低碳锰硅合金标准
中低碳锰铁技术操作规程
中低碳锰铁技术操作规程1成品规格1.1牌号及化学成分中低碳锰铁按锰及杂质含量不同，分低碳锰铁、中碳锰铁六个牌号。
其化学成分应符合表I规定。
表1 中低碳锰铁（GB/T3795-2006）高纯锰铁分为两个牌号，其化学成分应符合表2规定需方如对化学成分有特殊要求，可由供需双方另行商定。
表2高纯锰铁1.2物理状态表3中低碳锰铁成品粒度范围1.2.1中低碳锰铁一般以块状交货，也可以粒状交货，其供货粒度应 符合表3的规定。
122需方如对粒度有特殊要求，可与供方协商。
2原料技术条件 2.1锰矿2.1.1对锰矿石的要求根据所生产的中低碳锰铁牌号不同，入炉锰矿石也相应地分为七 种牌号，其主要质量指 标应符合表4规定。
表4入炉锰矿技术要求2.1.2锰矿的粒度5〜80 mm,水分小于3%2.1.3锰矿中不得混有硅石和碳质杂物。
2.2锰硅合金2.2.1化学成分生产不同牌号的中锰所用锰硅合金的化学成分如表5所示表5锰硅合金化学成分2.2.2物理状态正常情况下锰硅合金呈液态兑入中锰炉内，要求液态锰硅合金表面无渣。
2.3石灰2.3.1 化学成分：石灰CaO85cYo, SiO 2.0cYo P< 0.005%;粒度10〜60 mm;要求石灰粒度均匀，其中小于10 mm的粉末不大于5%生、过烧不超过总量的5%232物理状态：粒度在10~50 mm生烧不超过5%不得带有碳质夹杂物、煤渣。
3配料3.1 原料配比由电炉技术员计算，经分厂技术组审核，生产厂长同意后，共同确定实施。
当炉料化学成分、水分、炉渣碱度、炉况等有较大变化时，当班冶炼班长对料比可做适当调整。
3.2要求原料称量准确，料批中配料误差不超过士2 kg。
3.3班长要经常检查原料变化情况，如有变化及时处理。
3.4配料工应经常观察原料变化情况，发现问题应及时向班长汇报。
3.5配料应按石灰、锰矿顺序进行，配料平台应有破碎好的锰硅合金，留作备用。
3.6原料配比及消耗数量要如实填写在冶炼卡片上。
锰硅合金中的锰、硅、磷含量的快速检测方法
锰硅合金中的锰、硅、磷含量的快速检测方法赵晶晶;宁海龙;常健辉【摘要】建立一种快速测定锰硅合金中主量、次量元素的方法.样品经溶解后,用电感耦合等离子体发射光谱法测定锰硅合金中的硅、磷含量,用自动电位滴定法测定锰硅合金中的锰含量.该方法用于两种标准物质YSBC18603-08和GSB03-1946-2005的实际分析,Mn,Si,P的测定值与标准值吻合,RSD( n=11)为0.147％～1.42％;Mn,Si,P的回收率95.8％～99.64％.与现行国标方法相比,分析周期短,适用于大宗锰硅合金进出口检验的要求.【期刊名称】《现代仪器与医疗》【年(卷),期】2012(018)004【总页数】4页(P80-83)【关键词】锰硅合金;锰;硅;磷;电感耦合等离子体发射光谱法;自动电位滴定法【作者】赵晶晶;宁海龙;常健辉【作者单位】阿拉山口检验检疫局阿拉山口 833418;阿拉山口检验检疫局阿拉山口 833418;中哈管道有限责任公司阿拉山口 833418【正文语种】中文【中图分类】TH83锰硅合金是由锰、硅、铁、磷及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。
锰硅合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。
随着中国经济的发展，汽车、道路、建筑、房地产等市场的持续发展，对钢铁的需求量将继续增大，因而对锰硅合金的需求也会持续增大。
锰是炼钢过程中最主要的脱氧剂之一，几乎所有的钢种都需要用锰来脱氧。
硅是生铁和碳钢中仅次于锰的最重要的合金元素。
锰、硅、磷的含量是评价锰硅合金质量的重要指标。
