1、本發(fā)明涉及一種微碳銘鐵的生產(chǎn)工藝，主要包括以下步驟：1）原料粉碎：將塊狀的高碳銘鐵破碎成小 顆粒，并磨成高碳銘鐵粉料；2）原料配料進(jìn)爐：在高碳銘鐵粉料中加入氧化物后充分?jǐn)嚢?，其摩爾比為碳?氧化物=1： 1-1.5，放入能夠抽真空冶煉的中頻爐內(nèi)；3）生產(chǎn)過程：送電加溫，溫度控制在攝氏1200-1350 度左右，抽真空，爐內(nèi)真空度應(yīng)高于6x10-1 pa，當(dāng)爐內(nèi)物料的化合反應(yīng)基本完成時，將爐內(nèi)溫度提高到 1600C以上；4）微碳銘鐵出爐：反應(yīng)結(jié)束的銘鐵完全熔化成液體時，解除真空負(fù)壓，出爐澆鑄，即得到碳 含量為0.15%以下的微碳銘鐵或碳含量為0.03%以下的超微碳銘鐵。本發(fā)明的有益效果是：減少了

2、生產(chǎn)環(huán) 節(jié)，節(jié)省了設(shè)備投資，而且可以大幅度的降低電耗，降低了能源消耗。主權(quán)項(xiàng)1、一種微碳銘鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是：該工藝主要包括以下步驟：1.1）、原料粉碎：將塊狀的高碳銘鐵 破碎成小顆粒，并磨成高碳銘鐵粉料；1.2）、原料配料進(jìn)爐：在高碳銘鐵粉料中加入氧化物后充分?jǐn)嚢瑁?其摩爾比為碳：氧化物=1 : 1-1.5，放入能夠抽真空冶煉的中頻爐內(nèi)；1.3）、生產(chǎn)過程：送電加溫，溫度控 制在攝氏1200-1350度左右，抽真空，爐內(nèi)真空度應(yīng)高于6x10-1pa，當(dāng)爐內(nèi)物料的化合反應(yīng)基本完成時， 將爐內(nèi)溫度提高到1600C以上；1.4）、微碳銘鐵出爐：反應(yīng)結(jié)束的銘鐵完全熔化成液體時，解除真空負(fù)壓， 出

3、爐澆鑄，全過程小于4小時，即得到碳含量為0.15%以下的微碳銘鐵或碳含量為0.03%以下的超微碳銘 鐵。24日湖南低微碳銘鐵主流價格2007-10-24品名規(guī)格含稅價（元/噸）r鋼廠/產(chǎn)地漲跌低微碳鉻鐵FeCr60C0.2516000一懷化-低微碳鉻鐵FeCr60C0.1016600懷化-備注出廠含稅價24日甘肅低微碳銘鐵主流價格2007-10-2424日甘肅低微碳銘鐵主流價格品名規(guī)格含稅價（元/噸）r鋼廠/產(chǎn)地漲跌低微碳鉻鐵FeCr60C0.2516000甘肅酒泉-低微碳鉻鐵FeCr60C0.1016600:甘肅酒泉-備注出廠含稅價24日四川高碳鉻鐵主流價格2007-10-24品名規(guī)格含稅價

4、（元/噸）鋼廠/產(chǎn)地漲跌高碳銘鐵FeCr50C8.09150四川-備注出廠含稅價24日甘肅高碳鉻鐵主流價格2007-10-24品名規(guī)格含稅價（元/噸）鋼廠/產(chǎn)地漲跌高碳銘鐵FeCr50C8.09200甘肅-備注出廠含稅價中碳銘鐵中碳銘鐵和低碳銘鐵1、牌號及用途類 別牌號化學(xué)成分/%CrCSiPS范圍I IIIIIIIIII中 碳 銘 鐵FeCr69C1.063.0-75.01.01.50.030.025FeCr55C10060.052.01.02.53.00.040.060.030.05FeCr69C2.063.0-75.02.01.50.030.025FeCr55C20060.052.02.

