中低碳錳鐵

它以錳礦石為原料，在高爐和電爐裏熔鍊製成的。錳的密度7.43 g/cm³，熔點1245℃，沸點2150℃。錳和氧有很大的親和力，能與氧生成穩定的氧化錳。此外，錳鐵作為合金元素添加劑，能增強鋼的硬度、延展性、韌性和抗磨能力。它廣泛應用於結構鋼、工具鋼、不鏽耐熱鋼、耐磨鋼等合金鋼中。錳還有脱硫和減少硫的有害影響作用。中低碳錳鐵可分為含碳量小於0.7%的低碳錳鐵和含碳量0.7%-2.0%的中碳錳鐵。

電硅熱法生產中低碳錳鐵的原料有錳礦、錳硅合金和石灰。 ^[1] 

對錳礦的要求是：Mn> 40%，Mn/Fe> 7，P<0.1%，SiO₂<15%的富錳氧化礦、冶煉中低碳錳鐵不宜採用燒結礦和富錳渣，錳礦的粒度不大於50mm，水分應小於6%。
　　對錳硅合金的要求是：含碳量應根據所煉中低碳錳鐵的含碳量確定，含錳量越高越好。通常含錳量為67%—69%。採用冷裝時，錳硅合金的粒度小於30mm，並去掉高碳層。採用液態錳硅合金兑入法，熱兑時將渣扒乾淨。
　　對石灰的要求是：CaO> 85%，P≤0.02%，SiO₂≤3%，粒度8-40mm，不得帶有碳質夾雜物，不應使用粉狀、未燒透的石灰。 ^[2] 

冷裝法是生產中低碳錳鐵的傳統方法，採用的精煉爐為傾動式石墨電極電弧爐。中低碳錳鐵的冶煉過程包括補爐、引弧、加料、熔化、精煉和出鐵。
　　補爐：爐襯用鎂質材料築成：爐襯在冶煉的高温下，受爐渣和金屬的侵蝕以及電弧高温的作用，爐底和爐膛耐火材料逐漸變薄，出鐵口更易損壞，上爐出完鐵後，要立即進行堵出鐵口和補爐。
　　引弧、加料和熔化：補爐結束後，先在爐底鋪一層從料批中抽出的部分石灰，隨之加部分錳硅合金引弧，再將其餘混合料一次性加入爐內。爐料加完後，給電至滿負荷。為減少熱損並縮短熔化期，要及時將爐膛邊緣的爐料推向電極附近和爐心，但要防止翻渣和噴濺：待爐料基本熔清後（此時合金含硅已降至3%-6%，爐渣鹼度和含錳量也接近終渣），便進入精煉期。
　　精煉：由於在熔化末期爐渣温度已達到1500-1600℃，脱硅反應已基本結束，故精煉期脱硅速度減慢。為加速脱硅，縮短精煉時間，應對熔池進行多次攪拌，並定時取樣判斷合金含硅量，確定出鐵時間。合金含硅量一般控制在1. 5%-2.0%範圍內。當精煉一段時間後，合金含硅量還高，可往爐內附加一些錳礦和石灰，繼續精煉至含硅量合格後方可出爐：延長精煉時間，能使渣中含錳量降低，但會導致錳的揮發損失和電能消耗的增加。因此不宜過分強調渣中含錳量。
　　出鐵：當合金含硅量基本達到要求時，即可停電進行鎮靜，使渣中金屬粒充分沉降，然後出鐵。出鐵時，合金和爐渣一起流入鐵水包，由於出鐵時爐渣和合金間產生混衝作用，所以在爐外還可脱去0.2%-1.0%的硅。剛出爐的鐵水温度較高，並混有熔渣，不得立刻澆注，防止燒壞錠模和造成鐵中夾渣，應鎮靜降温一定時間後澆注，採用覆蓋渣保温澆注。澆注用模深度不宜超過300mm，否則會使合金中心部位因降温過慢，產生偏析，造成雜質富集，嚴重時使產品報廢。 ^[2] 

關於吹煉高碳錳鐵熔體，生產中低碳錳鐵的方法。具體地説，是分兩個階段控制脱碳的進行，不僅對Mn回收率不產生惡劣影響，而且可達到合格含碳量的生產中低碳錳鐵的方法。生產中低碳錳鐵的傳統方法是所謂的電硅熱法，即利用C、Si對Fe-Mn合金的相互溶解度，生產出規定碳含量的SiMn熔體（電爐），在此熔體中加入Mn礦石等錳的氧化物，氧化脱去SiMn中的Si。因為這種方法使用電爐，所以除了存在電能成本高的經濟問題外，還存在着為捕捉大量伴生的SiO₂必須同樣使用大量的鹼性氧化物（例CaO），而造成渣最大，操作難的問題。另外，還存在着雖然渣中可回收的錳不多，但就那麼扔掉，其所含Mn量足以引起公害，所以必須格外注意渣處理的問題。 ^[1] 

錳鐵根據其含碳量的不同，分為3類：

低碳類：碳不大於0.7%；

中碳類：碳不大於0.7%~2.0%；

高碳類：碳大於於2.0%~8.0%。

電爐錳鐵按錳及雜質含量的不同，分為9個牌號。其化學成分應符合表1規定。