现有的对锰硅合金中锰、硅、磷含量的检测方法，多采用对不同元素逐一样品前处理，再测定，而且测定方法较为复杂，不利于口岸的快速通关。
例如现行国标方法GB/T5686.1[1]采用滴定法测定锰含量，方法1电位滴定法使用氢氟酸及高氯酸，有一定的危险性，而且使用的电位滴定仪自动化程度较差。
我国锰系合金生产工艺介绍
我国锰系合金生产工艺介绍锰铁：锰和铁组成的铁合金。
主要分类：高碳锰铁（含碳7%）、中碳锰铁（含碳1.0～1.5%）、低碳锰铁（含碳0.5%）、金属锰、镜铁、硅锰合金。
高炉冶炼一般采用1000米3以下的高炉，设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。
锰矿石在由炉顶下降的过程中，高价的氧化锰（MnO2，Mn2O3，Mn3O4）随温度升高，被CO逐步还原到MnO。
但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属，所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度，为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比（1600公斤/吨左右）和风温（1000℃以上）。
为降低锰损耗，炉渣应保持较高的碱度（CaO/SiO2大于1.3）。
由于焦比高和间接还原率低，炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉高，炉顶温度也较高（350℃以上）。
富养鼓风可提高炉缸温度，降低焦比，增加产量，且因煤气量减少可降低炉顶温度，对锰铁的冶炼有显著的改进作用。
电炉冶炼近年来，国内外众多铁合金厂家就如何在硅锰冶炼中提高锰元素回收率，进行了深入的研究和时间。
虽然在工艺配比、渣型选择、配送点制度等方面存在不尽相同的观点，但这些厂家均通过时间提高了回收率。
“精料入炉，优化配料”是合金生产的发展方向之一，不同理化性能原料的搭配在很大程度上影响着铁合金的各项经济技术指标。
提高入炉有效功率。
电炉设备参数和电器操作制度对炉内冶炼熔池温度影响较大，温度差异直接影响化学反应速率。
根据设备参数及实际原料条件合理地选择供电制度，确定合适的二次电压、二次电流、有功功率，使电炉熔池和极心圆功率密度达到最理想状态，电炉甚至可以通过超负荷运行来确保熔池达到足够高的冶炼温度。
温度越高，MnO和SiO2还原进入合金的程度越大，其中MnO和SiO2对还原温度的要求更高。
在铁合金电炉内，主要存在由电能向热能的转化，即提高有效入炉功率有利于提高炉膛温度，同时有利于促进Mn和Si的还原。
选择合理的工艺制度。
锰硅合金炉料配比以精料入炉为原则，入炉原料的有效成分应包括Mn、Fe、SiO2的总和（下问题到的有效成分皆同上），有效成分越高，即主要元素的富集度越高，越有利于增大锰矿石还原反应速率，MnO和SiO2还原形成合金的程度越深。
铁合金、电解金属锰行业规范条件-中华人民共和国工业和信息化部
附件1铁合金、电解金属锰行业规范条件为促进铁合金、电解金属锰行业结构调整和优化升级，引导和规范铁合金、电解金属锰企业投资和生产经营，依据国家相关法律法规、产业政策和标准规范，制定本规范条件。
一、总则（一）本规范条件适用于新（改、扩）建铁合金、电解金属锰生产企业。
鼓励现有企业对照本规范条件有关要求积极进行技术改造，努力提升工艺技术、节能环保、安全生产等水平。
（二）本规范条件所称铁合金是指采用矿热炉生产的硅铁、工业硅、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、镍铁，其他铁合金品种（含高炉生产的镍铁）暂不纳入规范条件。