5、02.53.00.040.060.030.05FeCr69C4.063.0-75.04.01.50.030.025FeCr55C40060.052.04.02.53.00.040.060.030.05低碳銘鐵FeCr69C0.2563.0-75.00.251.50.030.025FeCr55C2560.052.00.252.03.00.040.060.030.05FeCr69C0.5063.0-75.00.501.50.030.025FeCr55C5060.052.00.502.03.00.040.060.030.0511中低碳銘鐵用于生產(chǎn)中低碳結(jié)構(gòu)鋼、銘鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼。銘鋼常用于制造齒 輪、

6、齒輪軸等。銘錳硅鋼常用于制造高壓風(fēng)機(jī)的葉片、閥板等。2、冶煉方法中低碳銘鐵的冶煉方法主要有兩種：高碳銘鐵精煉法和電硅熱法。高碳銘鐵精煉法又分為用銘礦精煉高碳銘鐵和用氧氣精煉高碳銘鐵。用銘礦 精礦高碳銘鐵時，精煉爐渣具有較大的粘度和較高的熔點(diǎn)，冶煉過程溫度必須是 較高的。因此，電耗高，爐襯壽命短，含碳量也不易降下來。用氧氣吹煉高碳銘 鐵具有較大的優(yōu)越性，如生產(chǎn)率高、成本低、回收率高等。目前，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法還是電硅熱法。電硅熱法就是在電爐內(nèi)造堿性爐渣的條件 下，用硅銘合金中的硅還原中銘和鐵的氧化物，從而制得中低碳銘鐵。3、氧氣吹煉中低碳銘鐵吹氧法煉制中低碳銘鐵使用的設(shè)備是轉(zhuǎn)爐，故稱轉(zhuǎn)爐法。按供氧方

7、式不同， 吹氧可分側(cè)吹、頂吹、底吹和頂?shù)讖?fù)吹四種。我國采用的是頂吹轉(zhuǎn)爐法。吹氧法是將氧氣直接吹入液態(tài)高碳銘鐵中使其脫碳而制得中低碳銘鐵。高碳銘鐵中的主要元素有銘、鐵、硅、碳，它們都能被氧化。氧化吹煉高碳 銘鐵的主要任務(wù)是脫碳保銘。當(dāng)氧氣吹入液態(tài)高碳銘鐵后，由于銘和鐵的含量占 合金總量的90%以上，所以首先氧化的是銘和鐵，然后，這些氧化物將合金中 的硅氧化掉。由于銘、鐵、硅的被氧化，熔池溫度迅速提高，脫碳反應(yīng)迅速發(fā)展， 溫度越高，越有利于脫碳反應(yīng)，并能抑制銘的氧化反應(yīng)，合金中的碳可以降得越 低。原料氧氣頂吹煉制中低碳銘鐵的原料為高碳銘鐵、銘礦、石灰和硅銘合金。對于轉(zhuǎn)爐的高碳銘鐵液要求溫度要高，通

8、常在17231873K之間。鐵水含 銘量要高于60%，含硅不超過1.5%，含硫量小于0.036%。銘礦是用作造渣 材料的，要求銘礦中的SiO3含量要低，MgO、Al2O3含量可適當(dāng)高些，其粘度 不能過大。石灰也是作造渣材料，其要求與電硅熱法的相同。硅銘合金用于吹煉 后期還原高銘爐渣，一般可用破碎后篩下的硅銘合金粉末。4、電硅熱法冶煉中低碳銘鐵用電硅熱法冶煉中低碳銘鐵是在固定式三相電弧爐內(nèi)進(jìn)行的，可以使用自焙 電極，爐襯是用鎂磚砌筑的（干砌）。爐襯壽命短是中低碳銘鐵生產(chǎn)中的重要問 題。由于冶煉溫度較高（達(dá)1650攝氏度），爐襯壽命一般較短。冶煉中低碳銘鐵的原料有銘礦、硅銘合金和石灰。銘礦應(yīng)是干燥

