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高碳锰铁生产的节能:入炉锰矿石含锰量越高,随矿石带入的杂质元素越少

高碳锰铁生产的节能,精料人炉提高入炉锰矿石品位;入炉锰矿石含锰量越高,随矿石带入的杂质元素越少,在锰回收率相同的情况下,渣量形成少,由渣带走的热量相应降低。渣与铁之比为566. 2/1000=0. 566, 炉渣带走的热量相当于243. 6-79=164. 7kW·h, 为理论耗电量1790kW·h/t的9. 2%, 为总耗电量2152. 6kW·h/t的7. 6%.产品的生产过程要处处考虑节约能源,提高能源利用率。一般情况下,节约能源与提高经济效益是一致的,降低能耗就是直接降低生产成本。如生产一吨高碳锰铁的电费成本占30%~40%, 每节约100kW·h/t, 就可降低成本0. 6%~0. 9%.表38-10是国产矿石与进口矿石电耗指标相比较。冶炼富锰渣:许多锰系产品对铁、磷等杂质元素要求十分严格,有时甚至用锰高的富锰矿也难以达到要求。于是提出分离铁和磷的火法冶炼富锰渣的问题。富锰渣是利用选择还原原理生产的。生产富锰渣有三种方法:

(1)电炉生产锰铁时,采用酸渣操作法,既出锰铁又出富锰渣。电炉生产高碳锰铁或中低碳锰铁都可以这样做。通过炉渣碱度和还原剂用量来控制,有意让锰在炉渣中含量较高,作为一种含锰的炉渣和熔剂(利用CaO) 返到锰铁生产电炉。这种方法国外采用十分普遍。但是有一个前提,所用锰矿必须是富锰矿,对Mn/Fe和P/Mn有较高的要求。我国近几年使用进口富矿后,有的工厂也采用此法在电炉生产锰铁的同时生产富锰渣,甚至推广到高炉锰铁生产,控制碱度和炉温使高炉同时出两个产品。

(2)用还原电炉处理贫锰矿生产。我国60年代初期,有几个厂为解决锰矿贫的矛盾,曾用此法生产富锰渣,后来为高炉法所代替。只有西南地区某厂因生产金属锰,有特殊要求仍按此法生产。电炉生产富锰渣又分为连续法和间断法两种:所谓连续操作,是指料面维持在适宜水平,随着炉料熔化下沉及时补加炉料;而放渣或放铁是按规定间隔时间进行。为了使熔液中的铁珠也能沉降,放出的富锰渣应在渣包内镇静一定时间,然后再浇到渣模内冷却。所谓间断操作,就是将每炉炉料全部熔化后停电,根据渣量的多少和冷却速度,镇静一定时间,使渣中的铁珠充分沉降后开炉,放渣,铸成块状。

(3)用高炉处理贫锰矿生产富渣。高炉设备与冶炼生铁或锰铁的高炉相似。只是炉前出铁出渣工艺有一些区别。炉渣与含锰生铁都由出铁口放出,经分渣器分离,炉渣流入大渣包,镇静一段时间使渣中铁珠充分沉降,然后注入连铸机的模内,边行走边冷却,待到倾翻处,喷水急冷,使块渣爆裂成20~100mm 的粒度。采用高炉冶炼富锰渣由于冶炼温度易于控制,选择还原效果比电炉冶炼富锰渣效果好。用高炉冶炼富锰渣锰的入渣率为85%~90%, 电炉为78%.另外,高炉生产还有生产成本低,生产效率高的优点。但高炉治炼含Mn> 48%, SiO2<20%的优质富锰渣困难,高炉法生产富锰渣在我国得到广泛的采用,高碳锰铁在南方和北方有7~8个生产富锰渣的工厂,专供铁合金厂生产锰硅合金用。< span="">当生产锰硅合金时,入炉锰矿石中配入1/3~1/2的富锰渣,不仅合金成分得到保证,产品单位电耗与使用进口富锰矿大致相等,基本稳定在4200~4500kW·h/t.由于高炉富锰渣中含有20%~30%的 SiO2 , 用于冶炼中低碳锰铁、高碳锰铁和金属锰是不适宜的,只有在特殊情况下才用。

B.锰矿的烧结:现在,我国各工厂使用的锰矿石中约有一半是粉矿。除了精炼产品可直接使用外,高炉锰铁、电炉锰铁和锰硅合金均不宜直接使用。为此,生产厂都把粉矿造块入炉。造块方法有两种:一是烧结,二是球团。其中,冷压球团是近几年开发的技术,尚未普遍推广。烧结是处理粉锰矿的成熟工艺,至今仍被世界各国广泛的应用着。烧结机有圆盘式、带式、但主要是使用生产效率高的带式,图38-3为带式烧结机烧结锰矿的工艺流程图。一台包括冷却机在内的36m”烧结机,日产烧结矿600t左右。点火温度为1100~ 1150℃.“土烧结”是一种简易的烧结方法。由于烧结过程污染严重,劳动强度很高,与烧结机相比,总能源消耗也较高,尽量不采用这种“土烧结”。入炉的锰矿石中配入一定比例的烧结矿,不仅使工厂购进粉锰矿和块矿破碎筛分下来的粉锰矿得到充分利用、降低购价、节约费用,而且稳定了炉况,提高了冶炼效果,其好处如下:

(1) 炉料透气性好,基本上杜绝喷火;

(2) 烧结矿还原性好,反应区扩大,避免了局部过热;

(3) 由于炉料中配焦量减少,提高了炉料电阻,电极可深插料中,提高了热效率;

(4) 烟气量减少并且含尘量少,锰的损失相对降低;

(5) 有节焦和节约电极的效果。国内外许多厂家的生产实践证明,入炉锰矿中配入30%~50%烧结矿时,炉况顺行,热效率高,电耗低。如日本电工公司德岛工厂在36400kV·A电炉上生产高碳锰铁的料批中配入52%烧结矿,得到的技术经济指标如下:

块状锰矿   烧结锰矿   焦炭     石灰       电耗         电极糊

800kg      870kg      364kg    18kg     2036kW.h/t      4. 1kg/t 

高碳锰铁与全部使用块矿时相比,产品电耗下降10%, 产量增加15%.

高碳锰铁