5 第五章 锰系铁合金冶炼工艺
锰铁合金
锰铁合金工业的污染核算目录第一节我国铁合金及锰系铁合金行业综述 (1)第二节锰铁合金的基础 (3)一锰铁的概念： (3)二锰铁的分类： (4)第三节锰铁合金的原料 (5)第四节锰铁合金的生产工艺流程 (7)一锰铁合金的生产原理 (7)二锰铁合金的生产流程 (7)第五节锰铁合金工业的环境污染 (15)一锰铁合金工业的废气污染 (21)二锰铁合金工业的废水污染 (21)三锰铁合金工业的废渣污染 (22)第六节锰铁合金工业的污染治理 (23)一废气的处理 (23)二废渣的处理 (24)三废水的处理 (24)第七节锰铁合金其他相关知识 (26)一锰铁合金冶炼污染流程节点图 (26)二锰系铁合金连续成形技术的设备研制 (26)第一节我国铁合金及锰系铁合金行业综述2006年，我国共生产铁合金1433.2万吨，比2005年的1067万吨增长34.32%。
2006年，我国共进口锰矿石621.26万吨，比2005年的457.84万吨增长35.69%。
2006年，锰系铁合金总产量预计为605万吨，当年出口量为80.25万吨，占锰系铁合金总产量的13.26%，出口量比2005年增加了47.03%。
锰矿:在上下游商家的持续拉锯战中，三月锰矿行情疲态尽显，成交量始终未能得以突破，港口出货速度缓慢。
价格方面，受BHP三月锰矿报价大幅下滑影响，三月澳洲、南非等主流国家锰矿现货市场价格跌幅明显（1-3元/吨度），马来西亚等非主流锰矿价格相对保持平稳。
一下游市场虽然三月锰合金招标价格较二月持稳，但自二月初，钢厂对于锰合金采购量持续减少，直接导致硅锰及锰铁合金成交价格的下滑。
整个三月，硅锰及锰铁整体跌幅在200元/吨左右，滞销现象十分明显。
有合金厂负责人称，三月锰合金市场已经倒挂，对于锰矿采购需求保持低位。
至三月下旬，四月钢厂采购价格相继出炉。
受南方地区丰水期电价即将下调、钢厂锰合金库存充足以及BHP三四月锰矿报价大跌等诸多外界因素影响，四月钢厂对锰系产品采购价格在三月基础上再现200元/吨跌幅，锰合金厂家叫苦不迭，锰矿需求进一步走低。
铁合金生产工艺
铁合金生产工艺铁合金是一种重要的金属材料，具有较高的强度、耐磨性和耐腐蚀性，广泛应用于机械制造、汽车工业、建筑领域等。
铁合金的生产工艺包括选矿、炼铁和冶炼。
首先是选矿。
在选矿过程中，主要通过物理方法将原始矿石中的杂质（如硅、锰、磷等）和有用成分（如铁）分离。
常见的选矿方法包括重选、磁选和浮选。
重选是根据矿石的密度和重力分离效应进行的；磁选是利用矿石和磁性物质之间的磁性差异分离；浮选则是通过泡沫剂促使有用成分被吸附在气泡上，被分离出来。
矿石通过选矿后，可以得到含有高浓度铁的矿石。
接下来是炼铁。
炼铁是将铁矿石转化成液态铁的过程。
炼铁主要有两种方法，即高炉法和直接还原法。
高炉法广泛应用于工业生产中，主要是将铁矿石、焦炭和石灰石放入高炉中进行还原反应，产生液态铁和冶金渣。
而直接还原法则是通过在高温下将铁矿石与还原剂（如天然气或煤）反应，直接得到液态铁。
最后是冶炼。
在冶炼过程中，将液态铁与其他金属材料进行混合，得到所需的铁合金。
常见的混合材料有钢渣、废钢、镁、硅等。
冶炼过程一般包括炉前处理、熔化和凝固三个步骤。
在炉前处理中，将加入的材料进行预处理，以满足冶炼的要求。
