富錳渣的生產(chǎn)方法有那些？
更新時間：2025-07-01 關(guān)注：4720
高爐富錳渣的生產(chǎn)
1)高爐冶煉富錳渣特點(diǎn)
高爐冶煉富錳渣工藝流程、主要設(shè)備與高爐冶煉生鐵、錳鐵基本相同，但工藝操作又有顯著的特點(diǎn)。主要有：
①在高爐生產(chǎn)的所有產(chǎn)品中，高爐富錳渣冶煉爐溫低。原則上要求爐溫控制在保證鐵、磷充分還原，錳不還原或少量還原，且液體渣鐵能有效分離的溫度范圍。一般為1250~1350℃，比生鐵高爐低100~150℃，比錳鐵高爐低200~250℃。
②在所有高爐產(chǎn)品中，高爐富錳渣冶煉爐渣堿度低。不添加熔劑，自然堿度冶煉，堿度一般小于0.4.
③高爐冶煉富錳渣一般是高負(fù)荷，低風(fēng)溫操作。礦石含鐵低，風(fēng)溫低，負(fù)荷高；礦石含鐵高，風(fēng)溫高，負(fù)荷低。
④高爐冶煉富錳渣煤氣熱能和化學(xué)能利用較好。
⑤富錳渣冶煉為大渣量冶煉，渣鐵比高達(dá)3~5t/t，富錳渣的含錳量主要決定于礦石含錳和含鐵量，錳回收率可達(dá)85%~90%。
⑥入爐原料粒度，一般錳礦5~50mm，冶金焦炭20~80mm。
⑦高爐冶煉富錳渣的煤氣分布特點(diǎn)是，邊緣氣流要稍發(fā)展。因富錳渣冶煉渣量大，負(fù)荷重。
2)高爐冶煉富錳渣的操作制度
高爐冶煉富錳渣的操作制度包括熱制度、造渣制度、裝料制度和送風(fēng)制度。這些制度的正確選擇，是高爐順行和取得良好技術(shù)指標(biāo)的前提。
①熱制度,高爐熱制度是指控制合理而穩(wěn)定的爐缸溫度。冶煉富錳渣的熱制度應(yīng)符合以下要求：
a.有利于鐵、磷的充分還原，有利于抑制錳的還原，使產(chǎn)品符合用戶要求。
b.保證渣鐵順利從高爐排出，渣鐵能有效分離，渣中不夾雜鐵珠。
c.有利于充分利用風(fēng)溫和降低焦比。
冶煉富錳渣的熱制度通過焦炭負(fù)荷和風(fēng)溫調(diào)節(jié)。一般是穩(wěn)定焦炭負(fù)荷，調(diào)節(jié)風(fēng)溫來達(dá)到爐缸熱制度合適而穩(wěn)定，在穩(wěn)定焦炭負(fù)荷時應(yīng)考慮以下因素：
a.入爐混合礦含鐵量的高低，含鐵愈高，負(fù)荷應(yīng)愈低。
b.爐渣中錳含量高時，負(fù)荷要適當(dāng)降低。
c.焦炭質(zhì)量的好壞，焦炭中含固定碳愈高，負(fù)荷愈高。
d.熱風(fēng)溫度的高低，熱風(fēng)溫度高，負(fù)荷愈高。
②造渣制度合理的造渣制度是高爐冶煉有效進(jìn)行的基礎(chǔ)，日常生產(chǎn)中主要通過控制爐渣堿度(nCaO/nSiO2)和其他氧化物含量來控制產(chǎn)品成分和保證高爐冶煉順利進(jìn)行。高爐冶煉富錳渣是選擇性還原，對爐渣的要求是：
a.在高爐冶煉中，鐵和錳還原在方向上是一致的，關(guān)鍵是溫度和所需的熱量不同。鐵的還原條件在高爐中容易得到滿足，因此爐渣成分選擇的是有利于抑制錳的還原，提高錳的入渣率。
b.因?yàn)槭堑蜏匾睙?，爐渣成分必須保證在低溫下有較好的流動性，以利渣鐵排放和分離。富錳渣冶煉均采用高M(jìn)nO的低堿度或自然堿度爐渣,nCaO/nSiO2<0.4.
