錳鐵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

錳鐵基本信息

實(shí)施日期ExecuteDate： 2006-08-01

首次發(fā)布日期FirstIssuance Date ：1987-08-22

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)StandardState ：現(xiàn)行

復(fù)審確認(rèn)日期ReviewAffirmance Date ：

計(jì)劃編號(hào)Plan No：20031403-T-605

代替國(guó)標(biāo)號(hào)ReplacedStandard ： GB/T 3795-1996

被代替國(guó)標(biāo)號(hào)ReplacedStandard:

廢止時(shí)間RevocatoryDate :

采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)號(hào)AdoptedInternational Standard No：

采標(biāo)名稱AdoptedInternational Standard Name：

采用程度ApplicationDegree ：

采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)AdoptedInternational Standard ：

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類號(hào)(ICS) ：77.100

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分類號(hào)(CCS) ：H42

標(biāo)準(zhǔn)類別StandardSort：產(chǎn)品

標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)碼Number ofPages:

標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格(元)Price(￥) :

主管部門(mén)Governor ：中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)

歸口單位TechnicalCommittees ：全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)

起草單位DraftingCommittee：廊坊鑫達(dá)鐵合金有限公司、上海申佳鐵合金有限公司、康密勞鐵合金有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院

錳鐵范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了錳鐵的產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、驗(yàn)收規(guī)則、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、儲(chǔ)運(yùn)、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于煉鋼、鑄造用脫氧劑和合金元素添加劑的錳鐵。

錳鐵引用標(biāo)準(zhǔn)

下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可適用這些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 3650 鐵合金驗(yàn)收、包裝、儲(chǔ)運(yùn)、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)的一般規(guī)定

GB/T 4010 鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備

GB 7730.1 錳鐵及高爐錳鐵錳含量的測(cè)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(cè)定高氯酸脫水重量法

GB 7730.3 錳鐵化學(xué)分析方法磷量的測(cè)定

GB 7730.5 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法紅外線吸收法測(cè)定碳含量

GB 7730.6 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析法氣體容量法測(cè)定碳量

GB 7730.7 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法重量法測(cè)定碳量

GB 7730.8 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法紅外線吸收法測(cè)定硫含量

GB 7730.9 錳鐵及高爐錳鐵化學(xué)分析方法燃燒中和滴定法測(cè)定硫量

GB/T 13247 鐵合金產(chǎn)品粒度的取樣和檢測(cè)方法

......

在煉鋼中，用作脫氧劑和合金添加劑，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%，錳鐵比大于7，磷錳比小于0.003。冶煉前，碳酸錳礦要先經(jīng)焙燒，粉礦需經(jīng)燒結(jié)造塊。含鐵含磷高的礦石一般只能搭配使用，或通過(guò)選擇性還原煉得低鐵低磷的富錳渣。冶煉時(shí)用焦炭作還原劑，某些廠也配用瘦煤或無(wú)煙煤。輔助原料主要為石灰，冶煉錳硅合金時(shí)一般要配加硅石。

碳素錳鐵國(guó)際上一般標(biāo)準(zhǔn)為含錳75～80%，中國(guó)為適應(yīng)錳礦品位低的原料條件，規(guī)定了含錳較低的牌號(hào)（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(guò)去主要用高爐，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，用電爐的逐漸增多。西歐和中國(guó)用高爐為主，挪威、日本都用電爐，蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國(guó)新建錳鐵工廠也采用電爐。

錳鐵全球錳礦資源概況

加蓬加蓬錳礦資源豐富。錳礦儲(chǔ)量和儲(chǔ)量基礎(chǔ)分別為4500萬(wàn)噸和15000萬(wàn)噸，分別占世界總量的6。6%和3%。年產(chǎn)量均在90萬(wàn)噸左右，占世界總量的12%左右。

澳大利亞世界錳礦資源豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1999年世界錳(金屬)儲(chǔ)量6.8億噸，儲(chǔ)量基礎(chǔ)50億噸，可供全球開(kāi)采600年以上。其中，富錳礦資源主要分布在南非，加蓬，巴西，澳大利亞等國(guó)，而低品位錳礦則分布于烏克蘭，印度，格魯吉亞及緬甸等國(guó)。 1998年底，澳大利亞錳礦儲(chǔ)量3000萬(wàn)噸，占世界總量的4.4%，儲(chǔ)量基礎(chǔ)8000萬(wàn)噸，占世界的1.6%，居第5位。澳大利亞年產(chǎn)錳礦石100萬(wàn)噸左右，占世界總產(chǎn)量的10%以上。主要生產(chǎn)礦山在格魯特島上，礦床有證實(shí)和概略資源9800萬(wàn)噸，平均含錳49.7%。

