调整钢的化学成分,常用的合金元素有硅、锰、铬、钼、钒、钛、钨、钴、硼、铌等。锰矿石在由炉顶下降的过程中,的氧化锰(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)随温度升高,被CO逐步还原到MnO。但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属,所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度,为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比 (1600公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)。为降低锰损耗,炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2大于1.3)。
为细化晶粒、均匀组织及消除内应力,铸钢件必须进行正火或退火处理。正火处理后的钢,其机械性能较退火后的高,成本也较低,所以应用较多。为减小内应力,铸钢件在正火后,还应进行高温回火。
锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰渣含磷低、含二氧化硅高是冶炼锰硅合金的好原料。
锰的重要化合物是二氧化锰。在大自然中,便有大量天然的二氧化锰——软锰矿。锰矿石在由炉顶下降的过程中,的氧化锰(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)随温度升高,被CO逐步还原到MnO。人们早在远古时代便知道软锰矿了。二氧化锰是黑构色的粉末。干电池中那些黑色的粉末,便是二氧化锰。二氧化锰能够催化油类的氧化作用,人们常在油漆中加入它,以便加速油漆干燥的速度。人们在制造玻璃时,常往里加入二氧化锰,因为它能消除玻璃的绿色,使绿色玻璃变得无色透明。
锰铁广泛应用于钢铁工业、铸造工业等工业生产中。在硅锰合金粉末冶炼过程中对各种原料的粒度有一定要求,如果各种原料的粒度太小,冶炼过程中会影响透气性,进而影响到传热过程,导致冶炼过程的化学反应不完全。锰铁是炼钢工业必需的脱氧剂和脱硫剂。好钢在冶炼过程中要进行脱氧脱硫,使用氧脱剂会增加其成本。所以锰铁是一种廉价的脱氧剂脱硫剂。脱硫剂是指去除钢中的硫和其他有害物质,因此锰铁可以很好地达到脱硫的目的,降低钢中有害元素的含量,提高钢的质量。在炼钢工业中,每生产一吨钢,大约消耗3~5公斤75%的锰铁。
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