9、純凈的塊礦 或精礦粉，其中Cr2O3含量越高越好，雜質(zhì)含量越低越好。銘礦中磷含量不應(yīng) 大于0.03%，粒度小于60mm。硅銘合金應(yīng)是破碎的，粒度小于30mm，不 帶渣子。石灰應(yīng)是新燒好的，其CaO含量不少于85%。微碳銘鐵：FeCr69C0.06、FeCr55C6、FeCr69C0.10、FeCr55C10、FeCr69C0.15、FeCr55C15。低碳銘鐵：FeCr69C0.25、 FeCr55C25、 FeCr69C0.50、 FeCr55C50。中碳鉻鐵：FeCr69C1.0、 FeCr55C100、FeCr69C2.0、FeCr55C200、氮化鉻：FeNCr15-B N5.5C0.

10、1Cr60鐵合金基本知識一鉻鐵銘鐵（根據(jù) GB/T5683-1987）1、銘鐵用作煉鋼時的合金加入劑。2、銘鐵按含碳量的不同，分為二十二個牌號，其化學(xué)成分應(yīng)符合下表規(guī)定。類別牌號化學(xué)成分，CrNCNSiWPW范圍IIIIIIIIII微碳FeCr55C360520.031.520.030.040.03FeCr69C0.0663.075.00.0610.030.02FeCr55C660520.061.520.040.060.03FeCr69C0.1063.075.00.110.030.02FeCr55C1060520.11.520.040.060.03FeCr69C0.1563.075.00.15

11、10.030.02FeCr55C1560520.151.520.040.060.03低碳FeCr69C0.2563.075.00.251.50.030.02FeCr55C2560520.25230.040.060.03FeCr69C0.5063.075.00.51.50.030.02FeCr55C5060520.5230.040.060.03中碳FeCr69C1.063.075.011.50.030.02FeCr55C100605212.530.040.060.03FeCr69C2.063.075.021.50.030.02FeCr55C200605222.530.040.060.03FeCr

12、69C4.063.075.041.50.030.02FeCr55C400605242.530.040.060.03高碳FeCr67C6.062.072.0630.030.04FeCr55C60060526350.040.060.04FeCr67C9.562.072.09.530.030.040.06FeCr55C1000605210350.040.060.040.063、銘鐵的物理狀態(tài)：成塊狀供應(yīng)，每塊重1.5kgo中國2007年3月進(jìn)口鉻礦分國別統(tǒng)計2完成日期：2007-10-25 14:44:36中國2007年3月進(jìn)口鉻礦分國別統(tǒng)計如下：國別3月數(shù)量（噸）3月金額（美元）累計數(shù)量（噸）累

13、計金額（美元）印度尼西亞 356.898 63, 486.000 564.858 96, 030. 000 越南 6,465.000 816, 315.000 20,745.000 2,552, 521.000澳 大利亞 38, 763.159 7, 723, 235.000 87, 854.317 16,752, 453.000阿爾 巴尼亞 15,581.632 2, 992, 347.000 55, 074.928 9, 916, 733.000阿 曼 22,651.6313,251, 494.00051, 973.9867, 373, 781.000蒙古 0.000 0.000 14.5

14、30 1, 854.000南 非 115, 892.31018, 585,001.000341,722.64051,997, 545.000哈薩克斯坦 7, 247.339 1,367, 263.000 22, 254.503 4,052, 343.000菲律賓 16,168.8152,445, 372.00024, 007.0943, 664, 873.000土耳其 110, 461.340 23, 396, 806.000 285, 553. 315 54,675, 882.000巴 基斯坦 39, 015.539 8, 836, 515.000 71, 136.67715,129, 45

15、0.000伊朗 0.000 0.000 25, 365.648 6,075, 122.000蘇丹 0.855 2, 507.000 0.855 2, 507.000巴 西 28,105.2354,963, 947.00067, 318.98511,681, 749.000印 度 81, 605.18823, 022,949.000281,188.46868, 578, 660.000合 計 482, 314.941 97,467, 237.000 1,334, 775.804252,551, 503.000硅錳合金（1）概念：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

