D0I:10.13374/i.issn1001053x.1956.02.025 平爐廢鋼礦石法的錳制度 宋寶 李名俊 (煉钢研究生) 一、引言 關於篮能够去掉铜中的氧在100年以前人們就已怒知道了，貝氏麥操作法只是在探 用穆舍德的建議—一用錳纖股氧後才得到發展。 按照老的方法，熔煉過程中熔池的含鑑量不低於0.2%甚至0.25%，那時治金工作 者認篇： 1)艋有脱氧作用，可防止熔池過氧化。 2)熔池中的氧化猛奥二氧化矽秸合生成易熔性的M0·S02而起洗刷熔池中非 金屬夾雜物的作用。 3)艋有去硫作用。 錳礦是逐年减少着。由於猛礦品位低（見表1），在高爐中還原的百分此小(60%) 消耗較多的冶金焦，使高爐渣量增多，從而降低高爐的生產率，如果生織含鳐是由1.5% 降至1.0%，則每年節約金國猛5000噸（年產80萬噸生鐵），骰鳐礦中含鳐35%，猛礦的還 原率60%，則每年可節豹艋躜 5000 0.35×0.60 =23800噸，每噸猛礦以百元計則可節約人 民幣2,380,000元。 中國艋礦成份表 表1 產 地 Fe SiO.Al20 Mi MgO Ca0 P S 燒損 江 岸 6.9119.433.38 35.550.29 0.3560.2820.017 9.7 江 西 21.35 3.861.95 36.940.55 0.17 0.2920.038 8.09 蓝家屯 7.5 14.871.29 31.881.07 7.31 0.026 0.045 紫家屯 6.4224.201.34 34.551.24 4.37 0.0620.014 橋 7.5 16.092.33 31.761.18 5.98 0.052 0.023 鞍 % 16.171.74 35.021.05 2.21 湖 南 4.0911.262.63 42.260.11 4.32 0.1840.025
平 坡 庚 姻 破 石 法 的 锰 制 度 宋 贵 李 名 俊 球 诩 研 究 生 一 、 引 言 朋朴锰能够去掉铜 中的氧在 年以 前人们就 已握知道 了 ， 具 氏 姿操作法 只 是在探 用穆舍德的建靛— 用锰截脱氧徒才得到癸展 。 按照老的方法 ， 熔辣担程 中熔池的含锰量不 低朴 甚至 ， 那峙冶金工作 者豁焉 锰有脱氧作用 ， 可 防 止熔池担氧化 。 熔他 中的氧化锰典二氧化矽拮合生成 易熔性的 几了儿 · 尽’ 而起 洗 熔池 中非 金屑灾粱物的作用 。 锰有去硫作用 。 锰磺是逐年喊少着 。 由朴溉碳品位低 觅表 ， 在 高燎 中遗原的 百分此小 消耗较 多的 冶金焦 ， 使高坡渣量增 多 ， 徙而 降 低高蝮的生遥率 ， 如果 生数含锰是 由 哪 降至 ， 每年筋构金属锰 顺 年遣 寓顺生擞 ， 毅锰磺中含锰 ， 锰磺的遗 原率 ， 划每年可筋豹锰磺 民带 ， ， 元 。 中团锰磺成份表 吕 一 顺 ， 每顺锰渡以百 元升 可筋豹人 表 丧 地 份 … · … 口 · … 尸 ‘ … · … ‘ 二 皿犷移 忍奋 了 ’ ︸土飞一 ， … 一，心 勺 ，一 拟招 … ， 副 山一土了一， ‘ 川州侧侧恻州刘川 ，上 … 江 岸 一门浦孟 词当叫川 占土上，了山曰 孟 江 西 蓝 家 屯 紫 家 屯 高 梧 按 中 湖 南 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．1956．02．025
