富锰渣的生产方法

富锰渣的生产方法

富锰渣-富锰渣的生产方法 高炉富锰渣的生产

1）高炉冶炼富锰渣特点

高炉冶炼富锰渣工艺流程、主要 设备与高炉冶炼生铁、锰铁基本相同，但工艺操作又有显着的特点。

主要有:

① 在高炉生产的所有产品中，

高炉富锰渣冶炼炉温最低。 原则上要求炉温控制在保证铁、

磷充分还原, 0-150 C,比锰铁高炉低 200-250 C 。

② 在所有高炉产品中，高炉富锰渣冶炼炉渣碱度最低。不添加熔剂，自然碱度冶炼，碱度一般小于 4.

③ 高炉冶炼富锰渣一般是高负荷，低风温操作。矿石含铁低，风温低，负荷高；矿石含铁高，风温高, 负荷低。 ④ 高炉冶炼富锰渣煤气热能和化学能利用较好。

⑤ 富锰渣冶炼为大渣量冶炼，渣铁比高达 3~5t/t ,富锰渣的含锰量主要决定于矿石含锰和含铁量, 回收率可达85%~90%。

⑥入炉原料粒度，一般锰矿 5~50mm ，冶金焦炭20~80mm 。

⑦高炉冶炼富锰渣的煤气分布特点是，边缘气流要稍发展。因富锰渣冶炼渣量大，负荷重。

2）高炉冶炼富锰渣的操作制度

高炉冶炼富锰渣的操作制度包括热制度、造渣制度、装料制度和送风制度。这些制度的正确选择，是 高炉顺行和取得良好技术指标的前提。

锰不还原或少量还原，且液体渣铁能有效分离的温度范围。一般为

1250-1350 C,比生铁高炉低 10

0.

①热制度,高炉热制度是指控制合理而稳定的炉缸温度。冶炼富锰渣的热制度应符合以下要求:

a. 有利于铁、磷的充分还原，有利于抑制锰的还原，使产品符合用户要求。

b. 保证渣铁顺利从高炉排出，渣铁能有效分离，渣中不夹杂铁珠。

C.有利于充分利用风温和降低焦比。

冶炼富锰渣的热制度通过焦炭负荷和风温调节。一般是稳定焦炭负荷，调节风温来达到炉缸热制度合 适而稳定，在稳定焦炭负荷时应考虑以下因素:

a.入炉混合矿含铁量的高低，含铁愈高，负荷应愈低。

b.炉渣中锰含量高时，负荷要适当降低。

C.焦炭质量的好坏，焦炭中含固定碳愈高，负荷愈高。

d.热风温度的高低，热风温度高，负荷愈高。

② 造渣制度合理的造渣制度是高炉冶炼有效进行的基础，日常生产中主要通过控制炉渣碱度 Si02）和其他氧化物含量来控制产品成分和保证高炉冶炼顺利进行。高炉冶炼富锰渣是选择性还原,

对炉渣的要求是:

a.在高炉冶炼中，铁和锰还原在方向上是一致的，关键是温度和所需的热量不同。铁的还原条件在高

炉中容易得到满足，因此炉渣成分选择的重点是有利于抑制锰的还原，提高锰的入渣率。

b.因为是低温冶炼，炉渣成分必须保证在低温下有较好的流动性，以利渣铁排放和分离。富锰渣冶炼

均采用高MnO 的低碱度或自然碱度炉渣,nCaO/nSiO2<04

c. 当渣中A12O3大于20%，或MnO 高于58%时，渣的粘度大，流动性较差，甚至造成渣铁分离困

难和炉况失常，一般是加萤石来改善炉渣性能。萤石加入量是使渣中 ③ 装料制度，装料制度是指料批、料线和装料顺序。它直接关系到高炉的顺行和煤气热能和化学 能的利用。 高炉冶炼富锰渣负荷重，炉温低，渣量大，因而料柱良好的透气性和较发展的边缘煤气流是十分必要

(n CaO/n CaF2达到2%左右。

的。装料制度要特别考虑如下因素。

a.有利于高炉顺行。顺行是高炉生产的基础。

b.有利于煤气热能和化学能的利用。

C.要考虑矿石、焦炭的粒度组成、相对密度、强度、堆角等特点。

富锰渣高炉装料制度是:

a.料线：是指大钟开启后大钟下沿至料面的距离。富锰渣高炉要求比较发展的边缘气流，所以料线在

炉料碰撞点以上。

b.料批：是指每批料矿石的重量。富锰渣高炉一般用较大的料批，料批的大小还要考虑原料的粒度组

成、高炉内型，特别是炉喉直径的大小，炉喉直径大，料批也要大些。

C.装料顺序：是指矿石、焦炭装入的顺序。矿石先装为正装，加重边缘，反之亦然。富锰渣高炉一般

以倒装为主。

料线、料批和装料顺序三者之间既相辅相成，又互相制约。装料制度的调节，主要从炉况顺行、煤气利用是否好、炉喉煤气曲线是否合理来判断。富锰渣高炉较合理的炉喉煤气曲线是边缘双峰曲线。

