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首次發(fā)布日期FirstIssuance Date :1987-08-22

標準狀態(tài)StandardState :現(xiàn)行

復(fù)審確認日期ReviewAffirmance Date :

計劃編號Plan No:20031403-T-605

代替國標號ReplacedStandard : GB/T 3795-1996

被代替國標號ReplacedStandard:

廢止時間RevocatoryDate :

采用國際標準號AdoptedInternational Standard No:

采標名稱AdoptedInternational Standard Name:

采用程度ApplicationDegree :

采用國際標準AdoptedInternational Standard :

國際標準分類號(ICS) :77.100

中國標準分類號(CCS) :H42

標準類別StandardSort:產(chǎn)品

標準頁碼Number ofPages:

標準價格(元)Price(￥) :

主管部門Governor :中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會

歸口單位TechnicalCommittees :全國鋼標準化技術(shù)委員會

起草單位DraftingCommittee:廊坊鑫達鐵合金有限公司、上海申佳鐵合金有限公司、康密勞鐵合金有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院

本標準適用于煉鋼、鑄造用脫氧劑和合金元素添加劑的錳鐵。

GB/T 3650 鐵合金驗收、包裝、儲運、標志和質(zhì)量證明書的一般規(guī)定

GB/T 4010 鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備

GB 7730.1 錳鐵及高爐錳鐵錳含量的測定電位滴定法和硝酸銨氧化滴定法

GB 7730.2 錳鐵及高爐錳鐵硅含量的測定高氯酸脫水重量法

GB 7730.3 錳鐵化學(xué)分析方法磷量的測定

GB 7730.5 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法紅外線吸收法測定碳含量

GB 7730.6 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析法氣體容量法測定碳量

GB 7730.7 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法重量法測定碳量

GB 7730.8 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法紅外線吸收法測定硫含量

GB 7730.9 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法燃燒中和滴定法測定硫量

GB/T 13247 鐵合金產(chǎn)品粒度的取樣和檢測方法

......

在煉鋼中,用作脫氧劑和合金添加劑,是用量最多的鐵合金。冶煉錳鐵用的錳礦一般要求含錳30~40%,錳鐵比大于7,磷錳比小于0.003。冶煉前,碳酸錳礦要先經(jīng)焙燒,粉礦需經(jīng)燒結(jié)造塊。含鐵含磷高的礦石一般只能搭配使用,或通過選擇性還原煉得低鐵低磷的富錳渣。冶煉時用焦炭作還原劑,某些廠也配用瘦煤或無煙煤。輔助原料主要為石灰,冶煉錳硅合金時一般要配加硅石。

碳素錳鐵國際上一般標準為含錳75~80%,中國為適應(yīng)錳礦品位低的原料條件,規(guī)定了含錳較低的牌號(電爐錳鐵含錳65%以上,高爐錳鐵含錳50%以上)。冶煉碳素錳鐵過去主要用高爐,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,用電爐的逐漸增多。西歐和中國用高爐為主,挪威、日本都用電爐,蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國新建錳鐵工廠也采用電爐。

澳大利亞世界錳礦資源豐富。據(jù)統(tǒng)計,1999年世界錳(金屬)儲量6.8億噸,儲量基礎(chǔ)50億噸,可供全球開采600年以上。其中,富錳礦資源主要分布在南非,加蓬,巴西,澳大利亞等國,而低品位錳礦則分布于烏克蘭,印度,格魯吉亞及緬甸等國。 1998年底,澳大利亞錳礦儲量3000萬噸,占世界總量的4.4%,儲量基礎(chǔ)8000萬噸,占世界的1.6%,居第5位。澳大利亞年產(chǎn)錳礦石100萬噸左右,占世界總產(chǎn)量的10%以上。主要生產(chǎn)礦山在格魯特島上,礦床有證實和概略資源9800萬噸,平均含錳49.7%。

巴西巴西是世界上重要的礦業(yè)國之一,其錳礦資源及產(chǎn)量在世界上占有重要地位。 巴西已探明的錳儲量達2100萬噸,占世界總量的3.1%,儲量基礎(chǔ)5600萬噸,占世界的1.12%,主要分布在阿馬帕地區(qū),米納斯吉州和馬拉州。卡拉加斯的阿祖爾錳礦床,品位很高,且有高品級的電池錳礦石,可以提供大量的錳礦石;地處西部的烏魯昆錳礦儲量也很大,現(xiàn)已開采。

1、錳礦資源分布不平衡。 雖然我國有21個省、市、自治區(qū)查明有錳礦,但大多分布在南方地區(qū),尤以廣西和湖南兩省、區(qū)為最多,占全國錳礦儲量的56%,因而在錳礦資源開采方面形成了以廣西和湖南為主的格局。

2、礦床規(guī)模多為中、小型 我國213處錳礦區(qū)中,大型只有7處,其余均為中、小型礦床,這就難以充分利用現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)進行開采,歷年來,80%以上錳礦產(chǎn)量來自地方中、小礦山及民采礦山。

