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钢厂炼钢时添加锰铁的作用
2025-11-27
在炼钢过程中加入锰铁(FeMn),核心目的可归结为“脱氧、脱硫、合金化、改善铸造性能”四大作用,具体机理与效益如下:
1. 脱氧(首要功能)
Mn 与氧亲和力远大于 Fe,生成液态 MnO 进入炉渣,降低钢中氧活度;
相比纯铝脱氧,Mn 脱氧产物 MnO 熔点低、易聚合上浮,可减少夹杂物数量 30–50 %;
为后续铝、硅“终脱氧”创造低氧势环境,降低铝耗 0.2–0.4 kg/t。

2. 脱硫(经济型“二次脱硫”)
钢液中 [Mn] 与 [S] 结合生成 MnS,其熔点 1610 ℃,高于轧制温度,热加工时沿晶界呈球状析出,避免热脆(红脆);
在转炉/电炉出钢时加锰铁,可再脱 5–10 % 的硫,减轻 LF/钙处理负担;
对含硫易切削钢(1215、1144 等),可通过 Mn/S≈8–10 的配比主动控制硫化物形态,提高切削性能。
3. 合金化(提高强度与韧性)
Mn 扩大奥氏体区,降低 Ar3 相变温度,起固溶强化作用:每 0.1 % Mn 提高抗拉强度 10–15 MPa;
细化铁素体晶粒,改善低温冲击韧性;Q355 级别低合金钢需 1.0–1.6 % Mn,-40 ℃ KV2≥34 J;
与 Nb、V、Ti 复合微合金化时,Mn 可提高碳氮化物固溶度,增强析出强化效果。
4. 改善铸造/轧制性能
提高钢液流动性,降低黏度 3–5 %,利于连铸保护渣熔融均匀;
抑制 FeS 薄膜形成,减少铸坯表面横裂纹;
热轧时再结晶激活能降低,轧制力下降 5–8 %,节能降耗。
用量速算
普碳钢(Q195–Q275):吨钢加 FeMn68 2–4 kg,出钢 Mn 0.25–0.45 %;
低合金高强钢(Q355–Q420):吨钢加 10–18 kg,目标 Mn 1.0–1.6 %;
200 系不锈钢(Mn 代 Ni):吨钢加 60–80 kg,Mn 4–6 %。
小结

锰铁是炼钢“第一合金”:先脱氧保收得率,再脱硫防热脆,最终固溶强化提性能,一料三效,成本低、工艺成熟,吨钢加入几公斤到几十公斤即可显著改善钢质,因此成为转炉、电炉出钢时必加的核心合金料。