16、、產(chǎn)量較大的鐵合金。硅錳合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧 劑，又是生產(chǎn)中，低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。硅錳合金 可在大、中、小型礦熱爐內(nèi)采取連續(xù)式操作進(jìn)行冶煉（2）硅錳在國內(nèi)西南地區(qū)較多，云南、貴州、廣西、湖南。生產(chǎn)硅錳 合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭等。（3）常見牌號:FeMn68Si18 FeMn65Si17 FeMn60Si14（4）原料：錳礦、富錳渣、焦炭、硅石、石灰等.一、礦物原料特征錳是元素周期表中第四周期的第七族元素。在自然界中錳有II、III、W 及訓(xùn)價態(tài)，其中以II和W價態(tài)最為常見。錳在空氣中非常容易氧化。在 加熱條件下，粉狀的錳與氯、溴、磷、硫、硅及碳元素都可以化合

17、。錳 在地球巖石圈中以及硅酸鹽相的隕石中表現(xiàn)有強(qiáng)烈的親石性質(zhì)，但在巖 石圈上部則有強(qiáng)烈的親氧性質(zhì)，錳與鐵在巖石圈中以及隕石中雖有許多 相似的化學(xué)性質(zhì)，但錳并不親鐵。在自然界中已知的含錳礦物約有150多種，分別屬氧化物類、碳酸鹽類、 硅酸鹽類、硫化物類、硼酸鹽類、鎢酸鹽類、磷酸鹽類等。但含錳量較 高的礦物則不多?，F(xiàn)就幾種常見的錳礦物敘述如下。軟錳礦四方晶系，晶體呈細(xì)柱狀或針狀，通常呈塊狀、粉末狀集合 體。顏色和條痕均為黑色。光澤和硬度視其結(jié)晶粗細(xì)和形態(tài)而異，結(jié)晶 好者呈半金屬光澤，硬度較高，而隱晶質(zhì)塊體和粉末狀者，光澤暗淡， 硬度低，極易污手。比重在5左右。軟錳礦主要由沉積作用形成，為沉 積錳礦

18、的主要成分之一。在錳礦床的氧化帶部分，所有原生低價錳礦物 也可氧化成軟錳礦。軟錳礦在錳礦石中是很常見的礦物，是煉錳的重要 礦物原料。硬錳礦單斜晶系，晶體少見，通常呈鐘乳狀、腎狀和葡萄狀集合體， 亦有呈致密塊狀和樹枝狀。顏色和條痕均為黑色。半金屬光澤。硬度4 6，比重4.44.7。硬錳礦主要是外生成因，見于錳礦床的氧化帶和沉 積錳礦床中，亦是錳礦石中很常見的錳礦物，是煉錳的重要礦物原料。水錳礦 單斜晶系，晶體呈柱狀，柱面具縱紋。在某些含錳熱液礦脈 的晶洞中常呈晶簇產(chǎn)出，在沉積錳礦床中多呈隱晶塊體，或呈鮞狀、鐘 乳狀集合體等。礦物顏色為黑色，條痕呈褐色。半金屬光澤。硬度3 4，比重4.24.3。水

19、錳礦既見于內(nèi)生成因的某些熱液礦床，也見于外 生成因的沉積錳礦床，是煉錳的礦物原料之一。黑錳礦四方晶系，晶體呈四方雙錐，通常為粒狀集合體。顏色為黑 色，條痕呈棕橙或紅褐。半金屬光澤。硬度5.5，比重4.84。黑錳礦由 內(nèi)生作用或變質(zhì)作用而形成，見于某些接觸交代礦床、熱液礦床和沉積 變質(zhì)錳礦床中，與褐錳礦等共生，亦是煉錳的礦物原料之一。褐錳礦四方晶系，晶體呈雙錐狀，也呈粒狀和塊狀集合體產(chǎn)出。礦 物呈黑色，條痕為褐黑色。半金屬光澤。硬度6，比重4.75.0。其他 特征與黑錳礦相同。菱錳礦三方晶系，晶體呈菱面體，通常為粒狀、塊狀或結(jié)核狀。礦 物呈玫瑰色，容易氧化而轉(zhuǎn)變成褐黑色。玻璃光澤。硬度3.54.