-138- 钢院學报 在鞍鋼操作條件下，生纖中的錳大部份都隨初期渣放走（阁1），高鳐的初期渣又 重新應用到高城上（此渣往往含較高的磷，度甚低，不受歉迎），事實證明，使用含 M在2.0%以上的生織熔果時殘艋只比含M量禽小於1.0%生鐵高0.02%，這個數 字是沒有宜際意義的（圖2.3）。這樣，冶煉高錳生織登不變成鳐在煉铜，煉織車間之丙 「遊逛」，而白白滑耗了大是的燃料和動力了嗎？ 炉座 力nMh 柔科猛圆收车74% 534 41 白座成钢中 .89 察料 13.91Kr 初期凌 127r 末期凌 面1对1隙钢缢的早衡 控 0, 10% _1033.。31-59% >6% 一生铁含猛量% 廚2 生趺中含锰量氖熔畢最的关原
一 一 在鞍铜操作倏 件下 ， 生擞 中的锰 大部份都随初 期渣放走 圆 ， 翎 院 李报 高猛的初期渣又 度 甚低 ， 不受救迎 ， 事育橙明 ， 冬燎艇器茹洲半粼 ， 辣截 使 用含 道 布固教 。 砰 之“ 名 活 触哪枷中 ’ 汀一﹄印用封忑 名诊︸ ，目沙执曰 嗬叻 摄 下蔺某而 习娜 量弘 生 一 引刀介 窗 生盈中含盆量每熔晕盆的关傈
第三期 139一 % 庄铁X一Mn≤10% A-.Mn0-5% 0--Mm之15% 率 20 0.050.070.080.100.11~0.130.140.160.17~0.19 熔畢殘鳐% 圆3不用生鐵含篮量下的熔果猛的頻率曲線 近幾年來燕聯和世界治金學家對鳐制度進行了一系列研究，並得出下列結論： 1.在沸腾期鋼中含氧量不决定於鳐而决定於炭。 2.活曬沸騰着的熔池中，非金國夾雜物很少。 3.在熔煉過程中，加鳐織會使沸騰减弱。 到目前爲止，平爐煉鋼的錳制度問題简未得到完全統一的意見，因此有必要根據中 國具醴情况驗證一下。 二、簡单的理蹁 M的氧化反應有下列雨種情况： 〔M)+〔Ffe0]=Fe+(Mn0)+32290卡…（1） [Mn)+(FeO)=Fe+(M0)…(2) 當戴水充入後，馬上發生反應(1)並逵到平衡，當形成初期渣以後H”的氧化反 應立即就按(2)進行，反應(2)的平衡常數如下： (M0%) 7406-3.486 wog Kwn-1og (FeM) 在贼性操作中MO處於游離状態，因此，可能產生鳐的還原反應 Mn0+C=Mn+C0-66750卡…(3)
第 三 期 一 庄轶 凡一 拟比 ‘ 脑 ‘ 一 性 切 、 六东肠 。 一 一 川几 己 声占脸 牙匆 拟率 、 、 、 之 、 、 ’ 、 、 谧 吝尸 一 ， 熔攀夔锰 圆 不用生擞含锰量下 的熔攀锰的频率 曲腺 近发年来蔫珊和世界冶金孽家野锰制度准行 了一 系列研究 ， 亚得出下列拮榆 在 沸臆期剔 中含氧量不决定朴锰而 决定朴炭 。 活耀沸臆着的熔池 中 ， 非金蜀夹雄物很少 。 在熔燎遏程 中 ， 加锰戳舍使佛腊诚弱 。 到 目前焉 止 ， 平媲惊铜 的锰制度 简题尚未得到 完全抚一 的意兑 ， 因此有必要根攘 中 团具瞪情况敏橙一 下 。 二 、 简单的理兹 万二的氧化反履有下列雨幢情况 〔 幻 〔 。 〕 一 ， 卡 · · · · · · · · · · · · … … 〔肛， 〕 十 乃 一 乃 万” · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 赏戳水凳入援 ， 蔫上癸生 反瞧 益建 到平 衡 ， 常形 成初期渣以 援 肛” 的氧化反 慈立即就按 准行 ， 反鹰 的平 衡常数如 下 肋了 那 一 口多 万、 乃 〔 二 〕 半一“ · 在碱 性操作 中 万二 虚朴游雕状怨 ， 因此 ， 可 能途生锰的遗原反 镬 万， 一 二 十 一 卡 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … …
