锰系铁合金中杂质含量控制

陈柏旭

炉外精炼是现代钢铁生产流程的重要环节，钢材的质量很大程度上取决于炉外精炼过程，铁合金的加入会起到起钢水脱氧和合金化的作用。其中，锰系铁合金是产量最大、用量最大和用途最广的铁合金。

品种钢对锰系铁合金提出了低磷、低硫、低钛、低铝、低氮、低氧、低氢等要求。当前的锰系铁合金的质量并不能达到品种钢的要求，其存在的主要质量问题有：锰硅铁合金中Ti、Al、P、O、N、H含量高；中、低碳锰铁合金中的P、S、O、N、H含量高。应加强对锰系铁合金中各类杂质含量的控制，主要是：
1、气体含量
由于在800-1000℃，氮气与锰快速反应，且冷却过程中也在增氮，因此提高冷却速度对降氮有利。控制炉料的H2O含量（吸附水和结晶水）和降低焦炭挥发分，减少炉内合金与氢的接触，可降低锰系铁合金中的氢含量。同时，避免在破碎、运输、储存的过程中与潮湿的空气接触，以防止合金发生吸氢反应。
2、碳、硫和氧含量
降低锰硅铁合金中碳含量的可行途径有：镇静降碳；提高锰硅合金的硅含量；合成渣精炼降碳。
通过造碱性渣，对合金进行渣洗精炼，可降低锰系铁合金中的硫含量。
通过重熔精炼，可使锰系铁合金中的氧化物夹杂上浮至合金表面，被顶渣吸附。此外，还可借鉴炼钢过程的脱氧原理和工艺，对锰系铁合金进行铝脱氧和硅脱氧，降低氧含量。
3、铝和钛含量
锰硅铁合金中铝和钛含量较高，其控制方法为精料入炉和炉外精炼。锰硅铁合金的炉外脱铝、脱钛可借鉴硅铁精炼的方法。
4、磷含量的控制
锰系铁合金磷含量的控制通过降低原料中的磷和炉外脱磷实现。降低原料中磷的方法有锰矿脱磷和冶炼低磷富锰渣2种。锰矿脱磷的过程工艺复杂，而冶炼低磷富锰渣流程较长，成本和能耗较高。锰铁炉外脱磷可能是1种操作相对简单、经济可行的方法。

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