複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

硅錳

鎖定
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金,是一種用途較廣、產量較大的鐵合金。其消耗量佔電爐鐵合金產品的第二位,錳硅合金裏的錳和硅與氧的親和力較強,在鍊鋼中使用錳硅合金,產生的脱氧產物MnSiO3和Mn2SiO4的熔點分別為1270℃和1327℃,具有熔點低、顆粒大、容易上浮、脱氧效果好等優點。在相同條件下使用錳或硅單獨脱氧,其燒損率分別為46%和37%,而用錳硅合金脱氧,二者的燒損率都是29%。
鍊鋼中得到了廣泛的應用,其產量增長速度高於鐵合金的平均增長速度,更高於鋼的增長速度,成為鋼鐵工業不可缺少的複合脱氧劑和合金加入劑。含碳在1.9%以下的錳硅合金還是用於生產中、低碳錳鐵和電硅熱法金屬錳的半成品。 [1] 
中文名
硅錳
外文名
silicomanganese
組    成
錳、硅、鐵及少量碳等
使用位置
大、中、小型礦熱爐內
產    地
西南地區
學    科
冶金

硅錳主要分佈

硅錳在國內西南地區較多,雲南、貴州、廣西、湖南。生產硅錳合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭等。 [2] 

硅錳材料性能

塊狀、有銀光澤、比重6.0-6.4。 [2] 

硅錳主要用途

硅錳合金主要是作為鋼鐵生產的脱氧劑和合金劑的中間料,同時也是中低碳錳鐵生產的主要原料。
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其他元素組成的合金,是一種用途較廣、產量較大的鐵合金。其消耗量佔電爐鐵合金產品的第二位。硅錳合金裏的硅和錳,與氧的親和力較強,在鍊鋼中使用硅錳合金,產生的脱氧產物MnSiO3和MnSiO4熔分別是1270℃和1327℃,具有熔點低、顆粒大、容易上浮、脱氧效果好等優點。在相同條件下使用錳或硅單獨脱氧,其燒損率分別是46%和37%,而用硅錳合金脱氧,二者燒損率者是29%。因此,它在鍊鋼中得到了廣泛的應用,其產量增長速度高於鐵合金的平均增長速度,成為鋼鐵工業不可缺少的複合脱氧劑和合金加入劑。含碳在1.9%以下的硅錳合金,還是用於生產中低碳錳鐵和電硅熱法金屬錳的半成品。在鐵合金生產企業,通常把鍊鋼使用的硅錳合金稱作商品硅錳合金,把冶煉低碳鐵使用的硅錳合金稱作自用硅錳合金,把冶煉金屬用的硅錳合金稱作高硅硅錳合金。錳能與硅組成化合成硅化物MnSiO3、MnSiO和MnSiO3。從硅錳狀態圖中可以看出,最穩定的硅化物為MnSi。由於的硅化物生成自由能的負值,故遠遠大於錳的碳化物生產自由能的負值,在硅錳合金中含硅量愈高,則含碳量愈低。 [3] 

硅錳工業生產

硅錳生產方法

硅錳合金都是在礦熱爐中用炭同時還原錳礦石(包括富錳渣)和硅石中的氧化錳和二氧化硅而煉製生產的。

硅錳生產原料

錳礦、富錳渣、焦炭、硅石、石灰等。 [3] 

硅錳錳礦石

儲量主要集中在南非、莫桑比克、澳大利亞、俄羅斯、緬甸、加蓬等國,我國的錳礦產地是遼寧、湖南、四川、廣西等地區,但是因為品位低,所以每年需要從國外進口大量高品位錳礦搭配使用。
爐錳礦石品位應在30%以上,國內都是貧錳礦,需進口一些富錳礦(大於30%)主要從巴西、加蓬、澳大利亞等國家。據不完全統計,錳礦品位每降低1%,硅錳合金電耗升高135KWh。儘可能提高入爐錳礦石的品位,是提高錳回收率、降低電耗,改善其他各項指標的重要手段。
對於硅石的要求:SiO2>97%,P2O5<0.02%,粒度10-40mm,不帶泥土及雜物。
對於焦炭的要求:固定碳>84%,灰分<14%,焦炭粒度,一般中小電爐使用3-13mm,大電爐使用5-25mm。 [3] 
錳硅合金按錳、硅及其雜質含量的不同,分為8個牌號,其化學成分如下表:
牌號
化學成份







Mn
Si
C ≤

P≤

S≤





FeMn64Si27
60.0~67.0
25.0~28.0
0.5
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn67Si23
63.0~70.0
22.0~25.0
0.7
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Si22
65.0~72.0
20.0~23.0
1.2
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn64Si23
60.0~67.0
20.0~25.0
1.2
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Si18
65.0~72.0
17.0~22.0
1.8
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn64Si18
60.0~67.0
17.0~20.0
1.8
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Si16
65.0~72.0
14.0~17.0
2.5
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn64Si16
60.0~67.0
14.0~17.0
2.5
0.20
0.25
0.30
0.05

硅錳相關知識

硅錳合金生產正常爐況的標誌是工作電流穩定,能滿負荷操作,電極下插平衡且較深,電極消耗速度均勻,下放正常,每小時內下放長度在200mm左右,爐眼好開、好堵,出鐵、出渣順暢,温度高,渣鐵流動性好,易分離。合金成分穩定,爐渣中m(CaO+MgO)/m(SiO2 )在0.7~0.8之間,MnO在10%以下。爐氣成分正常O2小於2%,H2小於8%爐內呈微負壓(—49Pa),爐內温度低於600℃。 [3] 
參考資料
  • 1.    王運正,王吉坤,謝紅豔編著. 現代錳冶金[M]. 北京:冶金工業出版社, 2015.09.124頁
  • 2.    黃太忠. 硅錳渣在建築材料中的利用研究[D].重慶大學,2012.
  • 3.    安漢民. 中國硅錳及錳鐵生產和市場分析[A]. 中國金屬學會、中國鐵合金工業協會.2006年北京國際鐵合金交流洽談會暨展覽會論文集[C].中國金屬學會、中國鐵合金工業協會:,2006:9.