巴西巴西是世界上重要的礦業(yè)國(guó)之一，其錳礦資源及產(chǎn)量在世界上占有重要地位。 巴西已探明的錳儲(chǔ)量達(dá)2100萬(wàn)噸，占世界總量的3.1%，儲(chǔ)量基礎(chǔ)5600萬(wàn)噸，占世界的1.12%，主要分布在阿馬帕地區(qū)，米納斯吉州和馬拉州?？ɡ铀沟陌⒆鏍栧i礦床，品位很高，且有高品級(jí)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(chǔ)量也很大，現(xiàn)已開(kāi)采。

錳鐵我國(guó)錳礦資源概況

資源特點(diǎn)：縱觀我國(guó)錳礦類型、資源分布、地質(zhì)特征，以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

1、錳礦資源分布不平衡。 雖然我國(guó)有21個(gè)省、市、自治區(qū)查明有錳礦，但大多分布在南方地區(qū)，尤以廣西和湖南兩省、區(qū)為最多，占全國(guó)錳礦儲(chǔ)量的56%，因而在錳礦資源開(kāi)采方面形成了以廣西和湖南為主的格局。

2、礦床規(guī)模多為中、小型 我國(guó)213處錳礦區(qū)中，大型只有7處，其余均為中、小型礦床，這就難以充分利用現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采，歷年來(lái)，80%以上錳礦產(chǎn)量來(lái)自地方中、小礦山及民采礦山。

3、礦石質(zhì)量較差，且以貧礦為主 我國(guó)錳礦儲(chǔ)量中，富錳礦（氧化錳礦含錳大于30%、碳酸錳礦含錳大于25%）儲(chǔ)量只占6.4%，而且有部分富錳礦石在利用時(shí)仍需要工業(yè)加工。貧錳礦儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的93.6%。由于錳礦石品位低、含雜質(zhì)高、粒度細(xì)，技術(shù)加工性能不理想。

4、礦石物質(zhì)組分復(fù)雜 高磷、高鐵錳礦石，以及含有伴（共）生金屬和其他雜質(zhì)的錳礦石，在我國(guó)錳礦儲(chǔ)量中占有很大的比例，如南方震旦紀(jì)“湘潭式”錳礦約有1億噸以上的儲(chǔ)量屬于高磷難用錳礦。

5、礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜、粒度細(xì) 經(jīng)對(duì)我國(guó)錳礦主要產(chǎn)區(qū)湖南、廣西、貴州、福建、云南的一些錳礦進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究，結(jié)果表明，絕大多數(shù)錳礦床屬細(xì)?；蛭⒓?xì)粒嵌布，從而增加了選別難度。

6、礦床多屬沉積或沉積變質(zhì)型，開(kāi)采條件復(fù)雜 我國(guó)近80%的錳礦屬于沉積或沉積變質(zhì)型，這類礦床分布面廣，礦體呈多層薄層狀、緩傾斜、埋藏深，需要進(jìn)行地下開(kāi)采，開(kāi)采技術(shù)條件差。適合露天開(kāi)采的儲(chǔ)量只占全國(guó)總儲(chǔ)量的6%。

錳鐵高爐冶煉

一般采用1000米3以下的高爐，設(shè)備和生產(chǎn)工藝大體與煉鐵高爐相同。錳礦石在由爐頂下降的過(guò)程中，高價(jià)的氧化錳(MnO2，Mn2O3，Mn3O4)隨溫度升高，被CO逐步還原到MnO。但MnO只能在高溫下通過(guò)碳直接還原成金屬，所以冶煉錳鐵需要較高的爐缸溫度，為此煉錳鐵的高爐采用較高的焦比 (1600公斤/噸左右)和風(fēng)溫(1000℃以上)。為降低錳損耗，爐渣應(yīng)保持較高的堿度(CaO/SiO2大于1.3)。由于焦比高和間接還原率低，煉錳鐵高爐的煤氣產(chǎn)率和含CO量比煉鐵高爐為高，爐頂溫度也較高 (350℃以上)。富氧鼓風(fēng)可提高爐缸溫度，降低焦比，增加產(chǎn)量，且因煤氣量減少可降低爐頂溫度，對(duì)錳鐵的冶煉有顯著的改進(jìn)作用。

