錳鐵：錳和鐵組成的鐵合金。主要分類：高碳錳鐵（含碳為7%）、中碳錳鐵（含碳1.0~1.5%）、低碳錳鐵（含碳0.5%）、金屬錳、鏡鐵、硅錳合金。

基本情況

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 錳鐵含錳30~40％，錳鐵比大于7，磷錳比小于0.003。冶煉前，碳酸錳礦要先經焙燒，粉礦需經燒結造塊。含鐵含磷高的礦石一般只能搭配使用，或通過選擇性還原煉得低鐵低磷的富錳渣。冶煉時用焦炭作還原劑，某些廠也配用瘦煤或無煙煤。輔助原料主要為石灰，冶煉錳硅合金時一般要配加硅石。

碳素錳鐵國際上一般標準為含錳75～80％，中國為適應錳礦品位低的原料條件，規(guī)定了含錳較低的牌號（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。目前西歐和中國用高爐為主，挪威、日本都用電爐，蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國新建錳鐵工廠也采用電爐。

高爐冶煉

一般采用1000米3以下的高爐，設備和生產工藝大體與煉鐵高爐相同。

在由爐頂下降的過程中，高價的氧化錳(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)和風溫(1000℃以上)。為降低錳損耗，爐渣應保持較高的堿度(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)。富氧鼓風可提高爐缸溫度，降低焦比，增加產量，且因煤氣量減少可降低爐頂溫度，對錳鐵的冶煉有顯著的改進作用。

電爐冶煉

錳鐵的還原冶煉有熔劑法（又稱低錳渣法）和無熔劑法（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，同時副產品富錳渣（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)生產大多采用無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)合生產流程見圖。

技術情況

現(xiàn)代大型錳鐵還原電爐容量達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/噸，無熔劑法的電耗為2000～3000千瓦?時/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/噸。入爐原料先作預處理，包括整粒、預熱、預還原和粉料燒結等，對電爐操作和技術經濟指標起顯著改善作用。

電爐精煉 中、低碳錳鐵一般用1500～6000千伏安電爐進行脫硅精煉，以錳硅、富錳礦和石灰為原料，其反應為：

MnSi＋2MnO＋2CaO─→3Mn＋2CaO?SiO2

采用高堿度渣可使爐渣含錳降低，減少由棄渣造成的錳損失。聯(lián)合生產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。爐料預熱或裝入液態(tài)錳硅合金有助于縮短冶煉時間、降低電耗。精煉電耗一般在1000千瓦?時左右。中、低碳錳鐵也用熱兌法，通過液態(tài)錳硅合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兌進行生產。

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。此法經過多年試驗研究，于1976年進入工業(yè)規(guī)模生產。