锰铁高炉“上热下凉”的原因

要解决锰铁高炉“上热下凉”的矛盾，首先必须查明其原因，然后才能从源头处着手解决这个问题。锰铁高炉“上热下凉”是一种冶炼现象，就本质而言是由锰在高炉内的还原特性决定的。

高炉内锰还原的关键反应为：

MnO+C[Mn]+CO↑    (1)

△H=-287 382 kJ    (2)

高炉冶炼生铁时，其直接还原反应为：

FeO+C [Fe]+CO
  △H=-152 190 kJ

比较式(1)与(2)可知，MnO被C还原的开始温度比FeO高一倍，且还原每公斤锰所吸收的热量为铁的1.9倍。可见锰在高炉内的还原要比铁困难得多。高炉冶炼锰铁时全部为直接还原，既消耗热量又直接消耗碳质还原剂，即使这样锰的回收率还只有80％左右，只有为数不多的厂家能达到86％左右。而冶炼生铁时，直接还原度一般在30％左右，先进高炉则更低，且铁的还原率几乎100％。高炉内锰与铁的还原有如此重大的差别，而冶炼锰铁的高炉除内型作了适应性改变以外，其余一律沿用生铁高炉的工艺，这对于满足锰在高炉内的还原是不够的。

由于直接还原度高，吸收热量大，消耗还原剂多，造成下部热量不足，影响锰的还原。

由于下部热量消耗大，在下部热补偿条件不具备的条件下，只有降低焦炭负荷，焦炭负荷轻，高炉上部炉料中被预热的矿石少，使炉顶温度升高。

锰的高价氧化物在炉身上部的间接还原为放热反应，也使炉身上部温度升高。

由于MnO在高炉下部的还原要在高温下进行，使得煤气在离开反应区时的温度特别高。在高焦比冶炼条件下，煤气发生量大，温度高，焦炭负荷轻，上部吸热少，是导致炉顶温度高的最主要原因。

由上述分析可见，高炉冶炼锰铁时直接还原消耗热量多，且要求在比生铁高炉高得多的温度下还原，负荷轻、焦比高，是造成锰铁高炉上部热量过剩，下部热量不足的根本原因。