矽錳

矽錳合金是由錳、矽、鐵及少量碳和其它元素組成的合金，是一種用途較廣、產量較大的鐵合金。矽錳合金是煉鋼常用的複合脫氧劑，又是生產中，低碳錳鐵和電矽熱法生產金屬錳的還原劑。矽錳合金可在大、中、小型礦熱爐內採取連續式操作進行冶煉。

基本介紹

• 中文名：矽錳
• 外文名：silicomanganese
• 組成：錳、矽、鐵及少量碳等
• 使用位置：大、中、小型礦熱爐內
• 產地：西南地區
• 學科：冶金

主要分布

矽錳在國內西南地區較多，雲南、貴州、廣西、湖南。生產矽錳合金的原料有錳礦、富錳渣、矽石、焦炭等。

材料性能

塊狀、有銀光澤、比重6.0-6.4。

主要用途

矽錳合金主要是作為鋼鐵生產的脫氧劑和合金劑的中間料，同時也是中低碳錳鐵生產的主要原料。

矽錳合金是由錳、矽、鐵及少量碳和其他元素組成的合金，是一種用途較廣、產量較大的鐵合金。其消耗量占電爐鐵合金產品的第二位。矽錳合金里的矽和錳，與氧的親和力較強，在煉鋼中使用矽錳合金，產生的脫氧產物MnSiO₃和MnSiO₄熔分別是1270℃和1327℃，具有熔點低、顆粒大、容易上浮、脫氧效果好等優點。在相同條件下使用錳或矽單獨脫氧，其燒損率分別是46%和37%，而用矽錳合金脫氧，二者燒損率者是29%。因此，它在煉鋼中得到了廣泛的套用，其產量增長速度高於鐵合金的平均增長速度，成為鋼鐵工業不可缺少的複合脫氧劑和合金加入劑。含碳在1.9%以下的矽錳合金，還是用於生產中低碳錳鐵和電矽熱法金屬錳的半成品。在鐵合金生產企業，通常把煉鋼使用的矽錳合金稱作商品矽錳合金，把冶煉低碳鐵使用的矽錳合金稱作自用矽錳合金，把冶鍊金屬用的矽錳合金稱作高矽矽錳合金。錳能與矽組成化合成矽化物MnSiO₃、MnSiO和MnSiO₃。從矽錳狀態圖中可以看出，最穩定的矽化物為MnSi。由於錳的矽化物生成自由能的負值，故遠遠大於錳的碳化物生產自由能的負值，在矽錳合金中含矽量愈高，則含碳量愈低。

工業生產

生產方法

矽錳合金都是在礦熱爐中用炭同時還原錳礦石（包括富錳渣）和矽石中的氧化錳和二氧化矽而煉製生產的。

生產原料

錳礦、富錳渣、焦炭、矽石、石灰等。

錳礦石

儲量主要集中在南非、莫三比克、澳大利亞、俄羅斯、緬甸、加彭等國，我國的錳礦產地是遼寧、湖南、四川、廣西等地區，但是因為品位低，所以每年需要從國外進口大量高品位錳礦搭配使用。

爐錳礦石品位應在30%以上，國內都是貧錳礦，需進口一些富錳礦（大於30%）主要從巴西、加彭、澳大利亞等國家。據不完全統計，錳礦品位每降低1%，矽錳合金電耗升高135KWh。儘可能提高入爐錳礦石的品位，是提高錳回收率、降低電耗，改善其他各項指標的重要手段。

對於矽石的要求：SiO₂>97%，P₂O₅<0.02%，粒度10-40mm，不帶泥土及雜物。

對於焦炭的要求：固定碳>84%，灰分<14%，焦炭粒度，一般中小電爐使用3-13mm，大電爐使用5-25mm。

錳矽合金按錳、矽及其雜質含量的不同，分為8個牌號，其化學成分如下表：

牌號	化學成份
	Mn	Si	C ≤		P≤		S≤
				Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
FeMn64Si27	60.0～67.0	25.0～28.0	0.5	0.10	0.15	0.25	0.04
FeMn67Si23	63.0～70.0	22.0～25.0	0.7	0.10	0.15	0.25	0.04
FeMn68Si22	65.0～72.0	20.0～23.0	1.2	0.10	0.15	0.25	0.04
FeMn64Si23	60.0～67.0	20.0～25.0	1.2	0.10	0.15	0.25	0.04
FeMn68Si18	65.0～72.0	17.0～22.0	1.8	0.10	0.15	0.25	0.04
FeMn64Si18	60.0～67.0	17.0～20.0	1.8	0.10	0.15	0.25	0.04
FeMn68Si16	65.0～72.0	14.0～17.0	2.5	0.10	0.15	0.25	0.04
FeMn64Si16	60.0～67.0	14.0～17.0	2.5	0.20	0.25	0.30	0.05

相關知識

矽錳合金生產正常爐況的標誌是工作電流穩定，能滿負荷操作，電極下插平衡且較深，電極消耗速度均勻，下放正常，每小時內下放長度在200mm左右，爐眼好開、好堵，出鐵、出渣順暢，溫度高，渣鐵流動性好，易分離。合金成分穩定，爐渣中m(CaO+MgO)/m(SiO₂ )在0.7~0.8之間，MnO在10%以下。爐氣成分正常O₂小於2%，H₂小於8%爐內呈微負壓（—49Pa），爐內溫度低於600℃。