在熔化步骤中，通过高温将材料熔化，并进行冶炼反应。
在凝固步骤中，冶炼好的铁合金通过冷却，形成固体材料。
铁合金生产工艺中，需要掌握一系列的技术和设备。
例如，在选矿过程中，需要使用磁选机、重力选矿机等设备。
在炼铁过程中，需要高炉、直接还原炉等设备。
在冶炼过程中，需要使用电炉、感应炉等设备。
此外，还需要了解和掌握各种材料的性质和配比，以及各个炉子的操作技能和控制方法等。
铁合金生产工艺的发展也在不断改进和创新。
例如，近年来，采用高温焙烧还原法和重力磁选法，在选矿过程中实现更高效、更节能的分离。
另外，在冶炼过程中，采用了数字化控制和自动化技术，提高了生产效率和产品质量。
总之，铁合金生产工艺是一个复杂的过程，包括选矿、炼铁和冶炼三个步骤。
生产工艺需要掌握一系列的技术和设备，并不断改进和创新，以满足市场需求，并提高生产效率和产品质量。
铁合金冶炼
铁合金冶炼铁合金冶炼ferroalloy smelting铁合金根据产品品种和质量要求采用不同的冶炼方法，主要有碳还原法(高炉、电炉)、金属热还原法和电解法;并可采用脱硅精炼、吹氧、真空固态脱碳等方法进行精炼。
某些合金元素在矿石中含量很低，必须先进行富集，包括选矿和湿法冶金或火法冶金处理，提取纯净的氧化物或其他中间产品，再行冶炼。
高炉冶炼产品有锰铁、镜铁(含锰30,以下的锰铁)、低硅硅铁(含硅10,15,)和镍铁等等(见高炉炼铁。
电炉还原冶炼铁合金产品绝大部分用还原电炉冶炼。
产品有硅铁、碳素锰铁、锰硅合金、碳素铬铁、钨铁、硅铬合金、硅钙合金、磷铁等。
在还原电炉内用矿石配加焦炭或其他碳质还原剂依靠电能加热进行冶炼。
运行时电极插入炉料，除电极端部和焦炭颗粒之间产生电弧外，主要通过炉料和炉渣的电阻热加热。
还原时锰和铬等元素同时与碳结合成碳化物,因此冶炼锰铁、铬铁时,得到的是含碳高的产品。
炼得的铁合金熔液和熔渣每隔一定时间从出铁口放出。
熔点特高的铁合金(如钨铁不能放出，则用取铁法或结块法生产。
为了保持电极合理深插、炉况稳定，必须控制好炉膛电阻。
炉膛电阻受炉料组成、还原用炭的种类及其粒度和数量、炉渣的化学成分、炉膛尺寸和电极间距、炉内温度分布等因素的影响。
用作还原剂的焦炭同时是炉料中传导电能并对炉膛电阻起主要影响的因素。
焦炭颗粒较细有利于在炉料中均匀分布而且具有较高的电阻率。
电阻率较高的焦炭，例如低温焦、煤气焦，或配加煤、木炭、木片，可以提高炉膛电阻，有利于电极深插(见铁合金电炉)。
金属热还原法用铝或硅作还原剂进行金属氧化物的还原。
由于反应激烈、集中，释放出大量热能，产生高温，在一定条件下还原反应可自动进行，使金属和炉渣全部熔化，炼得铁合金产品。
铝热法用铝作还原剂,反应一般都能自动进行,用不加热的反应器冶炼，所以又称炉外法。
常用于钛铁、钼铁、高钒铁、硼铁和金属铬等的生产。
铝热法冶炼设备是简单的铁制圆筒形熔炼反应器，由两个半筒或几部分组成。
主要锰业加工产品的用途及生产方法简介
主要锰业加工产品的用途及生产方法简介1、锰系铁合金①用途：主要用于钢铁行业。
作为钢铁冶炼添加剂，主要起脱氧、脱硫及合金化成分作用。
②生产方法：通常采用电热有渣法生产。
在电炉内，入炉原料含硅锰矿石、富锰渣、焦炭在电炉的高温作用下，锰和硅的氧化物同时被焦炭中的碳还原出来而得到锰硅合金。
将出炉液态合金铸锭、冷却脱膜、精整破碎、分级、包装即可制得成品铁合金。
