Από τι είναι φτιαγμένο το σιδηρομαγγάνιο; Πρώτες ύλες, ποιότητες και χρήσεις

Από τι είναι φτιαγμένο το σιδηρομαγγάνιο

Το σιδηρομαγγάνιο είναι ένα κύριο κράμα μαγγανίου και σιδήρου και είναι ο κύριος τρόπος εισαγωγής του μαγγανίου στον χάλυβα. Είναι κατασκευασμένο από μετάλλευμα μαγγανίου, ένα αναγωγικό και ροή άνθρακα, με το σίδηρο να προέρχεται από το ίδιο το μετάλλευμα και από το φορτίο του κλιβάνου. Το μετάλλευμα μαγγανίου εξορύσσεται σε διάφορες περιοχές και η ποιότητα του μεταλλεύματος καθορίζει ποια διαδρομή διεργασίας είναι οικονομική: το μετάλλευμα υψηλής-ποιότητας μπορεί να λιώσει απευθείας, ενώ τα λεπτά μεσαίας και χαμηλής-ποιότητας συντήκονται ή μπρικετοποιούνται πρώτα έτσι ώστε να μπορούν να φορτωθούν χωρίς να φουσκωθούν από τον κλίβανο.

Το αναγωγικό είναι συνήθως οπτάνθρακας, μερικές φορές αναμεμειγμένο με άνθρακα ή ξυλάνθρακα όπου το τοπικό κόστος και η αντιδραστικότητα το καθιστούν ελκυστικό. Ο ασβεστόλιθος και ο δολομίτης προστίθενται ως ροή για τον έλεγχο της βασικότητας της σκωρίας, η οποία με τη σειρά της ελέγχει πόσο μαγγάνιο χάνεται στη σκωρία. Αυτή η απώλεια είναι ο πιο σημαντικός οικονομικός αριθμός στην παραγωγή σιδηρομαγγανίου, επειδή το μετάλλευμα είναι το κυρίαρχο κόστος.

Σύνθεση και ονομασίες βαθμών

Το σιδηρομαγγάνιο ορίζεται από δύο αριθμούς: την περιεκτικότητα σε μαγγάνιο και τη μέγιστη περιεκτικότητα σε άνθρακα. Στο κινεζικό σύστημα που καλύπτεται από το GB/T 3795, η ονομασία φέρει και τα δύο, για παράδειγμα FeMn78C8.0 για υψηλής ποιότητας-άνθρακα σε περίπου 75,0-82,0 % μαγγάνιο με άνθρακα στο 8,0 % μέγιστο, FeMn68C7,0 για περίπου 65,0-70 % ανθρωπογενές άνθρακα και 70 % ανθρωπογενές σε % max. FeMn84C0.7 για ραφιναρισμένο βαθμό σε περίπου 80,0-87,0 % μαγγάνιο με άνθρακα σε 0,7 % max. Το μοτίβο αξίζει να θυμόμαστε: ο αριθμός μετά το FeMn είναι η ζώνη μαγγανίου και ο αριθμός μετά το C είναι το ανώτατο όριο άνθρακα.

Τα όρια πυριτίου, φωσφόρου και θείου ποικίλλουν ανάλογα με την ποιότητα και τα συμβόλαια εξαγωγής συχνά τα στενεύουν πέρα ​​από την τυπική προεπιλογή. Το ISO 5446 καλύπτει τις προδιαγραφές και τους όρους παράδοσης σιδηρομαγγανίου στο διεθνές εμπόριο και το ASTM A99 είναι η αντίστοιχη αμερικανική προδιαγραφή, επομένως ένα πιστοποιητικό πρέπει να αναφέρει σε ποιο έγγραφο πιστοποιούνται τα στοιχεία.

Υψηλός άνθρακας, μεσαίος άνθρακας και χαμηλός άνθρακας

Το σιδηρομαγγάνιο υψηλής περιεκτικότητας σε-άνθρακες μεταφέρει περίπου 6-8 % άνθρακα και παράγεται σε μεγάλες καμίνους βυθισμένου τόξου ή υψικάμινους. Οι μεσαίες-ποιότητες άνθρακα, γενικά περίπου 1-2 % άνθρακα και οι χαμηλές-ποιότητες άνθρακα με περίπου 0,5-0,7 % άνθρακα και κάτω παράγονται με διύλιση μετάλλων υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, συνήθως με εμφύσηση οξυγόνου σε έναν μετατροπέα, με πυριτική θερμική αναγωγή που χρησιμοποιείται σε ορισμένες διαδρομές. Η διύλιση κοστίζει ενέργεια και απόδοση, γι' αυτό και το σιδηρομαγγάνιο με χαμηλές εκπομπές άνθρακα πωλείται σε σημαντικό βαθμό έναντι του βαθμού υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα.

