锰铁在炼钢中,用作脱氧剂和合金添加剂,是用量*多的铁合金。冶炼锰铁用的锰矿一般要求锰铁含锰30-40%,锰铁比大于7,磷锰比小于0.003。冶炼前,碳酸锰矿要先经焙烧,粉矿需经烧结造块。含铁含磷高的矿石一般只能搭配使用,或通过选择性还原炼得低铁低磷的富锰渣。锰在高炉内的还原过程:在高炉上部的较低温度区域,锰的氧化物易分解,逐级还原为MnO,但由于锰矿石中含有SiO2,MnO在未达到还原温度以前,即与脉石中(或燃料熔剂中)的SiO2结合生成硅酸锰进入渣中,锰的还原实际上是在液态炉渣中进行的。冶炼时用焦炭作还原剂,某些厂也配用瘦煤或煤。辅助原料主要为石灰,冶炼锰硅合金时一般要配加硅石。
少溶剂法。这种方法是采用介于溶剂法和无溶剂法之间的所谓“弱酸性渣法”进行操作。硅锰合金生产正常炉况的标志是工作电流稳定,能满负荷操作,电极下插平衡且较深,电极消耗速度均匀,下放正常,每小时内下放长度在200mm左右,炉眼好开、好堵,出铁、出渣顺畅,温度高,渣铁易分离。该法是往炉料中配加适量的石灰或石灰石,把炉渣碱度m(CaO)/m(SiO2)或m(CaO+MgO)/m(SiO20)的比值控制在0.6~0.8之间,借以既能提高锰的回收率,又能获得含锰25%~30%和适量含CaO的炉渣,把该渣配入冶炼硅锰合金的炉料中,即可节约石灰,又能减少因石灰潮解而增加的炉料粉尘量,从而改善炉料的透气性。
国外电炉冶炼高碳锰铁多采用无溶剂法和少熔剂法的酸性法。我国20世纪50年代也曾采用过无熔剂法冶炼,用含锰46%~47%的富锰矿生产出含锰76%80%碳锰铁,并同时获得含锰35%~40%富锰渣。因为其锰铁炉灰因其颗粒度较小,比表面积大,易煅烧,不需大规模的碾碎工序,能够节约厂商的固定资产出资和日常出产工作本钱。但因我国贫锰矿较多,所以目前多采用溶剂法或少量溶剂法。
锰在元素周期表上位于第四周期,第VIIB族,属于比较活泼的金属,加热时能和氧气化合,易溶于稀酸生成二价锰盐。
在钢铁工业中主要用于钢的脱硫和脱氧;近年来,硅铁、锰硅合金在消费中的占比发生了很大变化,由于锰硅合金既可以脱氧,又可增加钢中的锰含量,提高钢的强度,所以锰硅合金用作脱氧剂的用量占比逐渐高于硅铁。也用作为合金的添加料,以提高钢的强度、硬度、弹性极限、耐磨性和耐腐蚀性等;在高合金钢中,还用作奥氏体化合元素,用于炼制不锈钢、特殊合金钢、不锈钢焊条等。此外,还用于有色金属、化工、食品、分析和科研等方面。