2、硫酸锰①用途：硫酸锰按商业用途分为农肥与饲料级、工业级两大类，主要用于农肥、饲料、精细化工及医药。
②生产方法：一般采用还原焙烧法生产。
将锰矿磨细至-120目，磨细后的锰矿粉与一定细度的煤粉混合，进入炉内焙烧还原，焙烧还原料经保护冷却后，与一定浓度的硫酸溶液加热浸出，将浸出浆料进行固液分离并洗涤，用硫酸锰溶液进行净化除杂，将合格的硫酸锰溶液进行蒸发、结晶，再经过离心脱水、烘干、粉碎包装即可制得成品硫酸锰。
3、电解金属锰①用途：金属锰分为含锰99.7%普通级和99.9%高纯级两类，主要用于以不锈钢为主的特种钢和以铝锰合金（易拉罐材）为主的有色合金，高纯级主要用于信息产业和照明用的软磁产品。
②生产方法：采用电解法生产。
将碳酸锰矿粉与硫酸化合浸出制取硫酸锰溶液、硫酸锰溶液经粗滤、硫化、精滤、净化等工序进行固液分离，获得符合要求的电解液。
电解液（硫酸锰溶液）在电解槽内电解还原成金属锰，电积于阴极板的金属锰片经钝化、漂洗、干燥、剥离、包装即可制得成品电解金属锰。
4、电解二氧化锰①用途：电解二氧化锰具有良好的放电性能，是制造高功率高放电性能干电池和可充电电池的关键原料。
主要用于一次性碱锰电池及新型产品锂锰二次电池。
另外，还用于电子工业制造磁性材料和磁性元器件。
②生产方法：采用电解法生产。
将原料碳酸锰矿粉（-120目）用硫酸浸出得到硫酸锰粗液，在浸出和净化时分别加入各种不同的除杂剂除去溶液中的铁和钴、镍、钼、铜等重金属杂质，经多次过滤、净化获得纯度很高的硫酸锰电解液，再进入电解槽进行电解，在阳极析出无汞电解二氧化锰（半成品）。
铁合金生产工艺与设备
铁合金生产工艺与设备
铁合金是一种含有铁和其他合金元素的材料，广泛应用于钢铁行业和其他领域。
铁合金生产涉及到多个环节和工艺步骤，同时需要使用一系列的设备来完成。
铁合金生产的工艺流程通常包括原料准备、熔炼、浇铸和后处理等步骤。
下面将对每个步骤进行详细描述：
1. 原料准备：铁合金的原料通常包括铁矿石、合金元素和还原剂。
铁矿石经过破碎、磨矿和磁选等处理后，与合金元素（如硅、锰等）和还原剂（如焦炭）按一定比例混合。
同时，根据需要进行化验分析，确保原料的质量和合理配比。
2. 熔炼：原料经过配料后，进入熔炼炉中进行加热熔化。
熔炼一般采用电炉、高炉或转炉等设备。
其中，电炉主要用于生产高合金铁，高炉适用于大规模生产铸铁，转炉适用于生产铸钢。
3. 浇铸：熔化的金属液通过铁水包或者废钢包装入浇铸机中，然后进行浇铸。
浇铸一般分为两种：连续浇铸和间歇浇铸。
连续浇铸适用于大规模连续生产，间歇浇铸适用于较小量的特殊合金的生产。
4. 后处理：浇铸后，铁合金需要进行冷却、固化和除渣等处理。
此外，还需要对产品进行打磨、修整和品质检测等工序，确保产品达到规定的技术要求。
在铁合金生产中，使用的设备包括破碎机、磁选机、磨矿机、
电炉、高炉、转炉、浇铸机、冷却装置、除渣设备、打磨机、质检设备等等。
这些设备在生产过程中充当了不同的角色，以确保合金的质量和生产效率。
总而言之，铁合金生产工艺涉及到原料准备、熔炼、浇铸和后处理等多个步骤，同时需要使用一系列的设备来完成。
这些工艺和设备的合理运用，对于铁合金的质量和生产效率起着至关重要的作用。
《冶金原理及工艺》第五章 典型合金的熔炼工艺 (4)
ZrCl4的方法受到限制。
