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技术信息
技术名称: 关于低品位锰矿冶炼硅锰合金的实验研究
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详细介绍
 我国锰矿多为含SiO2高的贫锰矿,含锰量高于40%的富矿很少。开发利用贫锰矿资源将具有较大的现实意义。
        本文是上个世纪90年代选用具有代表性的张家口地区的低品位锰矿为原料,在实验室进行了冶炼硅锰合金的实验研究,并取得了良好的冶炼效果,为在工业生产上利用贫锰矿冶炼硅锰合金提供了理论依据。
        试验原料为张家口地区的低品位锰矿,含Mn041.54%(Mn%为32.18)。将锰矿、还原剂和熔剂经过破碎,使其粒度符合实验方案的要求。
        试验在碳管炉上进行,其设备主要由碳管电阻炉、电炉变压器和电炉控制箱组成。另外还有直流数字电压表,用来显示温度读数。该炉子功率大,可控温度最高达2500℃用钨铼3-钨铼25热电偶检测温度,自动控温箱进行调控。冶炼合金采用石墨坩埚,内型尺寸为φ40×850mm,外型尺寸φ50×900mm。
        试验时先将炉子通电升温到指定温度时,打开炉盖,放入试样,再关闭炉盖。当反应进行到预定时间,然后取出试样,在室温空气中冷却,结束反应。
        试验过程中通入氩气保护。冷却后的试样制样后进行化学分析。

        冶炼硅锰合金的主要影响因素是温度、还原时间、炉渣碱度和原料粒度等。随着因素变化,相应获得的硅锰合金的技术经济指标也会发生变化。因此,有必要在实验室摸索出这些因素较为合理的范围。
        本试验采用正交试验的办法进行。在确定试验方案的基础上,进一步进行配料计算。试验中每炉使用矿石100g,焦炭量的计算主要是考虑合金中熔解的碳和还原MnO,FeO,P2O5和Si02所需的碳量。熔剂的配入量主要考虑炉渣的碱度而进行计算。
       根据合金化学成分,以及原始配料量和所得合金重量,计算出硅、锰合金元素的回收率。
       针对正交设计实验多指标的特点,采用综合比较和计算工程平均值的方法,选择最佳配方参数。并得出可望达到的指标。计算分析得出了以下的最佳工艺参数:
       温度:1600℃; 还原时间:10min;   碱度:0.6;矿石粒度:1-3mm。
       在此基础上可使硅回收率>80%,锰回收率>60%。

 

    
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