锰砂滤料在钢铁冶炼业中用作脱氧剂的妙用

2020-11-21 12:00 河南润泉

锰的用途非常广泛,几乎涉及人类生产生活的方方面面。全球每年生产的锰中,约90%用于钢铁工业,10%用于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。

锰在钢铁工业中的使用

锰在炼铁中的应用

高炉冶炼的生铁一般是铁碳合金,加入少量的锰不但能够改善冶炼的操作和加工,还能改善生铁的性能。

锰砂滤料在钢铁冶炼业中用作脱氧剂的妙用

①炼钢生铁(白口铁)。白口铁是平炉和转炉炼钢的主要材料,在生铁总产量中占80%以上。随着技术的改进,转炉逐渐代替了平炉。而锰矿作为转炉吹炼过程中的化渣剂,具有良好的持续化渣作用,并且不产生金属喷溅。

②铸造生铁(灰口铁)。铸造生铁可包括翻炒生铁、可锻铸铁和球墨铸铁。铸造生铁用锰矿石,对质量没有严格要求,锰矿石在冶炼配比中所占的比重很小,对生铁质量影响较小。含锰量为20%-25%的铁锰矿石即可。

锰在炼钢中的应用

锰在炼钢中的主要作用就是脱氧、脱硫和作为合金元素。

①用作脱氧剂

锰砂滤料在钢铁冶炼业中用作脱氧剂的妙用

炼钢过程中,为了提高钢的质量,需要除去铁水中的碳、硫等有害杂质,zui简便的工艺就是用氧化的方法,可是有一部分铁和杂质元素一同被氧化,生成氧化亚铁,而氧化亚铁在钢液中溶解度大,使钢液中含氧量增高,而氧含量的增高会对钢的性能产生不良影响,所以钢对含氧量有严格的要求,一般不准超过0.02%,甚至更严。因此,炼钢过程必须脱去超标的氧。锰是活性好的金属,其化学性能比铁活泼,将锰加入钢液中时,可以与氧化亚铁反应形成不溶于钢水中的氧化物渣,飘浮于钢水液面,使钢中含氧量降低。

虽然锰在钢水中的脱氧能力比其他一些元素(如钙、铝、硅)低,但由于其易于生产,价格又比较低,因此仍然深受钢铁企业的欢迎,尤其是对炼沸腾钢来说,采用锰铁合金脱氧是很理想的脱氧剂,因锰的脱氧能力较弱,它可以调整钢的含氧量,而不至于使氧脱去过多而不能沸腾。同时锰的存在还可以使硅和铝的脱氧能力增强,因为脱氧产物MnO与其他氧化物(如Si02)可以形成低熔点化合物而有利于从钢液中排除。

②用作脱硫剂硫在钢液中以硫化铁形式存在,钢中含硫高容易产生热脆,降低钢的机械性能,因此,炼钢过程必须控制硫的含量。锰与硫的结合力大于铁与硫的结合力,当加入锰合金之后,钢水中的很易与锰生成熔点高的硫化锰而转入炉渣中,从而降低了钢中的硫含量,提高钢的可锻性和可轧性。

锰砂滤料在钢铁冶炼业中用作脱氧剂的妙用

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