錳鐵電爐冶煉

錳鐵的還原冶煉有熔劑法（又稱低錳渣法）和無(wú)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(guò)配加石灰形成高堿度爐渣(CaO/SiO2為1.3～1.6)以減少錳的損失。無(wú)熔劑法冶煉不加石灰，形成堿度較低（CaO/SiO2小于 1.0）、含錳較高的低鐵低磷富錳渣。此法渣量少，可降低電耗，且因渣溫較低可減輕錳的蒸發(fā)損失，同時(shí)副產(chǎn)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）?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)大多采用無(wú)熔劑法冶煉碳素錳鐵，并與錳硅合金和中、低碳錳鐵的冶煉組成聯(lián)合生產(chǎn)流程見(jiàn)圖。

電爐精煉

中、低碳錳鐵一般用1500～6000千伏安電爐進(jìn)行脫硅精煉，以錳硅、富錳礦和石灰為原料，

其反應(yīng)為： MnSi 2MnO 2CaO─→3Mn 2CaO·SiO2

采用高堿度渣可使?fàn)t渣含錳降低，減少由棄渣造成的錳損失。聯(lián)合生產(chǎn)中采用較低的渣堿度(CaO/SiO2小于1.3)操作，所得含錳較高(20～30%)的渣用于冶煉錳硅合金。爐料預(yù)熱或裝入液態(tài)錳硅合金有助于縮短冶煉時(shí)間、降低電耗。精煉電耗一般在1000千瓦·時(shí)左右。中、低碳錳鐵也用熱兌法，通過(guò)液態(tài)錳硅合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兌進(jìn)行生產(chǎn)。

吹氧精煉

用純氧吹煉液態(tài)碳素錳鐵或錳硅合金可煉得中、低碳錳鐵。此法經(jīng)過(guò)多年試驗(yàn)研究，于1976年進(jìn)入工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。摘自《全球鐵合金網(wǎng)全球鐵合金網(wǎng)全球鐵合金網(wǎng)全球鐵合金網(wǎng)》

現(xiàn)代大型錳鐵還原電爐容量達(dá)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(shí)/噸，無(wú)熔劑法的電耗為2000～3000千瓦·時(shí)/噸。

錳硅合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般采用含二氧化硅高、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(shí)/噸。入爐原料先作預(yù)處理，包括整粒、預(yù)熱、預(yù)還原和粉料燒結(jié)等，對(duì)電爐操作和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起顯著改善作用。2100433B

低碳錳鐵主要是由錳、鐵兩種元素組成的合金，錳鐵是煉鋼生產(chǎn)中用得最多的一種脫氧劑和合金化材料。它以錳礦石為原料，在高爐和電爐里熔煉制成的。錳的密度7.43克每立方厘米，熔點(diǎn)1245℃，沸點(diǎn)2150℃。錳和氧有很大的親和力，能與氧生成穩(wěn)定的氧化錳。此外，錳鐵作為合金元素添加劑，能增強(qiáng)鋼的硬度、延展性、韌性和抗磨能力。它廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹耐熱鋼、耐磨鋼等合金鋼中。錳還有脫硫和減少硫的有害影響作用。中低碳錳鐵可分為含碳量小于0.7%的低碳錳鐵和含碳量0.7%-2.0%的中碳錳鐵。

錳鐵根據(jù)其含碳量的不同，分為3類：

低碳類：碳不大于0.7%；

中碳類：碳不大于0.7%~2.0%；

高碳類：碳不大于2.0%~8.0%。

1875年普爾塞爾（A.Pourcel）在法國(guó)泰爾努瓦（Terre Noire）的高爐內(nèi)煉出含有60%～80%Mn，6%～7%C的高碳錳鐵。20世紀(jì)初中國(guó)漢陽(yáng)鐵廠在100t高爐內(nèi)冶煉鏡鐵。1937～1944年日商在天津建制鐵所冶煉錳鐵。中華人民共和國(guó)成立后，1949年陽(yáng)泉鋼鐵廠用高爐冶煉鏡鐵和錳鐵。鞍山鋼鐵公司于1950年用試驗(yàn)爐和臨近大修的高爐冶煉錳鐵。石景山鋼鐵廠、重慶鋼鐵廠與馬鞍山鋼鐵廠等都先后用高爐生產(chǎn)錳鐵和鏡鐵。新余鋼鐵廠于1960年開(kāi)始冶煉錳鐵。