④送风制度，高炉送风制度决定煤气流的初始分布和炉缸热量的收支,

择，主要考虑以下条件:

a.原燃料条件好，强度高，粒度均匀，粉末少，有利于改善高炉料柱的透气性，可以用较大的风量和较高的风温。

b.风口风速要使炉缸活跃，但又不使中心过吹，边缘气流要适当发展又不能使中心堆积。炉缸直径越大，风口风速或鼓风动能也应越大。

C.高炉需要发展边缘，则要降低鼓风动能，即风口风速。CO2较低的

包括风量、风温和风速的确定。在风量、风温一定时，风速决定于风口个数和风口直径（风口的总进风面积），富锰渣高炉送风制度选

调节送风制度，一般调节风口直径和风温，为活跃炉缸和发挥设备能力都力求全风操作。只是在处理炉况必要时，才减风量。使用高风温是降低焦比的重要手段，一般要尽可能把风温用上去。富锰渣高

炉的风温也可使用到800~900 C。

富锰渣高炉冶炼的生产技术经济指标见表1。

富锰渣高炉冶炼即不同于高炉冶炼生铁也不同于高炉冶炼锰铁，具有自身的特点。因此在高炉炉型设

计上也应充分考虑高炉冶炼富锰渣的特点，为高炉稳定顺行创造可靠的基础。高炉类型的具体要求是: ①富锰渣高炉负荷重，原料粒度小，强度差，因此在炉型设计上应有利于边缘气流发展，炉身角B不宜太大，以80 ~85 °为宜。

②富锰渣冶炼是大渣量冶炼，渣铁比可达4~5t/t。因此要求有较大的炉缸容积。

③富锰渣冶炼是低温冶炼，下部要抑制锰的还原，炉缸直径也相对要大些，以使高温区不过于集中。

④富锰渣高炉的炉型应是较矮胖型，H/D宜在3.5左右。

4）高炉冶炼富锰渣的技术进步

高炉富锰渣生产经过几十年的发展，技术也逐步成熟，综合利用和产品方案的革新取得了良好的经济效益和社会效益。

①铅银回收。高炉冶炼富锰渣的产品有富锰渣、高锰高磷生铁和煤气。由于我国大部分铁锰矿都是多金属共生矿，含有较高的铅银等有色金属。在高炉内铅、银均被还原为金属，因而回收利用不但可以缓解对高炉生产的不良影响，还可大大冲减富锰渣的生产成本。

回收的方法是利用铅熔点低，相对密度大，渗透力强，在炉底设集铅槽和排铅口，集铅槽一般在炉底

2~3层砖下，成丰字型。当炉基温度大于350 C时，可以开铅口排铅，所得粗铅含铅98%，含银1% , 同时还含金等。

②富锰渣和炼钢生铁同步冶炼

富锰渣冶炼主要是处理高铁高磷难选锰矿石, 因此得到的副产品是高锰高磷铁，其使用价值大为降低。

8% , w(A12O3+SiO2) <35% , m(SiO2)/m(A12O3)

>1.7,m(CaO)/m(SiO2)0.3 。锰矿石的入炉粒度,

而我国大部分铁锰矿含磷并不高,

般在0.1%以下。通过配矿可以得到含磷 0.4%~0.8%的含锰生铁。

生铁中的锰也可以通过冶炼过程的控制来降低。 ③渣口喷吹空气冶炼富锰渣 为了提高富锰渣冶炼锰回收率，降低生铁中锰含量。根据硅、锰、铁、磷等元素对氧的亲合力不同, 采取向高炉炉缸强制供氧方法，从高炉渣口喷吹压缩空气，使高炉内已被还原的锰、硅重新氧化返回

炉渣中，从而提高锰的富集效果，又降低生铁中锰含量。

使用效果是锰回收率提高 1.08%~4.77% ,富锰渣含锰提高0.65%~1.29% ,副产生铁中锰降到 5%以 下。 电炉富锰渣的生产 1)电炉富锰渣的工艺过程与高炉冶炼富锰渣的工艺过程基本相同，都是渣中锰的富集过程，但在

冶炼操作上则有所不同。主要有:

①电炉冶炼的热源靠电源，电炉的炉料可以搭配部分粉焦和粉矿。 ②电炉的炉身矮，料柱短，煤气量少，故煤气通过料柱的压力降小。 ③电炉冶炼富锰渣质量较好，渣中含锰量高，含磷和铁较低，可以冶炼出w(SiO2)<20%,w(M n)>

48%的富锰渣(没有焦炭的灰分参加造渣 )。

④电炉富锰渣不仅可作为冶炼锰硅合金的原料，而且还可以作为冶炼金属锰的优质原料。

⑤出炉后，为使渣中的铁珠完全沉淀 (降低富锰渣含铁、磷)需要在渣坑或渣包内镇静一定时间再放渣 浇

铸。

2)电炉冶炼富锰渣的原料

电炉冶炼富锰渣的主要原料是含铁的锰矿石、焦炭和萤石 (或硅石)。为了满足富锰渣质量要求，普通

电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下 :m(M n)/m(Fe)=0.3~2.5,w(M

n+Fe)

>38% , w(Mn) >1

般为5~50mm ，含粉率小于8%，锰矿石含水要控制在8%以下。焦炭主要是做还原剂用，要求固

定碳含量》80%，灰分W 18%，焦炭粒度为3~15mm 。萤石要求CaF2含量》85%，粒度为5~80m m。硅石要求，SiO2含量大于97%，粒度为20~80mm,电炉富锰渣生产的主要技术经济指标见表