（三）本规范条件所称电解金属锰是指锰矿酸浸获得锰盐溶液，经电解槽电解生产的金属锰。
二、生产布局（一）铁合金、电解金属锰生产企业须符合全国主体功能区规划、区域规划、土地利用规划、节能减排规划、环境保护规划、安全生产规划等规划要求。
（二）铁合金、电解金属锰生产企业应布设在工业园区或工业集中区内。
在依法依规设立的自然保护区、风景名胜区、文化遗产保护区、饮用水水源保护区、生态功能保护区，以及森林公园、地质公园、湿地公园等特殊保护地，不得建设铁合金、电解金属锰生产企业。
（三）铁合金、电解金属锰生产企业卫生防护距离应符合相关国家标准和规范要求。
三、工艺装备（一）主体工艺装备1.硅铁、工业硅矿热炉应采用矮烟罩半封闭型，锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁矿热炉应采用全封闭型，镍铁矿热炉采用矮烟罩半封闭或全封闭型，矿热炉容量≥25000千伏安（革命老区、民族地区、边疆地区、贫困地区矿热炉容量≥12500千伏安），同步配套余热和煤气综合利用设施。
2.电解金属锰单条生产线（1台变压器）规模应达到10000吨/年及以上，单个厂区生产规模达到30000吨/年及以上；化合槽有效容积≥250立方米，配备酸雾吸收装置。
（二）环保、节能、安全及综合利用设施1.铁合金生产原料的贮存应采用封闭料场，加工处理采用高效节能的预处理系统，配料和上料采用自动化控制操作系统；原料加工处理、配料、上料等粉尘产生部位，配备除尘及回收处理装置。
锰铁的生产
锰铁的生产锰和铁组成的铁合金，在炼钢中用作脱氧剂和合金添加剂，是用量最多的铁合金。
冶炼锰铁用的锰矿一般要求含锰40%^50%锰铁比大于7,磷锰比小于0.003 。
冶炼前，碳酸锰矿要先经焙烧，粉矿需经烧结造块。
含铁含磷高的矿石一般只能搭配使用, 或通过选择性还原得低铁低磷的富锰渣。
冶炼时用焦炭作还原剂,某些厂也配用瘐煤或无烟煤。
辅助原料主要为石灰, 冶炼锰硅合金时一般要配加硅石。
锰铁产品按不同含碳量分为碳素、中碳、低碳三类。
在锰系铁合金名常用的还有锰硅合金、镜铁和金属锰。
碳素锰铁国际上一般标准为含75%^80%我国为适应锰矿品位低的原料条件，规定了含锰较低的牌号（电炉锰铁含锰65%以上，高炉锰铁含锰50%以上）。
冶炼碳素锰铁过去主要用高炉，随着电力工业的发展，用电炉的逐渐增多。
目前西欧和我国用高炉为主，挪威、日本都用电炉，原苏联、澳大利亚、巴西等国新建锰铁工厂也采用电炉。
一、高炉冶炼一般采用1000m3以下的高炉，设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。
锰矿石在电炉顶下降的过程中，高价的氧化锰（MnO，MnO, MnsO）随温度升高，被CO逐步还原到MnO但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属，所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度，为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比（1600kg/t ）左右和风温（1000 E以上）。
为降低锰损耗，炉渣应保持较高的碱度（CaO/SiQ大于1: 3）。
由于焦比高和间接还原率低，炼锰铁高炉的煤气产率和CO量比炼铁高炉为高，炉顶温度也较高（350C以上）。
富气鼓风可提高炉缸温度，降低焦比，增加产量，且因煤气量减少可降炉顶温度，对锰铁的冶炼有显著的改进作用。
电炉冶炼锰铁的还原冶炼有熔剂法（又称低锰渣法）和无熔剂法（高锰渣法）两种。
熔剂法原理和高炉冶炼相同，只是以电能代替加热用的焦炭。
通过配加石灰形成高碱度炉渣（CaO/SiQ为1.3〜1.6 ）以减少锰的损失。
