錳鐵

本標準規定了錳鐵的產品分類、技術要求、驗收規則、檢驗規則、包裝、儲運、標誌和質量證明書。 ^[1] 

本標準適用於鍊鋼、鑄造用脱氧劑和合金元素添加劑的錳鐵。

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GB/T 3650 鐵合金驗收、包裝、儲運、標誌和質量證明書的一般規定

GB/T 4010 鐵合金化學分析用試樣的採取和製備

GB 7730.1 錳鐵及高爐錳鐵錳含量的測定電位滴定法和硝酸銨氧化滴定法

GB 7730.2 錳鐵及高爐錳鐵硅含量的測定高氯酸脱水重量法

GB 7730.3 錳鐵化學分析方法磷量的測定

GB 7730.5 錳鐵及高爐錳鐵化學分析方法紅外線吸收法測定碳含量

GB 7730.6 錳鐵及高爐錳鐵化學分析法氣體容量法測定碳量

GB 7730.7 錳鐵及高爐錳鐵化學分析方法重量法測定碳量

GB 7730.8 錳鐵及高爐錳鐵化學分析方法紅外線吸收法測定硫含量

GB 7730.9 錳鐵及高爐錳鐵化學分析方法燃燒中和滴定法測定硫量

GB/T 13247 鐵合金產品粒度的取樣和檢測方法

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在鍊鋼中，用作脱氧劑和合金添加劑，是用量最多的鐵合金。冶煉錳鐵用的錳礦一般要求含錳30~40%，錳鐵比大於7，磷錳比小於0.003。冶煉前，碳酸錳礦要先經焙燒，粉礦需經燒結造塊。含鐵含磷高的礦石一般只能搭配使用，或通過選擇性還原煉得低鐵低磷的富錳渣。冶煉時用焦炭作還原劑，某些廠也配用瘦煤或無煙煤。輔助原料主要為石灰，冶煉錳硅合金時一般要配加硅石。

碳素錳鐵國際上一般標準為含錳75～80%，中國為適應錳礦品位低的原料條件，規定了含錳較低的牌號（電爐錳鐵含錳65%以上，高爐錳鐵含錳50%以上）。冶煉碳素錳鐵過去主要用高爐，隨着電力工業的發展，用電爐的逐漸增多。西歐和中國用高爐為主，挪威、日本都用電爐，蘇聯、澳大利亞、巴西等國新建錳鐵工廠也採用電爐。

加蓬加蓬錳礦資源豐富。錳礦儲量和儲量基礎分別為4500萬噸和15000萬噸，分別佔世界總量的6。6%和3%。年產量均在90萬噸左右，佔世界總量的12%左右。

澳大利亞世界錳礦資源豐富。據統計，1999年世界錳(金屬)儲量6.8億噸，儲量基礎50億噸，可供全球開採600年以上。其中，富錳礦資源主要分佈在南非，加蓬，巴西，澳大利亞等國，而低品位錳礦則分佈於烏克蘭，印度，格魯吉亞及緬甸等國。 1998年底，澳大利亞錳礦儲量3000萬噸，佔世界總量的4.4%，儲量基礎8000萬噸，佔世界的1.6%，居第5位。澳大利亞年產錳礦石100萬噸左右，佔世界總產量的10%以上。主要生產礦山在格魯特島上，礦牀有證實和概略資源9800萬噸，平均含錳49.7%。

巴西巴西是世界上重要的礦業國之一，其錳礦資源及產量在世界上佔有重要地位。 巴西已探明的錳儲量達2100萬噸，佔世界總量的3.1%，儲量基礎5600萬噸，佔世界的1.12%，主要分佈在阿馬帕地區，米納斯吉州和馬拉州。卡拉加斯的阿祖爾錳礦牀，品位很高，且有高品級的電池錳礦石，可以提供大量的錳礦石；地處西部的烏魯昆錳礦儲量也很大，現已開採。

資源特點：縱觀我國錳礦類型、資源分佈、地質特徵，以及技術經濟條件，有如下幾個特點：

1、錳礦資源分佈不平衡。 雖然我國有21個省、市、自治區查明有錳礦，但大多分佈在南方地區，尤以廣西和湖南兩省、區為最多，佔全國錳礦儲量的56%，因而在錳礦資源開採方面形成了以廣西和湖南為主的格局。

2、礦牀規模多為中、小型 我國213處錳礦區中，大型只有7處，其餘均為中、小型礦牀，這就難以充分利用現代化工業技術進行開採，歷年來，80%以上錳礦產量來自地方中、小礦山及民採礦山。