c.當(dāng)渣中Al2O3大于20%，或 MnO高于58%時，渣的粘度大，流動性較差，造成渣鐵分離困難和爐況失常，一般是加螢石來改善爐渣性能。螢石加入量是使渣中CaF2達(dá)到2%左右。
③裝料制度，裝料制度是指料批、料線和裝料順序。它直接關(guān)系到高爐的順行和煤氣熱能和化學(xué)能的利用。
高爐冶煉富錳渣負(fù)荷重，爐溫低，渣量大，因而料柱良好的透氣性和較發(fā)展的邊緣煤氣流是十分必要的。裝料制度要特別考慮如下因素。
a.有利于高爐順行。順行是高爐生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
b.有利于煤氣熱能和化學(xué)能的利用。
c.要考慮礦石、焦炭的粒度組成、相對密度、強(qiáng)度、堆角等特點(diǎn)。
富錳渣高爐裝料制度是：
a.料線：是指大鐘開啟后大鐘下沿到料面的距離。富錳渣高爐要求比較發(fā)展的邊緣氣流，所以料線在爐料碰撞點(diǎn)以上。
b.料批：是指每批料礦石的重量。富錳渣高爐一般用較大的料批，料批的大小還要考慮原料的粒度組成、高爐內(nèi)型，特別是爐喉直徑的大小，爐喉直徑大，料批也要大些。
c.裝料順序：是指礦石、焦炭裝入的順序。礦石先裝為正裝，加重邊緣，反之亦然。富錳渣高爐一般以倒裝為主。
料線、料批和裝料順序三者之間既相輔相成，又互相制約。裝料制度的調(diào)節(jié)，主要從爐況順行、煤氣利用是否好、爐喉煤氣曲線是否合理來判斷。富錳渣高爐較合理的爐喉煤氣曲線是邊緣CO2較低的雙峰曲線。
④送風(fēng)制度，高爐送風(fēng)制度決定煤氣流的初始分布和爐缸熱量的收支，包括風(fēng)量、風(fēng)溫和風(fēng)速的確定。在風(fēng)量、風(fēng)溫一定時，風(fēng)速決定于風(fēng)口個數(shù)和風(fēng)口直徑(風(fēng)口的總進(jìn)風(fēng)面積)，富錳渣高爐送風(fēng)制度選擇，主要考慮以下條件：
a.原燃料條件好，強(qiáng)度高，粒度均勻，粉末少，有利于改善高爐料柱的透氣性，可以用較大的風(fēng)量和較高的風(fēng)溫。
b.風(fēng)口風(fēng)速要使?fàn)t缸活躍，但又不使中心過吹，邊緣氣流要適當(dāng)發(fā)展又不能使中心堆積。爐缸直徑越大，風(fēng)口風(fēng)速或鼓風(fēng)動能也應(yīng)越大。
c.高爐需要發(fā)展邊緣，則要降低鼓風(fēng)動能，即風(fēng)口風(fēng)速。
調(diào)節(jié)送風(fēng)制度，一般調(diào)節(jié)風(fēng)口直徑和風(fēng)溫，為活躍爐缸和發(fā)揮設(shè)備能力都力求全風(fēng)操作。只是在處理爐況必要時，才減風(fēng)量。使用高風(fēng)溫是降低焦比的重要手段，一般要盡可能把風(fēng)溫用上去。富錳渣高爐的風(fēng)溫也可使用到800~900℃。
富錳渣高爐冶煉的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。
富錳渣高爐冶煉即不同于高爐冶煉生鐵也不同于高爐冶煉錳鐵，具有自身的特點(diǎn)。因此在高爐爐型設(shè)計(jì)上也應(yīng)充分考慮高爐冶煉富錳渣的特點(diǎn)，為高爐穩(wěn)定順行創(chuàng)造可靠的基礎(chǔ)。高爐類型的具體要求是：
①富錳渣高爐負(fù)荷重，原料粒度小，強(qiáng)度差，因此在爐型設(shè)計(jì)上應(yīng)有利于邊緣氣流發(fā)展，爐身角β不宜太大，以80°~85°為宜。
②富錳渣冶煉是大渣量冶煉，渣鐵比可達(dá)4~5t/t。因此要求有較大的爐缸容積。
③富錳渣冶煉是低溫冶煉，下部要抑制錳的還原，爐缸直徑也相對要大些，以使高溫區(qū)不過于集中。
④富錳渣高爐的爐型應(yīng)是較矮胖型，H/D宜在3.5左右。
4)高爐冶煉富錳渣的技術(shù)進(jìn)步
高爐富錳渣生產(chǎn)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術(shù)也逐步成熟，綜合利用和產(chǎn)品方案的革新取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
①鉛銀回收。高爐冶煉富錳渣的產(chǎn)品有富錳渣、高錳高磷生鐵和煤氣。由于我國大部分鐵錳礦都是多金屬共生礦，含有較高的鉛銀等有色金屬。在高爐內(nèi)鉛、銀均被還原為金屬，因而回收利用不但可以緩解對高爐生產(chǎn)的不良影響，還可大大沖減富錳渣的生產(chǎn)成本。
回收的方法是利用鉛熔點(diǎn)低，相對密度大，滲透力強(qiáng)，在爐底設(shè)集鉛槽和排鉛口，集鉛槽一般在爐底2~3層磚下，成豐字型。當(dāng)爐基溫度大于350℃時，可以開鉛口排鉛，所得粗鉛含鉛98%，含銀1%，同時還含金等。
②富錳渣和煉鋼生鐵同步冶煉
富錳渣冶煉主要是處理高鐵高磷難選錳礦石，因此得到的副產(chǎn)品是高錳高磷鐵，其使用價值大為降低。而我國大部分鐵錳礦含磷并不高，一般在0.1%以下。通過配礦可以得到含磷0.4%~0.8%的含錳生鐵。生鐵中的錳也可以通過冶煉過程的控制來降低。
③渣口噴吹空氣冶煉富錳渣
為了提高富錳渣冶煉錳回收率，降低生鐵中錳含量。根據(jù)硅、錳、鐵、磷等元素對氧的親合力不同，采取向高爐爐缸強(qiáng)制供氧方法，從高爐渣口噴吹壓縮空氣，使高爐內(nèi)已被還原的錳、硅重新氧化返回爐渣中，從而提高錳的富集效果，又降低生鐵中錳含量。
使用效果是錳回收率提高1.08%~4.77%，富錳渣含錳提高0.65%~1.29%，副產(chǎn)生鐵中錳降到5%以下。
電爐富錳渣的生產(chǎn)
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(zhì)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(yōu)質(zhì)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(nèi)鎮(zhèn)靜一定時間再放渣澆鑄。
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