20、5，比 重3.63.7。由內(nèi)生作用形成的菱錳礦多見于某些熱液礦床和接觸交代 礦床；由外生作用形成的菱錳礦大量分布于沉積錳礦床中。菱錳礦是煉 錳的重要礦物原料。硫錳礦等軸晶系，常見單形有立方體、八面體、菱形十二面體等， 集合體為粒狀或塊狀。顏色鋼灰至鐵黑色，風(fēng)化后變?yōu)楹稚瑮l痕呈暗 綠色。半金屬光澤。硬度3.54，比重3.94.1。硫錳礦大量出現(xiàn)在沉 積變質(zhì)錳礦床中，是煉錳的礦物原料之一。二、用途與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)錳礦產(chǎn)品包括冶金錳礦、碳酸錳礦粉、化工用二氧化錳礦粉和電池用二 氧化錳礦粉等。使用錳礦產(chǎn)品的冶金部門、輕工部門和化工部門根據(jù)不 同的用途對錳礦產(chǎn)品有不同的質(zhì)量要求。（一）冶金工業(yè)對錳礦石的

21、質(zhì)量要求用于煉鋼生鐵、含錳生鐵、鏡鐵的礦石，鐵含量不受限制，礦石中錳和 鐵的總含量最好能達(dá)到40%50%。在冶煉各種牌號的錳系合金中，對礦石的含錳量和錘鐵比值有一定的要 求。冶煉中、低碳錳鐵，礦石含錳量36%40%,錳鐵比68.5，磷 錳比0.0020.0036；冶煉碳素錳鐵，礦石含錳量33%40%，錳鐵 比3.87.8,磷錳比0.0020.005；冶煉錳硅合金，礦石含錳量29% 35%，錳鐵比3.37.5，磷錳比0.00160.0048；高爐錳鐵，礦石含 錳量30%，錳鐵比27，磷錳比0.005。（二）化工及輕工部門對錳礦石的質(zhì)量要求化學(xué)工業(yè)上主要用錳礦石制取二氧化錳、硫酸錳、高主酸鉀，其次

22、用于 制取碳酸錳、硝酸錳和氯化錳等?；ぜ壎趸i礦粉要求MnO2含量 大于 50%（表 3.3.3），制硫酸錳時，F(xiàn)e Al2O3 CaO MgO0.1%；制高錳酸鉀時，F(xiàn)e5%、SiO25%、Al2O34%。天然二氧化錳是制造干電池的原料，要求MnO2含量越高越好。對Ni、 Cu、CO、Pb等有害元素一般廠定標(biāo)準(zhǔn)為：CuV0.01%、NiV0.03%、CoV0.02%、PbV0.02%。礦粉的粒度要小于 0.12mm。三、礦業(yè)簡史錳礦物的利用歷史十分悠久，據(jù)文獻(xiàn)記載，世界上利用錳礦物最早的國 家有埃及、古羅馬、印度和中國。我國利用錳礦物的歷史可追溯到距今 約45007000年前后新石器時代

23、的仰韶文化(彩陶文化)時期。由于 軟錳礦呈土狀，它的顏色呈黑色，極易染手，在古人看來，這是一種奇 妙的陶器著色顏料?？墒清i元素的發(fā)現(xiàn)卻比較晚，到1774年才由瑞典礦物學(xué)家甘恩 (J.G.Gahn)從軟錳礦中還原出了金屬錳錳在鋼鐵工業(yè)上的應(yīng)用是各國冶金學(xué)家?guī)资瓴恍概Φ慕Y(jié)果。1875 年以后，歐洲各國開始用高爐生產(chǎn)含錳15 %30 %的鏡鐵和含錳達(dá) 80%的錳鐵。1890年用電爐生產(chǎn)錳鐵，1898年用鋁熱法生產(chǎn)金屬錳， 并發(fā)展了電爐脫硅精煉法生產(chǎn)低碳錳鐵。1939年開始用電解法生產(chǎn)金 屬錳。最早開采的錳礦山是美國田納西州惠特福爾德(Whitifeld)錳礦，始采 于1837年，到1884年錳礦

