眾所周知,富錳渣是金屬冶煉后的一種廢棄物,但里面的錳含量卻很高。為提高資源的利用率,很多生產企業會將富錳渣里面的錳再提煉出來或者錳的化合物加以利用。目前生產富錳渣的方法有高爐法、電爐法和轉爐法三種,而高爐法是最常用的冶煉方法。那么,高爐富錳渣的冶煉工藝有哪些特點呢?
富錳渣在金屬冶煉中起到了很重要的作用,而高爐冶煉生產富錳渣在我國較普遍,其工藝流程、生產設備與高爐生鐵、錳鐵、錳硅合金基本相同,但與其它高爐產品在工藝操作上有自己的特點。
一、高爐富錳渣的冶煉工藝特點
1、在所有高爐產品中,高爐富錳渣冶煉溫度是最低的。理論上要求爐溫控制在保證鐵、磷從相圖研究和生產實踐來看渣的熔化溫度一般在1000—1200℃,將爐溫控制在1280—1350℃之間能使錳的入渣率達到85%左右,鐵、磷入渣率在5%左右。
2、在所有高爐產品中,高爐富錳渣的爐渣堿度是最低的。大部分為自然堿度的酸性渣冶煉,堿度一般控制在0.3以下。而生鐵爐渣堿度為1.0左右,硅錳合金渣堿度在0.6—0.8左右。
3、高爐冶煉富錳渣一般是高負荷低風溫操作,其負荷與入爐的礦的含鐵量有關。含鐵低時風溫低負荷高,含鐵高時風溫高負荷低。
4、高爐冶煉富錳渣煤氣熱能利用好。頂溫一般只有200—300℃,但化學能利用相對較差,混合煤氣中CO2一般僅10%左右。
5、富錳渣冶煉為大渣量冶煉渣鐵比高的達3—4,低的也在1以上。其含錳的高低主要取決于礦石中的含錳和含鐵量,錳的回收率一般可達到85%—90%。
6、入爐原料粒度一般錳礦為5—50mm,冶金焦碳為15—100mm。
二、電爐富錳渣的生產
1、電爐富錳渣的工藝過程與高爐冶煉富錳渣的工藝過程基本相同,都是渣中錳的富集過程,但在冶煉操作上則有所不同。主要有: ①電爐冶煉的熱源靠電源,電爐的爐料可以搭配部分粉焦和粉礦。 ②電爐的爐身矮,料柱短,煤氣量少,故煤氣通過料柱的壓力降小。 ③電爐冶煉富錳渣質量較好,渣中含錳量高,含磷和鐵較低,可以冶煉出w(SiO2)<20%,w(Mn)>48%的富錳渣(沒有焦炭的灰分參加造渣)。 ④電爐富錳渣不僅可作為冶煉錳硅合金的原料,而且還可以作為冶煉金屬錳的優質原料。 ⑤出爐后,為使渣中的鐵珠完全沉淀(降低富錳渣含鐵、磷)需要在渣坑或渣包內鎮靜一定時間再放渣澆鑄。
2、電爐冶煉富錳渣的原料電爐冶煉富錳渣的主要原料是含鐵的錳礦石、焦炭和螢石(或硅石)。為了滿足富錳渣質量要求,普通電爐富錳渣對入爐錳礦石的化學成分要求如下:m(Mn)/m(Fe)=0.3~2.5,w(Mn+Fe)≥38%,w(Mn)≥18%,w(A12O3+SiO2)≤35%,m(SiO2)/m(A12O3)≥1.7,m(CaO)/m(SiO2)0.3。錳礦石的入爐粒度,一般為5~50mm,含粉率小于8%,錳礦石含水要控制在8%以下。焦炭主要是做還原劑用,要求固定碳含量≥80%,灰分≤18%,焦炭粒度為3~15mm。螢石要求CaF2含量≥85%,粒度為5~80mm。硅石要求,SiO2含量大于97%,粒度為20~80mm。
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