有人认为这种腐蚀性夹杂物是反应产物MgCl2，经过静 置、精炼或重熔仍不能使其从镁液中清除。
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b. 加入氟锆酸钾 常用的是K2ZrF6和其他卤盐的混合物。在合金液表面加 入K2ZrF6时，发生下列反应，使锆进入合金液中：
K2ZrF6 + 2Mg→2KF • MgF2 + Zr 此外，反应后会产生中间产物，反应如下：
(3) 镁合金的熔剂 镁合金熔炼时用的熔剂分覆盖剂和精炼剂两大类。传统 的熔剂都是用无水光卤石(44%~52% NaCl2, 32%~46% KCl)添 加BaCl2、CaF2构成，覆盖、精炼效果尚可，但熔剂熔化时释 放出来的HCl、HF、Cl2等严重污染环境。 近年开发出来的JDMF覆盖剂、JDMJ精炼剂，是以无水光 卤石为基体，添加一些固体化合物，使熔剂的熔点降低、黏 度增加。 这种新型熔剂对镁液来说，兼有熔剂保护与气体保护、 熔剂精炼和气体精炼双重功效，能有效地防止镁合金液的氧 化和提高镁合金的冶金质量，使用中释放出来的有害气体的 含量远低于国家标准，消除了公害，保护了环境。
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⑤ 含锆镁合金的熔炼 现以ZM-1合金为例，含锆镁合金的熔炼工艺。 ZM-1镁合金化学成分：锌3.5% ~ 5.5%，总锆量0.5% ~ 1.0%（其中溶解锆大于0.5%)，其余为镁量。 对原材料的要求：镁锭(不低于Mg-2)，锌锭(不低于Zn3)，Mg-Zr中间合金应含有总锆量大于25%（其中有效含锆量 为10%左右，有效含锆量指配制工作合金时能起合金化作用 的锆量)。 炉料组成：新料10%~20%，回炉料80%~90% (其中一级回 炉料应占60%以上)。
b. 锆和镁在液态时不能无限溶解，锆在镁中的溶解度仅 为0.6%左右。很难熔制含锆量高且成分又均匀的中间合金 。
锰硅合金生产工艺
第一章铁合金冶炼安全生产知识第一节安全生产的意义第二节铁合金冶炼从业人员如何做到安全生产第三节锰硅合金冶炼各岗位安全操作规程1、冶炼炉前工岗位安全操作规程2、冶炼炉面工岗位安全操作规程3、冶炼配电工安全操作规程4、加糊工岗位安全操作规程5、修炉工岗位安全操作规程第二章锰硅合金冶炼基础知识第一节概论1、还原电炉主体构2、硅锰合金生产工艺流程第二节锰硅合金冶炼电炉的炉型参数第三节锰硅合金冶炼基本原理1、硅锰合金牌号及用途2、硅锰合金冶炼反应原理3、硅锰合金冶炼技术第四节锰硅合金冶炼的入炉原料燃辅料要求1、锰矿石，2、焦炭，3、辅料第三章锰硅合金冶炼岗位操作规程第一节制定岗位操作规程的必要性第二节各岗位操作规程的内容、要点及注意事项1、冶炼工岗位操作规程2、配电工岗位操作规程3、加糊工岗位操作规程4、修炉工岗位操作规程第一章铁合金冶炼安全生产知识第一节安全生产的意义1 安全生产的意义《中华人民人和国安全生产法》第一条明确指出，制定该法的目的是为了加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，保障人民群众的生命和财产安全，促进经济发展。
这也是我们要求实现安全生产的意义所在。