3、礦石質(zhì)量較差,且以貧礦為主 我國錳礦儲量中,富錳礦(氧化錳礦含錳大于30%、碳酸錳礦含錳大于25%)儲量只占6.4%,而且有部分富錳礦石在利用時仍需要工業(yè)加工。貧錳礦儲量占全國總儲量的93.6%。由于錳礦石品位低、含雜質(zhì)高、粒度細,技術(shù)加工性能不理想。

4、礦石物質(zhì)組分復(fù)雜 高磷、高鐵錳礦石,以及含有伴(共)生金屬和其他雜質(zhì)的錳礦石,在我國錳礦儲量中占有很大的比例,如南方震旦紀"湘潭式"錳礦約有1億噸以上的儲量屬于高磷難用錳礦。

5、礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜、粒度細 經(jīng)對我國錳礦主要產(chǎn)區(qū)湖南、廣西、貴州、福建、云南的一些錳礦進行工藝礦物學(xué)研究,結(jié)果表明,絕大多數(shù)錳礦床屬細�；蛭⒓毩Ｇ恫�,從而增加了選別難度。

6、礦床多屬沉積或沉積變質(zhì)型,開采條件復(fù)雜 我國近80%的錳礦屬于沉積或沉積變質(zhì)型,這類礦床分布面廣,礦體呈多層薄層狀、緩傾斜、埋藏深,需要進行地下開采,開采技術(shù)條件差。適合露天開采的儲量只占全國總儲量的6%。

一般采用1000米3以下的高爐,設(shè)備和生產(chǎn)工藝大體與煉鐵高爐相同。錳礦石在由爐頂下降的過程中,高價的氧化錳(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)隨溫度升高,被CO逐步還原到MnO。但MnO只能在高溫下通過碳直接還原成金屬,所以冶煉錳鐵需要較高的爐缸溫度,為此煉錳鐵的高爐采用較高的焦比 (1600公斤/噸左右)和風(fēng)溫(1000℃以上)。為降低錳損耗,爐渣應(yīng)保持較高的堿度(CaO/SiO2大于1.3)。由于焦比高和間接還原率低,煉錳鐵高爐的煤氣產(chǎn)率和含CO量比煉鐵高爐為高,爐頂溫度也較高 (350℃以上)。富氧鼓風(fēng)可提高爐缸溫度,降低焦比,增加產(chǎn)量,且因煤氣量減少可降低爐頂溫度,對錳鐵的冶煉有顯著的改進作用。

錳鐵電爐冶煉

錳鐵的還原冶煉有熔劑法(又稱低錳渣法)和無熔劑法(高錳渣法)兩種。熔劑法原理與高爐冶煉相同,只是以電能代替加熱用的焦炭。通過配加石灰形成高堿度爐渣(CaO/SiO2為1.3-1.6)以減少錳的損失。無熔劑法冶煉不加石灰,形成堿度較低(CaO/SiO2小于 1.0)、含錳較高的低鐵低磷富錳渣。此法渣量少,可降低電耗,且因渣溫較低可減輕錳的蒸發(fā)損失,同時副產(chǎn)品富錳渣(含錳25~40%)可作冶煉錳硅合金的原料,取得較高的錳的綜合回收率(90%以上)。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)大多采用無熔劑法冶煉碳素錳鐵,并與錳硅合金和中、低碳錳鐵的冶煉組成聯(lián)合生產(chǎn)流程見圖。

電爐精煉

中、低碳錳鐵一般用1500-6000千伏安電爐進行脫硅精煉,以錳硅、富錳礦和石灰為原料,

其反應(yīng)為: MnSi+2MnO+2CaO─→3Mn+2CaO·SiO2

采用高堿度渣可使爐渣含錳降低,減少由棄渣造成的錳損失。聯(lián)合生產(chǎn)中采用較低的渣堿度(CaO/SiO2小于1.3)操作,所得含錳較高(20~30%)的渣用于冶煉錳硅合金。爐料預(yù)熱或裝入液態(tài)錳硅合金有助于縮短冶煉時間、降低電耗。精煉電耗一般在1000千瓦·時左右。中、低碳錳鐵也用熱兌法,通過液態(tài)錳硅合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兌進行生產(chǎn)。

吹氧精煉

用純氧吹煉液態(tài)碳素錳鐵或錳硅合金可煉得中、低碳錳鐵。此法經(jīng)過多年試驗研究,于1976年進入工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。摘自《全球鐵合金網(wǎng)全球鐵合金網(wǎng)全球鐵合金網(wǎng)全球鐵合金網(wǎng)》

現(xiàn)代大型錳鐵還原電爐容量達40000-75000千伏安,一般為固定封閉式。熔劑法的冶煉電耗一般為2500-3500千瓦·時/噸,無熔劑法的電耗為2000~3000千瓦·時/噸。

錳硅合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般采用含二氧化硅高、含磷低的錳礦或另外配加硅石為原料。富錳渣含磷低、含二氧化硅高是冶煉錳硅合金的好原料。冶煉電耗一般約3500-5000千瓦·時/噸。入爐原料先作預(yù)處理,包括整粒、預(yù)熱、預(yù)還原和粉料燒結(jié)等,對電爐操作和技術(shù)經(jīng)濟指標起顯著改善作用。