锰硅合金元素分析仪及冶炼基本原理

    南京麒麟仪器集团—南京麒麟分析仪器有限公司是国内规模的从事理化分析仪器开发、研制、生产的专业化企业，集生产、科研、学术、培训为一体的单位。QL-BS1000A锰硅合金元素分析仪是国内新型的一款多元素分析仪，2008年被认定为国家重点新产品。在国内首创采用元素分析仪可调波长光学系统，实现波长自动连续可调，从而使产品的应用范围达到全功能的水平，可以根据被测材料元素的要求，全自动设定所需波长，可用于各种材料及其合金的多种元素分析。可检测普碳钢、低合金钢、高合金钢、生铸铁、球铁、合金铸铁等多种材料中的Si、Mn、P、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti等多种元素。每个元素可储存99条工作曲线，品牌电脑微机控制,全中文菜单式操作。可以满足冶金、机械、化工等行业在炉前、成品、来料化验等方面对材料多元素分析的需要。锰硅合金元素分析仪产品专利号：ZL2008 2 0041074.X

锰硅合金冶炼基本原理

1锰硅合金牌号及用途

锰硅合金是由硅和锰及其它少量杂质组成的合金，是炼钢生产过程中的一种较为理想的复合脱氧剂和合金添加剂，此外高硅锰硅合金还可用于冶炼中低碳锰铁和金属锰。下表列出了我国锰硅合金的牌号和化学成分

锰硅合金的牌号和化学成分

2、锰硅合金冶炼反应原理

锰矿石入炉后，在高温和还原剂的作用下，首先分解和被还原为低价MnO，由于炉料中SiO2配入量多，大部分MnO 首先与SiO2结合生成以下几种硅酸盐：

MnO+SiO2=MnSiO3        （1）

2MnO+ SiO2=Mn2SiO4       （2）

MnO+SiO2+CaO=（MnCa）SiO4       （3）

三种硅酸盐的熔点分别为1250℃、1515℃和1240℃，由富锰渣形态带入的锰和硅也是以硅酸盐的形式存在的，因此，锰硅合金生产过程的还原反应，实际上是炉渣中的液态硅酸盐与碳质还原剂的反应，反应式表达为：

（MnO）+（1+X）C=（MnCX）+CO

（SiO2）+2C=（Si）+2CO

（MnCX）+（Si）=（MnSi）+XC

（SiO2）+（SiO2）+（3+X）C=（MnSiCX）+3CO

由此可知，Mn首先被还原出来生成锰的碳化物，随着温度的升高，硅也被还原出来，与锰能生成更为稳定的硅化锰MnSi，从而将碳排挤出来，被还原出来的Si越多，合金中碳含量越低，这也是冶炼低碳锰硅合金的理论依据。

在有一定量铁存在的条件下，Mn和Si的还原更容易进行。

液态锰硅合金中溶解的碳是随高温镇静时间的延长而减少的，所以液态合金在凝固前通过保温镇静，可以使其中的C和SiC充分上浮，得到含碳更低的锰硅合金。

南京麒麟分析仪器有限公司技术部