-140- 解院學根 反應（3)是吸熱的，在温度昇高時有利於反應的進行，影響反癒(3)的另一重 要因素是-8,8高時篇该中M路增高，在共他体件不楼時，因装班因 (例如加氧化織皮或加纖礦之後)使渣中氧化織增高時，鋼中M”必然降低。 Mn的脱硫反礁按下式進行： S+Hn=fe+MS+26450卡…(4) FeS+Mu0=Fe0+MS-5840卡…（(5) (4)係放熱反應，在熔化期，熔池温度低時可能產生（4)反應，在熔煉後期如 果說Mm有脱硫作用的話，那夔是按照(5)進行的。 爐氣一渣一金屬中的硫是有一動平衡關係（如圖4）燃料中含硫量很高時，硫就由 爐氣傳袷渣再傳耠金屬。 S()耀氣 个 赛=，图}= (S) 熔渣 ,爲隨温度赞化的常數。 由熟力學觀點來看炭的氧化反應要比M红容易得 金屬熔池 多(6、7) 圆4 〔M)+〔FeO]=Fe+(Mr0)+32290卡…(6) 〔C]+〔F0]=Fe+{C0}+5000卡…（7) 因此，控制熔池氧化性的不是M而是C。 三、研究部份 1,猛對高爐治煉的影響 我們會铳計了1955年1~6月份7、8號高爐生鐵成份的數據。8號墟因缠底授蝕 嚴重，爐基温度昇高就不得不煉低艋生織，其M=0.8~0.9%。T號高城則篇 1.4~1.6%,根擦下列各圆可看出7、8號高爐的Si量差不多，8號城硫此7號墟略高， 由此可知，只要高姐工作者能進一步改進工作，煉低猛煉鋼生鐵是不成問题的
一 一 翎 院 一 拳毅 反鹰 是吸熟 的 ， 在温度异高 峙有利 朴反瞧 的逆 行 ， 影誉反 愿 的另 一 重 ， 二 ， 。 万” 乃 ， 二 。 ， 二灭二丙万 ’ 《两口了 高 峙铜液 中 叮” 牌增 高 ， 在其他倏件不逾峙 ， 因某幢原 因 例 如 加氧化擞皮 或加擞碳之援 使渣中氧化截增 高峙 ， 铜 中 肛” 必然降低 。 万， 的脱硫反慈按下式准行 万， 十 叮。 石，十 万昭 十 卡 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 尸‘ 习 一 乃 万二 一 卡 · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 保 放熟反愿 ， 在熔化期 ， 熔池温度 低峙可 能彦生 反瞧 ， 在熔辣援期 如 果表 ， 有脱硫作用的韶 ， 那磨是按照 准 行的 。 馆氧一渣一金属 中的硫 是有一勤 平衡朋保 如 圆 燃料 中含硫量很高峙 ， 硫就 由 值氧傅抬渣再傅抬金属 。 论 一 、 、 ﹄ 、尹︸ ︸ 一 户 ， 仪匆 一 一习 了如 圣 ， 澎 焉随温度逆化 的常数 。 由熟 力鬃颧默来看炭的氧 化 反 磨 要 此 ， 容 易 得 多 、 臼一少、 个下万吕 〔那幻 十 〔乃 二 乃 肛， 卡 · · · · · · · · · … … 〔己〕 十 〔乃 〕 乃 。 的卡 · · · · · · · ， · · 一 · … 因此 ， 控制熔池氧化性的 不是叮，而是 口 。 三 、 研究部份 ‘ 盆封高谊冶燎的影粤 我们曹就 补 了 年 月份 、 筑高值生傲成份的教接 。 鱿蝮因值底浸触 雄 重 ， 燎 基 温 度 异 高 就不 得 不 燎 低 锰生擞 ， 其 万， 一 一 。 统高煊 焉 ， 根摸下列各圆可看 出 、 统高煊的 ’ 量差 不多 ， 鱿谧硫此 鱿煊略高 ， 由 此可知 ， 只 耍高煊工作者能淮一步改准工 作 ， 辣 低麟辣翎生蛾是不成 尚题的