2、安全生产的目的2.1 通过不断改善劳动条件，消除危害，降低危（wei）险，防止和减少事故；2.2 保障从业人员生命安全与健康，保障公司财产与设备、设施完好；2.3 促进生产经营顺利进行，促进企业发展。
3.1 人的不安全行为3.1.1 操作错误，忽视安全、忽视警告；3.1.2 人的行为造成安全装置失效；3.1.3 使用了不安全的设备；3.1.4 以手代替工具的操作；3.1.5 冒险进入危（wei）险场所；攀、坐不安全位置；3.1.6 在必须使用个人防护用品，用具的作业中场合中忽视其作用；3.1.7 穿戴不安全的妆束。
3.2 物的不安全状态3.2.1 防护、保险、信号等装置缺乏中有缺陷；3.2.2 设备、设施、工具附件有的缺陷或者设计不当，结构不合安全要求；3.2.3 机械、绝缘、绳索等强度不够；3.2.4 设备在非正常状态下运行；3.2.5 设备维护、调正不良；3.2.6 个人防护用品、用具等缺少中有缺陷；3.2.7 生产(施工)场地的环境不良；3.2.8 交通路线的配置不安全，操作工序设计或者配置不安全，地面有其他易滑物。
工业分析第五章_冶金工业分析
1.4.1.3 分离方法
为使铅与其它元素分离，可在稀H2SO4中利用 生成PbSO4↓进行分离，Cu、Zn、Fe、Al等均不形 成沉淀，与PbSO4一起沉淀的有W、Ta、Nb、Ba 及部分Sr和Ca。PbSO4在水中的溶解度较大，但在 稀H2SO4中溶解度大大降低。 也可利用生成PbCrO4↓进行分离，沉淀作用在 HAc介质中进行， Cu、Zn、Cd、Ca、Mg等均不 形成沉淀，而Ba则有相同的反应；如有Fe3+干扰， 可加柠檬酸掩蔽。
Pb2+可在0.5%HCl介质中与 H2S反应形成PbS↓，此时Al、Fe、 Mn及碱土金属等不沉淀，而Cu、 Bi、Hg、Cd、As等同时被沉淀。 如在含有酒石酸或柠檬酸盐的碱 性介质中，以Na2S为沉淀剂， Hg、As等不沉淀。
锌的定量分离比较困难。在 实际工作中，常用NH3-NH4Cl进 行分离，Fe、Al、Ti等沉淀， Cu与Zn一直留在溶液中。
铁矿石
配比
石灰石
生铁
辅助材料 熔炼
高温燃烧
碳素钢
焦炭
低碳钢 < 0.04%称纯铁 按含碳量分
中碳钢 0.25 -0.60% 高碳钢 0.60-2%
铁矿石主要含有以硅酸盐状态存在的其他金属 或非金属杂质，经冶炼后大部分杂质转化成炉渣而 分离除去，有少量杂质C、Mn、Si、S、P等残存在 生铁中。
如果将生铁与其他辅助材料配合进一步冶炼， 则杂质被进一步氧化除去，同时控制含碳量降至一 定限度，硅、锰等元素含量很低，硫磷等杂质降至 0.05%以下，则成为铁及碳的合金－－碳素钢。 若适当提高钢中Si或Mn的含量，或加入一定 量的Ni、Cr、W、Mo、V、Ti等金属，则成为特种 钢－－铁合金或合金钢。
1.4.3 铅的测定方法——EDTA滴定法 适用于含铅量＞1%的铅精矿和原矿石中铅的 测定。 试样用HCl-HNO3分解，加H2SO4加热至冒白 烟，析出沉淀使之与其它元素分离；用NH4Ac溶 解沉淀，在pH＝5.5~6.0的HAc-NaAc缓冲溶液中， 以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶 液由酒红色变为亮黄色。 Sb、Bi含量高时易水解，夹在PbSO4↓，可在 酒石酸存在下进行沉淀；少量Al和Fe可加氟化物 掩蔽。