Γιατί το προσθέτουν οι Steelmakers

Το μαγγάνιο κάνει τρεις δουλειές ταυτόχρονα. Αποοξειδώνει το τήγμα, συνδυάζεται με το θείο για να σχηματίσει θειούχο μαγγάνιο και έτσι μειώνει το θερμό βραχυκύκλωμα και ενισχύει τον φερρίτη με στερεό διάλυμα. Οι συνηθισμένοι ανθρακούχοι χάλυβες περιέχουν μερικά δέκατα του εκατοστιαίου έως περίπου 1,5% μαγγάνιο ανάλογα με την ποιότητα και το πάχος του τμήματος, ενώ οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι και ανθεκτικοί{3}}ποιότητες φέρουν πολύ περισσότερα. Στα χυτήρια, το σιδηρομαγγάνιο χρησιμοποιείται επίσης για διόρθωση μαγγανίου σε χυτοσίδηρο.

Έλεγχοι χειρισμού, μεγέθους και ποιότητας

Το σιδηρομαγγάνιο διατίθεται ως σβώλοι, συνήθως 10-50 mm, 10-100 mm ή 0-10 mm, συσκευασμένο σε σακούλες τζάμπο των 1.000 kg, τύμπανα ή χύμα. Επειδή το μετάλλευμα μαγγανίου και το τελικό κράμα συγκρατούν υγρασία, η τιμή υγρασίας στο πιστοποιητικό έχει σημασία για την καθίζηση του βάρους καθώς και για τη συμπεριφορά του τήγματος. Η δειγματοληψία ακολουθεί τη σειρά ISO 4552 για τα σιδηροκράματα και το πιστοποιητικό παρτίδας πρέπει να αναφέρει την ονομασία, τη χημεία, το εύρος μεγέθους, την υγρασία και τον αριθμό παρτίδας, έτσι ώστε να μπορεί να επιλυθεί μια απόκλιση σε σχέση με το δείγμα που διατηρείται.

Συχνές Ερωτήσεις

Q:Ποια στοιχεία απαρτίζουν το σιδηρομαγγάνιο;
Α: Το μαγγάνιο και ο σίδηρος είναι τα κύρια συστατικά, με τον άνθρακα ως καθοριστική ακαθαρσία και μικρότερες ποσότητες πυριτίου, φωσφόρου και θείου που ελέγχονται από την ποιότητα.

Q:Πόσο μαγγάνιο υπάρχει στο σιδηρομαγγάνιο;
Α: Οι ποιότητες υψηλών-ανθράκων κυμαίνονται από περίπου 65 % έως περίπου 82 % μαγγάνιο και οι καθαρές ποιότητες χαμηλού-άνθρακα παρέχονται σε περίπου 80-87 % μαγγάνιο. Η ακριβής ζώνη εξαρτάται από την ονομασία.

Q:Γιατί το σιδηρομαγγάνιο με χαμηλές-άνθρακες είναι τόσο πιο ακριβό;
Α: Επειδή παράγεται με διύλιση μετάλλου υψηλής-άνθρακα και όχι με ένα μόνο βήμα τήξης. Η επιπλέον λειτουργία του φούρνου ή του μετατροπέα μειώνει την απόδοση και καταναλώνει πρόσθετη ενέργεια.

Q:Μπορεί το μέταλλο μαγγάνιο να αντικαταστήσει το σιδηρομαγγάνιο;
Α: Μόνο όπου είναι απαραίτητα τα πολύ χαμηλά επίπεδα άνθρακα και φωσφόρου, για παράδειγμα σε κράματα αλουμινίου ή ειδικούς χάλυβες. Για τη συνηθισμένη χαλυβουργία, το σιδηρομαγγάνιο είναι η οικονομική επιλογή.

Q:Ποιο μέγεθος κοπής είναι καλύτερο για προσθήκες κουτάλας;
Α: Τα 10-50 mm είναι στάνταρ επειδή διαλύονται αρκετά γρήγορα για επεξεργασία με κουτάλα, ενώ παράλληλα είναι εύκολο στη φόρτιση και το βάρος. Τα πρόστιμα συνήθως καταναλώνονται με μπρικετοποίηση ή με ένεση.

Q:Τι πρέπει να ελέγξει ένας αγοραστής κατά την άφιξη;
Α: Βάρος σε σχέση με το πιστοποιητικό, κατανομή μεγέθους σε σχέση με το συμβόλαιο, υγρασία και χημεία παρτίδας σε σχέση με το δείγμα που διατηρείται και τις προδιαγραφές που αναφέρονται στην παραγγελία.