第三期 -141 8号高护 a07 00G 0.80 必 05 0.65 生然中含故量 .04 % 5% % 03 n50 5% 0.02 05607080910i23 一生谢中含负鳗% 僩5生鐵St,M含量含硫最與的關係 Siv 0.090 0.90 7号高炉 0.080 0.80 生 生藏中含 0.070 0.70 中 量 0.060 0.60 0.050 0.50 0.040 2341576118192 0.40 生铁中含显量% 畜6生敏Hu5冷量含碱量的关厌
第 三 期 一 工户 招 尚护 心口 撅里生台掀中 以口 口农 众印 众盯 笋 硫含资舞生中 声 碑牙 一亩气犷节芍 布弓护节下犷花 生教中含匆虽 · 多 周 生擞’ 尸 邓含量含硫量舆 的 阴保 召 · 号高炉 擞生含中 艺肠 邹撇生含量中 一 ‘ 不 不斗 不犷 生戮中含显量 不 ， 蕊尸 产 ，砧 亩‘ 生枷 侧贪量每含琉量的关像
-142 绸院學報 度话！1-52
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第三期 -148- 2.沸騰鋼（三號鋼） (1)Mn對去硫的影響 a.熔化期 由圆8當生織中S>0.050%時，由銅液向渣和媚氣输出的硫是大於媚氣和渣向熔 池輸入的硫量，秸果產生了脱硫作用，當生鐵中S<0.050%時由於嫩氣中含有大量的 硫（鞍山焦墟煤氣含硫5克/位方米）使熔池堆硫。 不同的生戴含猛量下熔化期去硫效果如圆9，管纖水含篮量增加0.5%時，不均去 硫能力增加0.006%、由此可知，熔化期蜢只有微弱的脱硫作用。 a.020 05 -45 糖代期璃的变代 0 a010 0.W5 0020 003 000 0.0se 0048Q00a05? 0.056 a.000 00k 生线合球重。 砖520 截8 生绒含硫是燃化期硫助曾闲关你
第 三 期 一 始 一 沸膀纲 三统铜 万， 势去硫的影智 熔化期 由 圆 富生锹 中 名 峙 ， 由 铜 液 向渣和慷氧输出的硫量大朴慷氧和渣向熔 池输入 的硫量 ， 拮果 淦生 了脱毓 作用 ， 赏生擞 中 峙 由 朴熔氧 中含有大量的 硫 鞍 山焦坡煤氟含硫 克 立方来 使熔池增硫 。 不 同的生蛾含锰量 下熔化期去硫 效果 如 圆 ， 常擞水含锰量增加 降 ， 平均 去 硫能 力增加 一 、 由此可知 ， 熔化期锰只 有微弱 的脱硫作 用 。 妇夕户 户口 户，价 翻珍 口脚日 ， ， ，幼 匆 仰即 吓公叮 一巧，口办口 牌代碱期门 哪哪 · 代妥 一 蟋公杜 ， 毗 “ 刀 面 生数名晓量口烟‘ 期。而助增咸的 头像
-144r 網院學報 *0 ·一Mn≤1.0s: ￥-：=Mm1015。 a-…-Mm215。 30 類率 0 <0 i0-0 ·0.7-10 220 -4Sx103 圖9，熔化期在不同生織含錳量下的熔池含硫量的頻率曲線。。 6.精煉期（即礦石沸鰧期） 根擦精煉末期熔池中的含蜢奥含S量翰成圆10，由圖10可見當含鳐最增高時S有下 降的趋勢、由點子散亂的情况可断定影響含陇最的主要因素不是M。 在鞍钢的操作倏件下，爐渣贼度的增加主要是在精煉期。精煉期碱度的增量對去硫 的影饗見圆11，由圖11可見精煉期贼度增加1.2時去硫量可達0.014%（熔果硫0.041~ 0.048%)如果熔果含硫量較高時(0.049~0.056%)去硫量更篇可概。 0.050 .m 个 % 0.040 0.030 0.070.080.090.100.110.120.130.140.15 -→〔MH)9% 圖10精煉期熔池含鳐量與含硫最的關係