无熔剂法冶炼不加石灰，形成碱度较低（CaO/SiQ v 1.0 ）含锰较高的低铁低磷富锰渣。
ICP-AES法测定低碳锰铁中磷、铁、硅
６９ ］ 及稀硫硝混酸［ 硝酸） （ ： ４ （ ： 硫酸） Ｖ 水 ） ：（ ＝ ８４ ：５ ］ 进 行 溶样 条件 实验 。 ：０ ９２ ２ ２ 溶样 酸 物理性 质 的影 响 ． 液体 的物 理 性 质尤 其 是 密 度 、 度 的 变化 可 导 黏 致部分基体受到干扰。无机酸中硫酸对谱线强度 的 影 响较 大 。 为验证 各 溶 样 酸 对 谱 线 强 度 的 影 响 ， 分 别 在各 溶样 酸 中加 入质 量浓 度 为 ５ ｇｍＬ的磷 、 、 １／ ｘ 铁
杯中， 加入稀硫硝混合酸［ （ 硝酸） 硫酸）Ｖ 水） ： （ ：（ ＝ ８４ ：５ ］０ｍ 置 于 电 热 板 上 ， 温 加 热 至 试 样 ：０ ９ ２ ８ Ｌ， 低
收 稿 日期 ：０ １ ８０ ２ １ － －２ ０
作者 简介 ： 郝荷芳 ， ，９６年 出生 ，９ １年毕业于太 原理工 大学 ， 女 １６ １９ 学 士学位 ， 工程师 ， 现主要从事矿产、 化工、 冶金产品的分析与检验工作 。
硅 标 准溶 液 ， 进行 各元 素 的谱线 扫描 。结 果 表 明 ， 各
Ｇ ２ ２ － （６ １ ］ １ ０ ｇｍ ； ６０ ０９ ２ ０ ） ： ００ｌ ／ Ｌ 硅标准溶液［ Ｓ ０ ｘ ＧＢ Ｇ ２０ －０ １０ ） ：０ ｇｍＬ 磷 标 准 溶 液 ［ Ｓ ６０ ７９ （４ １ ］ ５ ０ Ｉ／ ； ￣ ＧＢ Ｇ ２ ０ －０ １０ ） ： ０ ｇ ｍＬ 硝 酸 质 量 浓 度 ： ６ ０ ９９ （ ５ ２ ］ １０ ０ Ｉ ／ ； ｘ 约 １４ ／ ； 酸质量 浓 度 ： １ ８ ／ Ｌ； ． ２ｇ ｍＬ 硫 约 ． ４ｇ ｍ 实验 用 水 ： 馏水。 蒸
锰系铁合金冶炼工艺
4MnO2· 2H2O
MnCO3+附着水
H2O
H2O
MnCO3
MnO
100 ～150 ℃H2O来自≥525 ℃CO2
3 硅锰合金生产原理与工艺
硅锰铁合金的用途 1) 复合脱氧剂（炼钢预脱氧） 2) 中间合金（中低碳锰铁还原剂）
锰硅铁合金常用牌号：FeMn68Si18, FeMn64Si14, FeMn60Si28 硅锰冶炼的原料：锰矿（富锰渣），硅石，焦炭，石灰等 锰硅铁合金冶金原理： 总反应：MnO·SiO2 + 3C = MnSi(Fe) + 3CO MnO·SiO2 + 4/3C = 1/3Mn3C + SiO2 + CO (低温) SiO2 + 2C = Si + 2CO (高温) 1/3Mn3C + Si = MnSi + 1/3C (Mn3C是中间产物)
<0.003
可直接用于冶炼电炉或高炉锰铁合金
2.中磷中铁锰矿石
3-5
0.003- 0.005
可用于冶炼高碳锰铁或配矿冶炼锰合金
3.高磷高铁锰矿石
<3
>0.005
不能直接用于冶炼锰铁合金，往往采用 二步冶炼。(1)炼制成低磷低铁富锰渣 (2)再冶炼锰质合金。
我国锰矿资源量大，但锰品位较低。
锰矿的评价
钢灰色
3.9
单斜
4~6
褐锰矿
Mn2O3
黑棕色
4.7~4.9
四方
6~6.5
黑锰矿
Mn3O4
黑色
4.7~4.8
四方
5
水锰矿
Mn2O3·3H2O
钢灰色
4.2~4.4
低磷低碳锰硅合金(高硅硅锰)