24、石年產(chǎn)量已達(dá)4萬t。印度也是開采錳礦較 早的國家之一，始采于1892年。第一次世界大戰(zhàn)前，印度出口錳礦石 一直居世界首位。1928年以后其地位被原蘇聯(lián)所取代。從本世紀(jì)20年 代末原蘇聯(lián)的錳礦石產(chǎn)量一直居世界領(lǐng)先地位。此外，開采錳礦石比較 早的還有巴西、加納、澳大利亞、南非和加蓬等國。我國錳礦的地質(zhì)找礦工作開始得也比較早，據(jù)所見資料，從1886年開 始，并于1890年首先在湖北興國州（今陽新）發(fā)現(xiàn)錳礦，隨后于1897 年和1907年又先后在湖南發(fā)現(xiàn)安仁、攸縣和常寧、耒陽錳礦；1910 年發(fā)現(xiàn)廣西防城大直、欽州黃屋屯錳礦；1913年和1918年，前后發(fā)現(xiàn) 了湖南湘潭上五都錳礦（1937年改稱為湘潭

25、錳礦）和廣西木圭、江西 樂華錳礦。我國老一輩地質(zhì)工作者，如朱庭祜、王曉青、田奇玲王雋、 李殿臣、李四光等等對湖南、廣東、廣西、江蘇、江西等地做了大量錳 礦地質(zhì)調(diào)查，初步了解了我國一些錳礦產(chǎn)地及其錳礦石質(zhì)量，探討了錳 礦床的成因。大規(guī)模的錳礦地質(zhì)勘查工作是在新中國成立以后。從1950年廣西工業(yè) 廳對桂平木圭錳礦、華東地測處對南京棲霞錳礦、西南工業(yè)廳對貴州遵 義錳礦進(jìn)行勘查開始，經(jīng)過近50年廣大地質(zhì)工作者的努力，到1996 年底，全國錳礦地質(zhì)勘查投入約6.8億元，機(jī)械巖心鉆探工作量約190 多萬m，累計探明錳礦石6.48億to我國最早開采的錳礦山是湖北陽新錳礦，始采于1890年，后因質(zhì)量不 佳，不

26、久即行停采。陽新錳礦停采后，漢冶萍煤鐵廠礦公司為了解決錳 礦原料，于1908年在湖南常寧曲潭設(shè)常耒錳礦采運(yùn)局，開采常寧一耒 陽一帶錳礦。1913年在湖南湘潭上五都發(fā)現(xiàn)錳礦后，1914年即由新組 建的裕 礦業(yè)公司負(fù)責(zé)開采，到1917年已初具規(guī)模，日產(chǎn)錳礦石百余 噸，最高年產(chǎn)達(dá)3萬t，僅19161927年的12年間，運(yùn)銷日本八幡制 鐵所的錳礦石就達(dá)14.3萬t （礦石品位不低于45%）。據(jù)查閱資料表明，1949年以前全國曾開采過錳礦的地區(qū)有：湖北、湖 南、廣西、廣東、江蘇、江西、福建、貴州、河北和遼寧。據(jù)不完全統(tǒng) 計，從1912年到1945年的33年間，我國共開采錳礦石140萬t （表 3.3.5

27、），年均產(chǎn)量4.2萬t，最高年產(chǎn)7.43萬t （1927年），主要集中 于桂、湘、贛、遼、粵、蘇6個省（區(qū)），合計135.8萬七，約占全國 總產(chǎn)量的96.8%，其中又以桂、湘兩地為最多，占全國總產(chǎn)量的65.4%。錳硅合金俗稱硅錠合金（1）用途適用于煉鋼及鑄造作合金劑、復(fù)合脫氧劑和脫硫劑（2）牌號和化學(xué)成分見表。錳硅合金的牌號和化學(xué)成分牌號化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）MnSjCPSIIImFeMn64Si2760.O 67.O25.0 28.0O.5O.10O.150.25O.04FeMn67Si2363.0 70.O22.0 25.00.70.100.150.25O.04FeMn68Si2265.0 72.020.0