一 似 一 姻 院 李报 一 、 ， 我 ， 吸 簇寸惠 ，了口 ‘ 协一口 一 。 声 了。气 月 心口 一 ，劝 圆 · 熔化期 在不 同生截含猛量下 的熔池含硫量 的 频率 曲腺 。 「 精燎期 即碳石沸臆期 根提精燎末期熔他 中的含锰舆含 量箱成 圆 ， 由 圆 可兑 赏含断量增 高峙 有下 降的趣势 、 由默子散氰 的情 况可 断 定影粤含硫 量的主耍因 素不是 、 在鞍铜 的操作倏件下 ， 燎渣碱 度 的增 加主要 是在精燎期 。 精燎期 碱度 的增 量野去硫 的影杯兑圆 ， 由 圆 可 兑精燎期碱 度增 加 畴去硫量可 蓬 熔 攀梳 如果熔攀含硫量较高 峙 去毓 量 更焉可戳 。 气一 ‘ 户护 个 〔与 〕 ’ 卜 ， 一 、 一一 一 〔万 〕 肠 圆 精燎期熔池含锰量舆含硫量的 朋保
第三期 -145- 28 ·鹅舞含硫量0.0a10,048 ·烤含硫量0049-0.056 26 24 精嫩期去8 et 20 65光 18 16 10 8 0-02a305060809-11'12-247/5 一△R(敕始末) 面11，精略期碱度的增量而去镜的美缘 B.純沸騰期 純沸騰期熔池温度提高到1600°左右，我們用M做温度指標就可以看到隨着温度 的昇高，熔池的含硫量有所降低趣勢（圆12）。在熔煉末期那樣高温下，M是沒有去 硫作用的，曲線所以有下降之趣勢是因爲温度對鱷的還原和去硫一致的殺故。 阁13係純湖腾期贼度增量與去硫量湖係。當純沸騰期减度增高時去硫效果增加，但 是，常减度降低哮仍能去疏，這是因禽純沸騰期温度昇高的櫞故
第 三 期 一 刁 义入 舀才 期量去精辣 打扦却 刁闷犷 口 礴 妇以 了 阳咬 夕 万犷 一 研 哟加钵 精烙期万敝的增量每去，丸的头李条 乙沐场 口日耳 钝沸腾期 种 沸腌期熔池温度提高 到 “ 左右 ， 我摺用 肠 做温度指镖就可以着到随着温度 的 异高 ， 熔池 的含梳 量有所降低趣势 圆 。 在熔辣末期那檬高温下 ， 万， 是没有去 硫 作用的 ， 曲腺所以 有 下降之趣势是 因篇温度封锰的遗原和去硫一致的椽故 。 圆 傈种沸腮期碱度增量典 去硫量朋保 。 蓄种沸膝期碱 度增 高 畴去毓效果增 加 ， 但 是 ， 常碱 度降低降 仍能 去硫 ， 道是 因焉钝沸脂期温度异高的椽故
钢院學報 -146 37 45 4 S￥0 0 ·26 .15 9 ·24 35 7r9 10-12 35 16-18 210: MW%。.脱鼻破猛 角12脱氧前路池中殘锰含硫量关像 純沸牖關始S含量 0.036-0.040% 0.010 純始沸騰開S含量 0.009 0.041-0.046% -4S%0.008 .0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.008 0.001 0 -0.01 0月0.1020 0.027 Rt沸曦脉) 萄1子像钝沸騰朗碱度增量 百去硫量关係
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