低磷低碳锰硅合金(高硅硅锰)低磷低碳锰硅合金（高硅硅锰合金）技术操作规程1牌号及化学成分（见表1）表1 低磷低碳锰硅合金牌号和化学成分(%)┏━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃┃┃化学成分┃┃品种┃牌号┃┃┃┃┣━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━┫┃┃┃ Mn ┃ Si ┃ C ┃ P ┃┣━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━┫┃┃ FeMn60Si28 ┃ 60 --62 ┃≥28 ┃≤0. 050 ┃≤0. 050 ┃┃高硅锰硅合金I ┃┃┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━┫┃┃ FeMn58Si28 ┃ 58～60 ┃≥28 ┃≤0. 050 ┃≤0. 050 ┃┣━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━┫┃┃ FeMn60Si28 ┃ 60～62 ┃≥28 ┃≤0. 080 ┃≤0. 080 ┃┃高硅锰硅合金II ┃┃┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━┫┃┃ FeMn58Si28 ┃ 58～60 ┃≥28 ┃≤0. 080 ┃≤0. 080 ┃品种牌号化学成分Mn Si C P 高硅锰硅合金IFeMn60Si28 60～62 ≥28 ≤0.050 ≤0.050FeMn58Si28 58～60 ≥28 ≤0.050 ≤0.050 高硅锰硅合金IIFeMn60Si28 60～62 ≥28 ≤0.080 ≤0.080FeMn58Si28 58～60 ≥28 ≤0.080 ≤0.080 2锰矿技术条件（含喂线因素）（见表2）表2锰矿技术条件(%)品种牌号Mn/Fe范围P/Mn ≤高硅锰硅合金I FeMn60Si28 8.5～10 0. 0008 FeMn58Si28 7.5～9 0. 00085.3.8 将出铁包拉出脱磷处理站，测包内铁水温度。
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低碳锰硅合金标准
一、化学成分
低碳锰硅合金的化学成分应符合规定。
其中，碳含量应控制在
0.20%以下，磷含量应控制在0.04%以下，硫含量应控制在0.03%以下。
二、物理性能
低碳锰硅合金的物理性能应符合规定。
其中，密度以7.85g/cm³为标准，热导率应低于140W/(m·K)，电阻率应大于1.0×10^-6 Ω·m。
三、力学性能
低碳锰硅合金的力学性能应符合规定。
其中，抗拉强度应大于等于450MPa，屈服强度应大于等于250MPa，延伸率应大于等于25%。
四、铸造性能
低碳锰硅合金具有良好的铸造性能，可在较高的浇注温度下进行铸造，且在较宽的温度范围内具有较好的流动性。
适于各种铸型，如砂型、金属型、压力铸造等。
五、热处理
低碳锰硅合金可通过热处理进行强化或改善其综合性能。
常用的热处理工艺包括固溶处理、时效处理等。
热处理应在保证材料质量的前提下进行，并严格遵守相应的工艺规范。
六、耐腐蚀性
低碳锰硅合金在大气、海水等环境下的耐腐蚀性较好，但在某些腐蚀介质中可能需要进行适当的防腐蚀处理。
在使用过程中，应关注材料的腐蚀行为，并根据使用环境选择合适的防腐蚀措施。
七、环保要求
低碳锰硅合金在生产过程中应尽量减少有害物质的排放，并采取相应的环保措施。
生产厂家应遵守国家相关环保法规，确保生产过程中的环保要求。
八、安全卫生
低碳锰硅合金在生产、使用过程中应关注安全卫生问题。
生产厂家应遵守国家相关安全卫生法规，确保工人和用户的安全健康。
同时，用户在使用过程中也应关注安全操作规程，确保安全使用。
九、质量检测
低碳锰硅合金的质量检测应按照相应的标准进行。
生产厂家应进行严格的质量控制，确保产品符合质量要求。
用户在使用过程中也应进行质量检测，以确保材料的质量可靠性。