3、礦石質量較差，且以貧礦為主 我國錳礦儲量中，富錳礦（氧化錳礦含錳大於30%、碳酸錳礦含錳大於25%）儲量只佔6.4%，而且有部分富錳礦石在利用時仍需要工業加工。貧錳礦儲量佔全國總儲量的93.6%。由於錳礦石品位低、含雜質高、粒度細，技術加工性能不理想。

4、礦石物質組分複雜 高磷、高鐵錳礦石，以及含有伴（共）生金屬和其他雜質的錳礦石，在我國錳礦儲量中佔有很大的比例，如南方震旦紀“湘潭式”錳礦約有1億噸以上的儲量屬於高磷難用錳礦。

5、礦石結構複雜、粒度細 經對我國錳礦主要產區湖南、廣西、貴州、福建、雲南的一些錳礦進行工藝礦物學研究，結果表明，絕大多數錳礦牀屬細粒或微細粒嵌布，從而增加了選別難度。

6、礦牀多屬沉積或沉積變質型，開採條件複雜 我國近80%的錳礦屬於沉積或沉積變質型，這類礦牀分佈面廣，礦體呈多層薄層狀、緩傾斜、埋藏深，需要進行地下開採，開採技術條件差。適合露天開採的儲量只佔全國總儲量的6%。

一般採用1000米3以下的高爐，設備和生產工藝大體與鍊鐵高爐相同。錳礦石在由爐頂下降的過程中，高價的氧化錳(MnO2，Mn2O3，Mn3O4)隨温度升高，被CO逐步還原到MnO。但MnO只能在高温下通過碳直接還原成金屬，所以冶煉錳鐵需要較高的爐缸温度，為此煉錳鐵的高爐採用較高的焦比 (1600公斤/噸左右)和風温(1000℃以上)。為降低錳損耗，爐渣應保持較高的鹼度(CaO/SiO2大於1.3)。由於焦比高和間接還原率低，煉錳鐵高爐的煤氣產率和含CO量比鍊鐵高爐為高，爐頂温度也較高 (350℃以上)。富氧鼓風可提高爐缸温度，降低焦比，增加產量，且因煤氣量減少可降低爐頂温度，對錳鐵的冶煉有顯著的改進作用。

錳鐵的還原冶煉有熔劑法（又稱低錳渣法）和無熔劑法（高錳渣法）兩種。熔劑法原理與高爐冶煉相同，只是以電能代替加熱用的焦炭。通過配加石灰形成高鹼度爐渣(CaO/SiO2為1.3～1.6)以減少錳的損失。無熔劑法冶煉不加石灰，形成鹼度較低（CaO/SiO2小於 1.0）、含錳較高的低鐵低磷富錳渣。此法渣量少，可降低電耗，且因渣温較低可減輕錳的蒸發損失，同時副產品富錳渣（含錳25～40%）可作冶煉錳硅合金的原料，取得較高的錳的綜合回收率（90%以上）。現代工業生產大多采用無熔劑法冶煉碳素錳鐵，並與錳硅合金和中、低碳錳鐵的冶煉組成聯合生產流程見圖。

中、低碳錳鐵一般用1500～6000千伏安電爐進行脱硅精煉，以錳硅、富錳礦和石灰為原料，

其反應為： MnSi+2MnO+2CaO─→3Mn+2CaO·SiO2

採用高鹼度渣可使爐渣含錳降低，減少由棄渣造成的錳損失。聯合生產中採用較低的渣鹼度(CaO/SiO2小於1.3)操作，所得含錳較高(20～30%)的渣用於冶煉錳硅合金。爐料預熱或裝入液態錳硅合金有助於縮短冶煉時間、降低電耗。精煉電耗一般在1000千瓦·時左右。中、低碳錳鐵也用熱兑法，通過液態錳硅合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兑進行生產。

用純氧吹煉液態碳素錳鐵或錳硅合金可煉得中、低碳錳鐵。此法經過多年試驗研究，於1976年進入工業規模生產。摘自《全球鐵合金網全球鐵合金網全球鐵合金網全球鐵合金網》

現代大型錳鐵還原電爐容量達40000～75000千伏安，一般為固定封閉式。熔劑法的冶煉電耗一般為2500～3500千瓦·時/噸，無熔劑法的電耗為2000～3000千瓦·時/噸。

錳硅合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般採用含二氧化硅高、含磷低的錳礦或另外配加硅石為原料。富錳渣含磷低、含二氧化硅高是冶煉錳硅合金的好原料。冶煉電耗一般約3500～5000千瓦·時/噸。入爐原料先作預處理，包括整粒、預熱、預還原和粉料燒結等，對電爐操作和技術經濟指標起顯著改善作用。